TRILUX Lifetime-Rechner für LED-Beleuchtung

13.04.2018 | Lighting Knowledge

Alle Leuchtmittel werden im Laufe ihrer Betriebsdauer dunkler. Dies betrifft konventionelle Lampen ebenso wie LED. Bedeutsam für die Beleuchtungsplanung ist diese Tatsache deshalb, weil der vorgegebene Mindestwert der Beleuchtungsstärke zu keinem Zeitpunkt unterschritten werden darf. Der TRILUX Lifetime-Rechner hilft dabei, den individuellen Wartungsfaktor für LED einfach und schnell zu ermitteln.

Wartungsfaktor, Wartungswert und Neuwert

Wie hoch muss die Beleuchtungsstärke einer neuen Beleuchtungsanlage sein, damit sie am Ende ihrer Lebensdauer noch immer das geforderte Mindestmaß an Licht abgibt? Dieser sogenannte Neuwert ergibt sich aus der Multiplikation des Wartungswertes – dem garantierten Mindestwert der Anlage – und dem Kehrwert des Wartungsfaktors – der Minderung der Beleuchtungsstärke am Ende des Wartungszyklus bzw. der Lebensdauer der LED-Beleuchtung.

Der Wartungsfaktor ist unter anderem abhängig von der Alterung der Leuchten und dem Verschmutzungsgrad des jeweiligen Einsatzbereiches. Er kann entsprechend einschlägiger Erfahrungswerte pauschal festgelegt werden. Bei sehr sauberen Betriebsstätten wird in der Regel der Wartungsfaktor 0,8 empfohlen. Doch diese pauschalen Angaben bergen das Risiko, am Lebensdauerende die Mindestbeleuchtungsstärke entweder zu unterschreiten oder unnötig hoch zu übertreffen. In keinem Fall wird man damit den tatsächlichen  Leuchtenspezifikationen gerecht, die in ihrer unterschiedlichen Ausprägung schlichtweg nicht gleichgesetzt werden können. Denn je besser ein Leuchtmittel dem Alterungsprozess widersteht, umso weniger muss man eine Beleuchtungsanlage im Neuzustand überdimensionieren. 

 

Formale Berechnung des Wartungsfaktors

Im Wartungsfaktor werden die maßgeblichen Einflüsse für die Minderung der Beleuchtungsstärke in einer Beleuchtungsanlage zusammengeführt: die Alterung (Verschmutzung) von Leuchten und Raum, der Lichtstromrückgang (Degradation) und die Ausfallrate (Mortalität) der Leuchtmittel. Der Wartungsfaktor ergibt sich formal aus dem Lampenlichtstrom-Wartungsfaktor (LLMF), dem Lampenausfall-Wartungsfaktor (LLF), dem Leuchtenwartungsfaktor (LWF) und dem Raum-Wartungsfaktor (RWF):  

WF = LLWF x LLF x LWF x RWF bzw.

MF = LLMF x LSF x LMF x RMF (engl. Schreibweise)

Die hierin enthaltenen Teilwartungsfaktoren für die Verschmutzung von Leuchten (LWF/LMF) und Räumen  (RWF/RMF) können, abhängig von der Leuchtenart bzw. von Umgebungsbedingungen und Raumgeometrie, entsprechenden CIE-Tabellen entnommen werden. Etwas aufwändiger gestaltet sich die Bestimmung der Teilwartungsfaktoren für Lampenlichtstrom (LLWF/LLMF) und Lampenlebensdauer (LLF/LSF), siehe auch Abb. 1. Dabei müssen produktspezifische Angaben des Herstellers einbezogen und diese gleichzeitig an den Lebenszyklus der Beleuchtungsanlage – inklusive ggf. abweichender Umgebungsbedingungen – angepasst werden.

Diese Daten anhand der zahlreichen und oft unübersichtlichen Tabellen zu ermitteln und umzurechnen, ist zeitintensiv und fehleranfällig. Hier empfiehlt sich ein einfach zu bedienendes Berechnungstool: der Online-Lifetime-Rechner von TRILUX. 

Eingabe der Leuchten-Lebensdauerparameter (Schritt 1) und Umrechnung der Lebensdauerparameter (Lichtstromdegradation) einer LED-Leuchte bei geänderter Bewertungsbasis (von L80 auf L70)

Lebensdauervergleich mit dem TRILUX Lifetime-Rechner

Mit dem Lifetime-Rechner können Lichtplaner die Lebensdauerangaben von Leuchten digital konvertieren und vergleichen sowie individuelle Wartungsfaktoren für kommende Projekte mit wenigen Klicks berechnen.

