Die Wammes-Gruppe beschäftigt sich seit Jahrzehnten mit Lichttechnologien und hat für bestimmte Märkte von Industriedisplays im Maschinenbau über Optosensorik bis Digital Signage eine eigene Lichttechnologie entwickelt. Diese plasmabasierende Technologie mit dem Namen e³ (energy-efficient excitation = energieeffiziente Anregung) findet seit Jahrzehnten einen bewährten und dokumentierten Einsatz in Investitionsgütern. Im Investitionsgütermarkt sind neben dem weltweiten Einsatz im Outdoor-Bereich auch weitere Anforderungen von zentraler Bedeutung: lange Lebensdauer, erweiterter Temperaturbereich, Dimmung, Farbtreue, Farbwiedergabe, Abstrahlcharakteristik, Effizienz, Recyclingfähigkeit sowie langfristige Verfügbarkeit. Hier ist es wichtig zu verstehen, dass es im Feld nicht immer nur auf eine dieser Eigenschaften ankommt, sondern auf die Kombinatorik.
Die Forschung von Wammes & Partner im Bereich der Niederdruckplasma-Lampen zeigte sehr früh die weitreichenden Potenziale dieser Technologie auf. Daher wurde nicht die Entwicklung eines bestimmten Lampentyps forciert, sondern eine offene Technologieplattform geschaffen, die auf dem patentierten Verfahren der energieeffizienten Anregung basiert und sich ständig weiterentwickelt.
Zukunftsfähiges Plasmalicht
Das komplexe Funktionsprinzip der e³-Technologie basiert auf der Erzeugung eines Plasmas, also auf der Ionisierung verdampfter beziehungsweise gasförmiger Teilchen, und ist damit eine grundlegende Weiterentwicklung der lange bekannten Leuchtstoffröhren. Durch entsprechende Kontrolle der Vorgänge bilden sich kurzzeitig Cluster (Exciplexe), die ultraviolettes, sichtbares und/oder infrarotes Licht erzeugen. Eine entsprechende Kombination daraus ergibt das gewünschte Lichtspektrum (Lichtfarbe). Die Regelung und Steuerung der Prozesse erfolgt nach einem patentierten Verfahren mithilfe einer kleinen Menge an extrem langwelligem Licht, das ebenfalls von den Plasmaprozessen erzeugt wird. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung entsteht ein elektrisches Feld, das Elektronen und andere Teilchen innerhalb der Glasröhre beschleunigt, was zwangsläufig zu Kollisionen führt. Die hierbei als leuchtende Photonen ausgesendeten Elektronen werden beispielsweise in einer Keramikschicht aufbereitet - durch Filterung und/oder Konversion von hochenergetischen Photonen (3 bis 6 eV) in solche mit niedriger Energie - , um die jeweils gewünschte Lichtfarbe zu liefern.
Die Lebensdauer traditioneller Plasma-Fluoreszenzlampen wird sehr stark durch das Sputtern - also den ungewollten Materialabtrag von den Elektroden - reduziert. e³-Leuchtmittel beweisen, dass dieser Effekt nicht, wie lange Zeit angenommen, unvermeidlich ist: Durch die Kontrolle der komplexen physikalischen Vorgänge in der Entladung, eine intelligente Ansteuerung und die Verwendung spezieller Materialien bei der Herstellung sind die e³-Lampen praktisch frei von Sputter-Problemen.Aufgrund der Erfahrung aus rund zwei Jahrzehnten Forschungs- und Entwicklungsarbeit auf dem Gebiet dieser Technologie geht man bei Wammes & Partner davon aus, dass auch bei vielen anderen Parametern, bei denen e³-Plasmalampen nicht nur traditionellen Lichtquellen, sondern teilweise auch LEDs heute schon überlegen sind, nach wie vor noch Spielraum für Technologiesprünge besteht.
Speziell für den Außenbereich
Display-Hinterleuchtungen und Beleuchtungsmodule für den Outdoor-Bereich bilden nach wie vor einen wichtigen Anteil der von Wammes & Partner entwickelten Lösungen. Mit i-sft widmet sich eine eigene Tochterfirma dem Design und der Herstellung von kundenspezifischen Modulen für spezielle Anwendungsbereiche mit hohen Anforderungen bezüglich der Resistenz gegen extreme Temperaturen, Vibrationen und Schocks. Stark vertreten sind Beleuchtungseinheiten von Wammes & Partner in (oder besser: vor) Bankfilialen in aller Welt. In rund 70 Ländern rund um den Globus sind weit über 500.000 Module im Einsatz, um das Bedienfeld und das Logo von Geldautomaten rund um die Uhr zu beleuchten.
