Im Motorsport gilt die Formel 1 als Königsklasse. Diese Klassifizierung auf die Beleuchtungstechnik übertragen, bewegen sich hochlumige Strahler, die als High-Bay-Leuchten, Track-Lights und Sportstättenflutlichtern zum Einsatz kommen, sicherlich auch in adligen Gefilden.
Diese Leuchten haben gemein, dass hier sehr hohe Lichtströme sehr konzentriert bereitgestellt werden, um mit präzisen Optiksystemen eine genaue und effiziente Lichtlenkung zu realisieren. Auch wenn hier die Lichtlenkung ganz unterschiedlich erfolgt, ist der Anspruch nach Effizienz, höchsten Lichtströmen und zeitgleich besten Lebensdauerdaten gleich. Des Weiteren ist der technische Anspruch natürlich auch eine andere Liga im Vergleich zu Commodity-Applikationen.
Gerade bei der hohen Leistungsdichte ergeben sich zwangsläufig mehr Ansprüche an eine effektive Entwärmung, die auch im ganzen Anwendungsspektrum, zum Beispiel bei voller Leistungsansteuerung, und den möglichen Umgebungsbedingungen wie Fabrikhalle mit Öfen oder Maschinen im Hochsommer stabil funktionieren soll.
Ansprüche gibt es auch beim Design. In der lichttechnischen Vergangenheit haben die Geometrien der Lampen meist auch die Leuchtenform bestimmt. So ist die klassische Langfeldleuchte klar von der Formgebung durch die Leuchtstoffröhre geprägt. Bei den Hochleistungsstrahlern haben Gas-
entladungslampen ebenso das Leuchtendesign mitbestimmt.
Mit der Durchdringung der LEDs auch in der Leistungsklasse von 400 W oder gar bei den 1.000-W-CMH(Ceramic Metal Halide)-Lampen ergeben sich nun wieder neue Designfreiheiten. Manche Leuchtenhersteller führen die bewährten Leuchtengeometrien weiter, andere schlagen ganz neue Wege ein und spielen die neugewonnenen Vorteile aus, um sich zu differenzieren.
Große Flächen, hohe Decken, lange Lebensdauer
Im High-Bay-Bereich mit seinen großen Flächen, hohen Decken und langen Lebensdauer sind die Einsatzbereiche sehr vielseitig. In der klassischen Fabrikhalle etwa ergeben sich schnell 10 bis 30 Meter Deckenhöhe und entsprechende Abstände der Strahler zum Boden. Dadurch wiederum bedarf es hoher Lichtströme um die gewünschten Ausleuchtungen zu realisieren. Des Weiteren macht die Installationshöhe die High-Bay-Leuchten nicht unbedingt wartungsfreundlich. Nicht selten kommen hier sogar Industriekletterer zum Einsatz, um zum Beispiel die Leuchtmittel zu tauschen. Gerade im industriellen Umfeld mit 24/7-Betrieb in der Woche ergeben sich schnell hohe Betriebsstundenzahlen, die das Thema LED umso interessanter machen.
In einem großen Hochregallager zum Beispiel, kann eine innovative LED-Lösung die Flure zwischen den Regalreihen asymmetrisch ausleuchten beziehungsweise bedarfsoptimiert ein- und ausschalten. Es haben auch schon viele LEDs in großen Kühlhäusern ihr Paradies gefunden, wo sich konventionelle Lampen bei -20 °C nicht so wohlgefühlt haben. Gerade in solchen Anwendungen mit hohen Betriebsstunden amortisieren sich die Mehraufwendungen der LED-Lösungen binnen kurzer Zeit und schaffen nachhaltige Energie-Einsparpoten-
ziale.
Ware perfekt in Szene setzen
In den Verkaufsräumen hat die Beleuchtung die wichtige Funktion, Produkte perfekt in Szene zu setzen und damit natürlich Kaufgelüste zu wecken. Entgegen der Zielsetzung der flächigen Ausleuchtung wie bei Hallenstrahlern sollen hier gezielt durch Spots einzelne Bereiche durch höhere Beleuchtungsstärken hervorgehoben werden.
Das Beispiel der Punch-Track-Leuchte zeigt die kompakten Möglichkeiten mit LEDs. Die linke Ausführung in Abbildung 1 sorgte im Jahr 2014 mit 1.000 lm/2.000 cd für Begeisterung. Zwei Jahre später mit der nächsten Chip-on-Board-
(COB)-Generation wurden die Werte nochmals um 38 Prozent gesteigert. Hier kann mit dem durch die Optik bestimmten 30 mm Durchmesser eine klassische PAR38 Lampe von
120 mm Durchmesser ersetzt werden. Der Aspekt der Lichtqualität ist in der Ladenbeleuchtung ein elementares Thema. Hier können LEDs mittlerweile auch mit besten Farbwiedergaben punkten. Neue Bewertungen wie TM30 betrachten neben der klassischen Farbwiedergabe auch die jeweilige Farbsättigung, um für jeden Anwendungsfall das Optimum an Lichtqualität zu erzielen.
