Technische Grundlagen

Zu Deutsch: Licht-emittierende Diode. Eine LED ist ein Halbleiterbauelement, dass bei Stromdurchfluss Licht ausstrahlt.

Der Lichtstrom gibt an, wie viel Licht eine Lichtquelle in alle Richtungen abgibt. Er kennzeichnet die gesamte Lichtleistung und wird in Lumen (lm) gemessen. Der Lichtstrom berücksichtigt die Empfindlichkeit des menschlichen Auges und kann mit Hilfe einer Ulbricht-Kugel gemessen werden.

Lux ist die Maßeinheit für die Dichte des Lichtstroms. Sie gibt an wieviel Lichtstrom [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.

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

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 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

Die Lebensdauer von Leuchten ist eine Angabe, die für eine Kaufentscheidung äußerst relevant ist. Natürlich handelt es sich um technische Geräte. Das heißt, ein Ausfall kann vorkommen. Nicht nur die Technik in den Leuchten ist verantwortlich, auch Schwankungen im Stromnetz oder andere Umgebungsvariablen wie z.B. die Temperatur müssen betrachtet werden.

Zuerst muss die LED an sich die Lebensdauer überstehen. Dies kann nur gegeben sein, wenn das Kühlmanagement der Leuchte die Wärme aus der LED sicher ableiten kann. Ist dies nicht gegeben, lässt die LED schnell in der Lichtleistung nach. Ein weiterer wichtiger Faktor ist das Netzteil. Die langen Lebensdauern von LED Leuchten kann nur sichergestellt werden, wenn auch das Netzteil diese Zeit überstehen kann. Moderne Netzteile sind hochkomplex. Von Wärmesensoren bis zur Steuerung ist viel Technik verbaut, die teilweise anfällig sein kann. In Qualitäts-LED-Leuchten ist im Fall eines Fehlers oft das Netzteil die Fehlerquelle. LED und Leuchte fallen seltener aus. Wichtig ist, dass die Elektronik ausgewechselt werden kann, welche mit großer Wahrscheinlichkeit auch nach Jahren noch erhältlich ist.

Die Lebensdauerangabe bezeichnet bei Leuchten die Wahrscheinlichkeit, dass die Leuchte den angegebenen Zeitraum übersteht. Dabei werden einige Faktoren betrachtet:

Bei LED Leuchten beläuft sich die angegebene Lebensdauer meist auf einen sehr hohen Wert. 50.000 Stunden bis 80.000 Stunden werden hier angegeben. Unabhängig davon, wie lange die Leuchten täglich in Betrieb sind, ist dies die Lebensdauer, für welche die Leuchten entworfen wurden und die in Alterungstests betrachtet wird. 50.000 Stunden entsprechen einer Brenndauer von 5,7 Jahren bei 24 Stunden täglichem Gebrauch. Diese Angabe allein ist aber wenig aussagekräftig. Wichtig sind auch andere Faktoren.

Jede Lampe lässt mit der Zeit in der Lichtleistung nach. Herkömmliche Lampen schneller, LED sind hier bei guter Kühlung wesentlich langlebiger. Steht hinter der Lebensdauer von 50.000h z.B. L70, ist nach 50.000 Stunden Leuchtzeit noch 70% der Lichtleistung zu erwarten. Die Leuchte ist dann also noch nicht ausgefallen, bringt aber eventuell nicht mehr die Lichtleistung für eine ausreichende Beleuchtungsstärke. In einer guten Lichtplanung wird dies berücksichtigt.

Ist hinter der Lebensdauer z.B. der Wert B10 vermerkt, bezieht sich dieser auf die Lichtleistung der LED. 50.000h L70 B10 bezeichnet, dass nach 50.000 Stunden immer noch 70% Lichtleistung gebracht werden und höchstens 10% der LED diesen Wert unterschreiten dürfen.

Wird ein Wert in Cx angegeben, steht dieser für einen Totalausfall einzelner LED. Besteht eine Leuchte z.B. aus 20 einzelnen LED, die zusammen die Lichtstärke ergeben, und wird z.B. C10 angegeben, dürfen nach der angegebenen Lebensdauer höchstens 10% der LED dunkel sein – also höchstens 2 LED.

Ein F-Wert hinter der Lebensdauer fasst Ausfall (Cx) und Lichtleistung (Bx) zusammen.

50.000h L70 F10 bedeutet z.B., dass höchstens 10% der LED den L-Wert (70% Lichtrückgang) unterschreiten dürfen, inklusive eines etwaigen Totalausfalles einzelner LED.

Zusammengefasst würde 50.000h L70 B10 C10 F10 bedeuten:

Lebensdauer 50.000 Stunden

L70 = nach der angegebenen Lebensdauer beträgt der Lichtstrom noch mindestens 70%.

B10 = höchstens 10% der LED dürfen den L-Wert unterschreiten.

C10 = höchstens 10% der LED dürfen total ausfallen.

F10 = Kombination aus B und C = höchstens 10% der LED dürfen den L-Wert unterschreiten (inklusive Totalausfall).

Direkte Lichteinstrahlung in die Augen führt zu Blendung.