Typische Leuchten-Lebensdauerparameter werden als "Lx"-Werte angegeben. So bedeutet die Angabe L80 = 50.000 h, dass der durchschnittliche Leuchtenlichtstrom nach 50.000 Betriebsstunden auf 80% des Ausgangswertes zurückgegangen ist. Demgegenüber bezeichnet L70 = 50.000 h einen Lichtstromrückgang auf 70% nach derselben Zeitspanne.

Das Onlinetool hilft dabei,  die Degradation (Lichtstromrückgangsrate) für eine vorgegebene, von der Standardangabe abweichende Anlagenlebensdauer umzurechnen. Noch dazu können Anwender damit die Frage beantworten, nach wie vielen Stunden ein abweichender Degradationswert (z. B. 70%) von einer L80-Leuchte erreicht wird. So lassen sich Leuchten mit unterschiedlichen Spezifikationen zahlenmäßig vergleichen.

Eine sinnvolle Zusatzfunktion ermöglicht darüber hinaus, den verkürzenden Einfluss höherer Umgebungstemperaturen zu quantifizieren, sollte diese beispielsweise 35°C statt der standardmäßig angenommenen 25°C betragen.

 Berechnung des resultierenden Wartungsfaktors WF für eine Beleuchtungsanlage (Schritt 2)

Wartungsfaktorberechnung von LED-Leuchten online

Mit dem TRILUX Lifetime-Rechner können Anwender außerdem individuelle Wartungsfaktoren der Leuchten berechnen. Ausgehend von dem Leuchtenparameter Lx (und bei Bedarf einer von 25°C abweichenden Umgebungstemperatur) wird für eine geplante Anlagenlebensdauer sowohl der Lampenlichtstromwartungsfaktor (LLWF/LLMF) als auch der Lampenlebensdauerfaktor (LLF/LSF) berechnet.

Gibt man nun die zuvor aus den betreffenden CIE-Tabellen abgelesenen Teilwartungsfaktoren für Leuchten- (LWF/LMF) und Raumverschmutzung (RWF/RMF) ein, so erhält man den entsprechenden Wartungsfaktor für die Leuchte im vorgesehenen Einsatzbereich.

Beispiel

Bürobeleuchtung mit direkt-indirekt strahlender Leuchte

Eingabedaten:

Leuchtenparameter: L80 = 50.000 h, (lt. Herstellerangabe)
Projektierte Anlagenlebensdauer: L = 25.000 h, (25 Jahre bei 1.250 h/Jahr)
Leuchtenwartungsfaktor: LWF = 0,92, (lt. CIE-Tabelle)
Raumwartungsfaktor: RWF = 0,97, (lt. CIE-Tabelle)

Ergebnisdaten:

Lichtstromwartungsfaktor: LLWF = 0,90, (25°C Umgebungstemperatur, unverändert)
Lebensdauerfaktor: LSF = 1,00, (praktisch keine Ausfälle zu erwarten)
Resultierender Wartungsfaktor: WF = 0,80, (maßgeblich für Beleuchtungsplanung)

Vergleichsbeispiel:

Leuchtenparameter: L70 = 50.000 h, (lt. Herstellerangabe)
Resultierender Wartungsfaktor: WF = 0,76, (bei unveränderten sonstigen Daten)
Auswirkung: 7% mehr Leuchten erforderlich (L70 gegenüber L80)

Der Online-Rechner offenbart auf einen Blick, was für Auswirkungen der Wechsel eines einzelnen Parameters – in diesem Fall der geringere Lichtstromrückgang – auf die gesamte Beleuchtungsplanung hat. So lassen sich Aspekte wie Nachhaltigkeit, Klimaschutz, Anschaffungs- und Betriebskosten schnell berechnen und geplante Investitionsmaßnahmen auf ihre Wirtschaftlichkeit hin untersuchen. 

Mit anderen Worten: Je zielgenauer man die Beleuchtung dimensioniert, desto weniger kosten Anschaffung und Betrieb der Leuchten. Neben den erforderlichen Kenntnissen über einzelne Parameter ist der TRILUX Lifetime-Rechner ein ideales Tool für eine einfache und schnelle Beleuchtungsplanung.

Grundlagenwissen und Kenntnisse hierfür gibt es in die TRILUX Akademie: Kostenlose Webinare vermitteln das erforderliche Anwendungs-Know-how und schaffen damit wichtige Voraussetzungen für fachgerechte und dennoch zeitsparenden Beleuchtungsplanung. Eine Übersicht über entsprechende Veranstaltungen finden Sie hier.

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