LED Grundlagen

Sowohl bei der Aufnahme der bestehenden, konventionellen Beleuchung als auch bei der Auswahl der entsprechenden LED-Produkte für die Umrüstung, sind bestimmte lichttechnische Daten die Grundlage. Die Angaben/Daten finden sich größtenteils auf den Leuchten selbst oder in den Einkaufsunterlagen. Relevante Bedingungen/Normen, wie die Einhaltung von IP-Schutzklassen, IK-Klassifizierungen, ATEX-Gruppierung etc., sind entweder für den Unternehmensbereich, die Unternehmensart oder individuell für den Betrieb definiert.

LICHTSTROM in Lumen [lm]

Der Lichtstrom gibt die Lichtleistung einer Lichtquelle an. Er beschreibt die von der Lichtquelle in alle Richtungen abgegebene Strahlungsleistung im sichtbaren Bereich. Er berücksichtigt die Empfindlichkeit des menschlichen Auges und kann mit Hilfe einer Ulbricht-Kugel gemessen werden.

LICHTSTÄRKE in Candela [cd]

Eine Lichtquelle strahlt ihren Lichtstrom (ihr Licht) nicht gleichmäßig nach allen Seiten aus. De Lichtstärke ist der Teil des Lichtstroms, der in eine bestimmte Richtung strahlt. Ursprünglich entsprach 1 Candela der Lichstärke einer normierten Kerze.

BELEUCHTUNGSSTÄRKE in Lux [lx]

Lux ist die Maßeinheit für die Dichte des Lichtstroms. Sie gibt an wieviel Lichstrom [lm] auf eine bestimmte Fläche fällt. Sie beträgt ein Lux, wenn der Lichtstrom von einem Lumen einen Quadratmeter Fläche gleichmäßig ausleuchtet: 1 Lux = 1 Lumen/m². Die Beleuchtungsstärke ist der wichtigste Wert beim Vergleich von Beleuchtungstechnologien (bzw. der Beleuchtungsqualität) und wird für verschiedene Arbeitsbereiche in Richtlinien festgelegt. In der Arbeitsstättenrichtlinie wird z.B. der Lux-Wert für einen Bildschirmarbeitsplatz mit 500 Lux angegeben.

beleuchtungsgroessen

LICHTAUSBEUTE in Lumen/Watt [lm/W]

Mit der Lichtausbeute lässt sich die Energieeffizienz verschiedener Leuchtmittel vergleichen. Sie ist damit der Richtwert für das Einsparpotential bei der Umrüstung von konventioneller auf LED-Beleuchtung. Mit LED-Technologie können unter idealen Voraussetzungen/idealerweise bis zu 90% des Stroms eingespart werden. In der Regel realisieren sich beim gewerblichen Umbau Werte von 50 - 70%, bei einer gleichwertigen oder besseren Lichtausbeute. 
Deutlich wird dies bei einem Vergleich von drei T8-Röhren:

Art der Röhre Lichtleistung & Lichtstrom Lichtausbeute
T8-Leuchtstoff 58W mit 5.000lm 86lm/W
T8-LED-Röhre - Standard 23W mit 2.800lm 100lm/W
T8-LED-Röhre - High Performance 28W mit 3.500lm 125lm/W

 

Die Hig Performance LED-Leucten mit 125lm/W sind ejtzt auf Augenhöhe mit der Lichtausbeute einer Natriumhochdrucklampe, die im Mittelwert 130lm/W erreicht. Gegenüber einer klassischen Glühlame mit 100W die eine Effizienz von nur 15lm/W erreicht, liegt die vergleichbare LED-Birne mit 25W bereits bei 70lm/W.

LICHTFARBE / FARBTEMPERATUR in Kelvin [K]

Die Lichtfarbe charakterisiert das farbliche Aussehen einer Lichtquelle mit Hilfe der Farbtemperatur eines Planckschen Strahlers. Je nach Einsatzort werden unterschiedliche Lichtfarben ausgewählt. Das Spektrum reicht von 2.700K (warmweiß) bis 6.500K (kaltweiß). Auf vielen Leuchtmitteln befindet sich ein 3 – stelliger „Zahlencode“, dessen zweite und dritte Stelle für die Lichtfarbe steht. Einsatzort und individuelle Anforderungen sind die Kriterien für die Lichtfarbe: Werte sind einer Richtlinie:

 

Einsatzorte Farbtemperatur Bezeichnung Zahlencode
Privatbereich, Gaststätten, Hotels 2.700K bis 3.500K warmweiß 827 bis 835
Büro, Ladengeschäft, Flure, Gänge 4.000K neutralweiß 840
Produktions-/Lager-/Sporthalle, Parkgarage 5.000K tageslichtweiß 850
Produktions-/Lagerhalle, Parkgarage 6.000K kaltweiß 860

 

 

kelvin farbtemperaturtabelle

FARBWIEDERGABEINDEX CRI oder R (a) in [%]

Der CRI gibt an wie naturgetreu Farben im Licht einer Lampe wiedergegeben werden. Er wird von acht existierenden Lichtfarben abgebildet. Der höchste CRI von 100 entspricht in etwa dem CRI einer konventionellen Glühlampe. Die Art der Sehaufgabe bestimmt welcher CRI – Wert benötigt wird. Je höher der CRI, desto höher ist die Farbbrillanz und die Konturenschärfe. In der Praxis sind CRI – Werte zwischen 80 und 90 völlig ausreichend. In dem 3–stelligen „Zahlencode“ wird er durch die erste Ziffer ausgedrückt. Verschiedene Anforderungsbereiche:

Anforderung bzw. Art der Sehaufgabe
Benötigter CRI-Wert Zahlencode
Geringe Anforderung – z.B. für Tief- , Parkgaragen CRI > 60 640
Geringe Anforderung – z.B. für Logistikbereich CRI > 70 740
Mittlere Anforderung – z.B. für Büro, Produktionen CRI > 80 840
Höchste Anforderung – z.B. für Lackprüfung CRI > 90 940

 

Natriumdampf-Hochdrucklampen haben einen CRI-Wert von ca. 18 - 30 und Quecksilberdampf-Hochdrucklampen von ca. 45 - trotz der sehr geringen Werte sind diese Lampen häufig in Bereichen installiert, die eine CRI von > 50 erfordern. Fehlende Farbbrillanz und Konturenschärfe wirken sich nicht selten negativ auf das Arbeitsergebnis aus.

cri 60 cri 80 cri 90

BELEUCHTUNGSRELEVANTE NORMEN

Norm/Vorschrift
Beleuchtungsbereich Anwendung
DIN 5035-7 Beleuchtung mit künstlichem Licht Betriebsstätten-Richtlinien von Räumen mit Bildschirmarbeitsplätzen
DIN EN 12464-1 Licht und Beleuchtung Beleuchtung von Arbeitsplätzen und Innenräumen

 

IP-SCHUTZKLASSEN

Die IP – Schutzklasse definiert die Eignung von Produkten (Gehäusen) für verschiedene Umgebungsbedingungen. Die Einteilung erfolgt nach IP – Codes (IP steht für International Protection). Die 1. Ziffer steht für den Schutz gegen Berührung/Fremdkörper und die 2. Ziffer zeigt den Schutz vor eindringendem Wasser.

IP1. Schutz gegen Fremdkörper & Berührung IP2. Schutz vor eindringendem Wasser
0 kein Schutz  0 kein Schutz
1 Schutz gegen großflächige Körperteile (z.B. Handrücken) und große Fremdkörper 1 Schutz gegen senkrecht fallendes Tropfwasser
2 Schutz gegen Finger oder mittelgroße Fremdkörper (D > 12mm) 2 Schutz gegen schräg (bis 15°) fallendes Tropfwasser
3 Schutz gegen Werkzeuge und Drähte (D > 2,5mm) und kleine Fremdkörper (D > 2,5mm) 3 Schutz gegen Sprühwasser bis 60° gegen die Senkrechte
4 Schutz gegen Werkzeuge und Drähte (D > 1mm) und kornförmige Fremdkörper (D > 1mm) 4 Schutz gegen allseitiges Spritzwasser
5 Vollständiger Schutz vor Berührung und Staubablagerung 5 Schutz gegen Strahlwasser
6 Vollständiger Schutz vor Berührung und Staubeintritt 6 Schutz gegen starkes Strahlwasser
    7 Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen
    8 Schutz gegen dauerhaftes Untertauchen

 

Einige Anweungsbeispiele (ohne Gewähr) - die tatsächliche Schutzart erfordert eine individuelle Überprüfung der Normen/Vorschriften für jedes Projekt

Schutzklasse   Anwendungsbeispiel (ohne Gewähr)
IP20   Büro, trockene Industriehalle
IP44   Feuchtraum
IP44/54   Sammelgarage

 

IP54   Staubige Umgebung bei Anlagen- und Industriebau
IP65   Bodeeinbauleuchte
IP66/67   Beleuchtung öffentlicher Straßen

 

IK-SCHUTZKLASSEN

Die IK – Klassifizierung gibt an, wie widerstandsfähig Gehäuse elektrischer Betriebsmittel gegen mechanische Beanspruchung, sind. Die Schutzarten 00 bis 10 sind international genormt und geben die Stoßfestigkeit bis zu einer bestimmten Schlagenergie in Joule (J) an. Für speziell gefährdete Bereiche wie z.B. LKW – Rampen, Außenlager oder in Bahnhöfen usw.

 

Klasse : Festigkeit gegen Stöße mit einer Schlagenergie

  • IK 01 bis zu 0,150 J
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  • IK 02 bis zu 0,200 J
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  • IK 03 bis zu 0,350 J
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  • IK 04 bis zu 0,500 J
  •  
  • IK 05 bis zu 0,700 J
  • IK 06 bis zu 1,0 J
  •  
  • IK 07 bis zu 2,0 J
  •  
  • IK 08 bis zu 5,0 J
  •  
  • IK 09 bis zu 10,0 J
  •  
  • IK 10 bis zu 20,0 J
 
 

Dimmbarkeit

Über eine Lichtsteuerung/Dimmung kann die Effizienz einer LED – Leuchte noch weiter gesteigert werden, also zusätzlich Energie gespart werden. Grundsätzlich unterscheidet man analoge und digitale Dimmung.

Analoge Dimmung:

0 bis 10V oder 1 bis 10V ? hier wird die Dimmung über ein Potentiometer geregelt. Es erfolgt kein „echtes“ Ein – und Ausschalten. Die Lampenhelligkeit wird über einen Schalter eingestellt.

Digitale Dimmung:

Die Steuerung über das DALI-Protokoll ist ein Standard für digitales Dimmen. Eine direkte Adressierung der Steuergeräte (Netzteile) ist möglich. Viele Gebäude und Lichtmanagementsysteme unterstützen DALI. Generell muss bei einem Wechsel auf LED au die entsprechende Angabe der passenden Dimmfunktion geachtet werden. Wir liefern Produkte für 0-10V, und DALI.

  • Schutzklasse

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  • IP 20
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  • IP 44
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  • IP 44/54
  •  
  • IP 54
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  • IP 65
  •  
  • IP 66/67
  • Anwendungsbeispiel

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  • Büro
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  • Feuchtraum
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  • Sammelgarage
  •  
  • Staubige Umgebung
  •  
  • Bodeeinbauleuchte
  •  
  • Beleuchtung öffentlicher Straßen