Arena: die Königsklasse der Beleuchtungstechnik
Bei Sportstättenbeleuchtung wird noch nicht ganz so viel über LEDs gesprochen, wie zum Beispiel in den Bereichen Straßen- oder Retrofitlampen, in denen die LED bereits die dominierende Lichtquelle ist. Der Hintergrund ist, dass es ein vermeintlich sehr anspruchsvoller Bereich der Lichttechnik ist. Galt hier vor noch nicht ganz so langer Zeit selbst in kleinen Sportstätten für die LED das olympische Motto „Dabei sein ist alles“, hat sich die LED-Technik so markant weiterentwickelt, dass es mittlerweile möglich ist, nicht nur die Hilfsbeleuchtung – also Notlicht, Architekturbeleuchtung uns so weiter –, sondern auch die Hauptbeleuchtung selbst in großen Stadien mit LEDs zu realisieren, ohne bei Lichtmenge und -qualität Abstriche machen zu müssen.
Ein Applikationsbeispiel ist die Beleuchtung des Football-Stadions der University of Phoenix in Glendale, Arizona, USA. Hier fand mit dem Super Bowl 2015 einer der weltweit größten Sportevents statt. 2006 wurde das Stadion eröffnet und war seinerzeit mit Metalldampflampen ausgestattet. Ein relevanter Nachteil dieser konventionellen Lampen ist die notwendige Aufwärmzeit von mindestens 20 Minuten. Hier konnte somit nicht einfach das Licht ein- oder ausgeschaltet werden, sondern musste stets mit zeitlichem Vorlauf erfolgen. Daneben brauchen diese konventionellen Lampen auch eine Art Ruhephase nach dem Ausschalten, bevor sie erneut eingeschaltet werden können. Das schränkt die Flexibilität ein und liefert weitere Argumente für den LED-Einsatz.
Die Betreiber des besagten Stadions hatten neben diesen Aspekten auch den Energieverbrauch sowie die Unterhaltungskosten im Visier, als sie sich dafür entschieden hatten ihre Sportstätte vollständig auf modernste LED-Beleuchtung umrüsten zu lassen. Klare Vorgabe war natürlich, dass keine Abstriche bei der Lichtqualität gemacht werden müssen. Stimmt diese nicht, wirkt sich das deutlich in der Bildqualität bei den TV-Zuschauern wieder.
Der amerikanische Leuchtenhersteller Ephesus Lighting hatte sich der Herausforderung gestellt und die 780 alten konventionellen Scheinwerfer durch 312 innovative LED-Strahler ersetzt. Die Strahler basieren auf der Cree-LED MK-R, die bis zu 200 lm/W LED-Effizienz erreicht und damit ein gutes Fundament für eine hohe Systemeffizienz bietet.
Durch den Umbau ist der Energieverbrauch um rund
75 Prozent reduziert worden. Statt 1,24 Millionen Watt werden nur noch 310.000 Watt für die komplette Beleuchtungsanlage (rund 45.000 LEDs) benötigt. Damit wird natürlich auch viel Wärmestrahlung eingespart, die vorher die Umgebung aufgeheizt hat. Trotz der deutlich geringeren Anzahl von Leuchten wurde die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung erhöht und die TV-Übertragungen erfüllen mit hohem Kontrast die HD-Qualitätsmaßstäbe. Durch die höhere Lebensdauer der LED-Leuchten werden zudem die Wartungsaufwendungen reduziert – ein großes Einsparpotenzial bei den Unterhaltungskosten der Sportstätte.
Was im großen Rahmen bei diesem Prestige-Stadion 2015 umgesetzt wurde, wird bereits auch seit einigen Jahren im kleineren Rahmen auf Tennisplätzen und so weiter gemacht. Die LED-Technik liefert gerade für Rasenplätze weitere interessante Möglichkeiten. In großen Stadien bekommt der Rasen durch die imposanten Tribünen nicht gerade viel Tageslicht ab. Es wird oft ein großer Aufwand getrieben, dass das Grün bestens wächst. Hier ergeben sich gute Ergänzungen mit dem Bereich der Pflanzenbeleuchtung. Es können in die Flutlichter Lichtspektren ergänzt werden, die außerhalb der Spielzeit den Rasen mit dem richtigen Licht versorgen und ihn somit bestens wachsen lassen.
Anspruch fördert innovative Leuchtendesigns
Durch ein hohes Anspruchsniveau ergeben sich weiterhin interessante Herausforderungen für neue und innovative Leuchtendesigns. Diese können die stets neusten LED-Versionen optimal nutzen und mit effizienten Optiken und Treibern kombinieren, um die Verluste weiter zu reduzieren und die Systemleistungen und Effizienz kontinuierlich weiter zu steigern.
Im Zeitalter der IoT-Anwendungen wird sicherlich immer mehr an Intelligenz und Steuerbarkeit in die Systeme integriert werden. Wenn schon bald unser Kühlschrank zuhause mit uns oder anderen Gerätschaften kommuniziert, warum nicht auch der LED-Strahler in der professionellen Anwendung. Er kann sich bedarfsgerecht konfigurieren oder aktiv melden, wenn Reinigungsarbeiten oder andere Wartungen Sinn ergeben.
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