Da der Hersteller der Automaten die Lichteinheiten in all seinen Zielmärkten von den Tropen bis zu nördlichen Regionen einsetzt, sind die von Wammes & Partner zugelieferten Lichtsysteme für Umgebungstemperaturbereiche von -35 bis weit über 50 °C spezifiziert. Die Einheit muss dabei kompakt genug sein, um auf begrenztem Raum verbaut werden zu können, darf nie ausfallen und muss auch bei hellem Umgebungslicht ausreichend hohe Helligkeiten zur Verfügung stellen, damit das Display ablesbar bleibt. Hohe Helligkeiten bedeuten jedoch viel Energie in einem kompakten System. Deswegen spielt die Effizienz eine übergeordnete Rolle, da eine zu hohe Erwärmung des Displays die Ablesbarkeit nicht mehr gewährleistet und bei kalten Umgebungstemperaturen zu unerwünschter Bildung von Kondenswasser führen kann.Die errechnete Lebensdauer der e³-Produkte basiert auf einer Betrachtung der „mean time to half brightness“ (MTTH), also der typischen Zeitdauer, bis die Lichtquelle nur noch die Hälfte ihrer Anfangshelligkeit liefert. Bei Beleuchtungseinheiten, für die diesbezüglich keine kundenspezifischen Anforderungen definiert wurden, spezifiziert Wammes & Partner die MTTH mit 75.000 Stunden bei 25 °C Umgebungstemperatur.
Empirische Einsatzdaten
Im Frühjahr 2012 erhielt das Unternehmen die Möglichkeit, diese Daten einer empirischen Überprüfung zu unterziehen. Das Facility-Management einer deutschen Bankfiliale meldete sich mit dem Wunsch, weitere baugleiche Beleuchtungseinheiten für die Gestaltung des Foyers zu bestellen - zusätzlich zu den zehn Einheiten, die seit neun Jahren täglich rund um die Uhr im Außenbereich der Filiale die Logos und Bedienfelder an den Geldautomaten erhellen.
Da sich die Produkte von Wammes & Partner kontinuierlich weiterentwickeln, der Kunde aber exakt dieselbe Ausführung wünschte, wurde eines der nach wie vor funktionierenden Module ausgebaut und an den Hersteller geschickt. Dieser konnte so die exakten Spezifikationen für die Zusatzlieferung entnehmen. Zugleich nutzte Wammes & Partner die Gelegenheit für eine empirische Überprüfung des Alterungsverhaltens - eine seltene Chance. Das Ergebnis: Nach neun Jahren, also 9 x 365 Tagen mit 24/7-Betrieb oder mehr als 78.000 Betriebsstunden, und das bei jahreszeitlich stark schwankenden Temperaturen, erreichten die Beleuchtungseinheiten immer noch mehr als 70 Prozent ihrer anfänglichen Lichtleistung. Nach Einschätzung des Herstellers hätten sie bis zum Erreichen der „half brightness“, also der Hälfte der ursprünglichen Lichtleistung, noch weitere drei bis fünf Jahre ihren Dienst verrichten können. Die spezifizierte MTTH-Prognose von ca. 75.000Stunden bei 25 °C wurde somit in der Praxis deutlich übertroffen.
Lange Lieferbarkeit
Neben der langen Lebensdauer, die den Wartungsaufwand der fertigen Systeme reduziert, spielt im Investitionsgüterbereich auch die lange Lieferbarkeit ein und derselben Komponente eine strategische Rolle. Kunden von Wammes & Partner aus dem Großmaschinenbau und anderen Branchen bauen teilweise über weit mehr als zehn Jahre hinweg dieselben Produkte, wenn auch mit Modifikationen. Eine speziell für sie entwickelte Lichtlösung nützt solchen Anwendern wenig, wenn sie nach 18 Monaten nicht mehr lieferbar ist. Aus diesem Grund hält Wammes & Partner seine kundenspezifischen Entwicklungen sehr lange lieferbar. Mittels der Wissensmanagement-Tools, die im Unternehmen eingesetzt werden, kann über Produktseriennummern rasch auch auf Datenblätter und Baupläne von Einheiten zugegriffen werden, die vor bis zu 20 Jahren ausgeliefert wurden. Auch im Fall der Bank-Module ist eine exakte Reproduktion der Beleuchtungseinheiten möglich, obwohl die erstmalige Auslieferung dieses Typs nicht nur neun, sondern sogar zwölf Jahre zurücklag.
Alle Kunden von Wammes & Partner sollen jedoch von der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologiekonzepte und modularen Licht-Baukästen profitieren. Deshalb erhielt die Bankfiliale neue Einheiten, die alle Leistungsdaten der Original-Beleuchtungseinheiten erreichen, in puncto Energieeffizienz allerdings dank des seither erfolgten Fortschritts noch besser abschneiden. Um einen gleichmäßigen Standard in der Ausstattung der gesamten Filiale zu bieten, lieferte Wammes & Partner auch für die zehn noch immer funktionierenden Erstinstallationen in der Bank Austausch-Beleuchtungseinheiten auf dem neuesten technischen Stand.