Dabei ist es unerheblich, ob das Licht direkt von der Beleuchtung, Sonnenlicht oder von spiegelnden Flächen herrührt. Zu hohe Leuchtdichten im Raum oder zu hohe Unterschiede in den Leuchtdichten können hier zur Blendung führen. Dabei unterscheidet man zwischen physiologischer Blendung und der psychologischen Blendung – also der subjektiv wahrgenommenen Blendung, die jeder etwas anders empfindet. Die Augen versuchen die Licht-Irritationen auszugleichen und es kommt zu unangenehmen Empfindungen, welche sich bis hin zu körperlichen Gebrechen wie z.B. Kopfschmerzen ausweiten können. Tatsächlich führt Blendung zu Störungen bis zu massiven Beeinträchtigungen im Arbeitsablauf. Deswegen gehört zur Planung der Arbeitsräume immer die Berücksichtigung des Lichtes und der spiegelnden Flächen in der Umgebung.

Um dieses subjektive Empfinden planbar zu machen, gibt es verschiedene Verfahren, die zurzeit nebeneinander existieren. Z.B. das Glare Index System, das Visual Comfort Probability System oder das System begrenzender Leuchtdichten. Am weitesten verbreitet ist das UGR (Unified Glare Rating) Verfahren, welches europaweit eingeführt wurde.

Entwickelt von der CIE (Commission International de l'Eclairage) gibt es einen Wert zur Beurteilung kompletter Räume und Beleuchtungsanlagen wieder. Hier gibt die Arbeitsstättenrichtlinie Höchstwerte für verschiedene Arbeitsbereiche vor.

UGR = 8 * log10 ( (0,25 / Lb) Σ ( (Ls2 * Ω) / P2))

Ls = durchschnittliche Leuchtdichte jeder Leuchte in Beobachterrichtung (cd/m²)

Lb = Leuchtdichte des Hintergrundes (cd/m²)

Ω = Raumwinkel, in dem die Leuchten betrachtet werden

P = Index nach Guth für jede einzelne Leuchte

In der Leuchtdichte des Hintergrundes Lb werden die Reflexionseigenschaften der verschiedenen Hintergründe berücksichtigt.

Einige Leuchtenhersteller geben Tabellen für verschiedene Räume mit dem UGR Wert heraus. Hier kann man den annähernden UGR Wert der einzelnen Leuchte ermitteln. Ein genaueres Ergebnis bringt natürlich die Anwendung der Formel unter Berücksichtigung aller Faktoren. Dies erfordert einiges an Vorbereitung und Rechenarbeit.

Lichtberechnungsprogramme berücksichtigen viele der vorausgesetzten Faktoren und errechnen selbstständig den UGR Wert. Dieser kann in der Dokumentation ausgegeben werden.

Je niedriger der berechnete UGR-Wert, desto geringer die Blendung, je höher der UGR-Wert, desto stärker ist die empfundene Blendung.

Die Werte werden zwischen 10 (keine bewusst wahrgenommene Blendung) und 30 (sehr stark wahrgenommene Blendung) angegeben.

≤ 16 (technisches Zeichnen)

≤ 19 (Schulen, Arbeiten am Computer)

≤ 22 (Industrie und Handwerk)

≤ 25 (grobe Arbeiten in der Industrie)

≤ 28 (Bahnsteige, Hallen)

Im Allgemeinen wird zwischen drei verschiedenen Lichtfarben unterschieden: warmweiß, neutralweiß und tageslichtweiß bzw. kaltweiß.

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. Folgende Werte sind eine Richtlinie:

Privatbereich, Gaststätten, Hotels: 2.700K-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

Licht von den verschiedensten Lichtquellen wird von Gegenständen zurückgeworfen und im Auge verarbeitet. Die Körperfarben werden so wahrgenommen.

Je nach Farbspektrum des auftreffenden Lichtes sind die wahrgenommenen Farben mehr oder weniger dicht an der Realität. Das heißt, je nach der spektralen Zusammensetzung (mehr oder weniger Rotanteile, mehr oder weniger Blauanteile usw.) des Lichtes werden die Körperfarben unterschiedlich wiedergegeben.

Fehlen z.B. Rotanteile bei der Beleuchtung von roten Gegenständen, kann kein rotes Licht reflektiert und so die Körperfarbe des Gegenstandes nicht wiedergegeben werden.

Bei der Zusammensetzung des Lichtes kommt es weniger auf dessen Farbtemperatur (Kelvin) an. Auch z.B. warme Lichtfarben können unterschiedlich spektral zusammengesetzt sein. Für eine gute Farbwiedergabe ist also ein möglichst ausgeglichenes Spektrum wichtig.

Um die Farbwiedergabe (Ra) einer Lichtquelle vergleichbar zu machen, wird diese in den CRI eingestuft. Dabei gilt als Referenz über 5000K die Farbwiedergabe der Sonne, die wie alle Heißstrahler ein äußerst gleichmäßig verteiltes Farbspektrum hat, unter 5000K ein schwarzer Strahler.

Ebenfalls als Referenz gelten 14 Testfarben nach DIN 6169. Von diesen bekannten und vermessenen Testfarben werden herkömmlich 8 (Altrosa, Senfgelb, Gelbgrün, Hellgrün, Türkisblau, Himmelblau, Asterviolett und Fliederviolett) zur Bestimmung des CRI Wertes herangezogen. Manchmal testet man auch die 6 weiteren Farben für spezielle Anwendungen (gesättigtes Rot, Gelb, Grün, Blau, Hautfarben (Rosa) und Blattgrün).

Man vermisst das reflektierende Licht der Testlichtquelle mit einem Spektroradiometer und vergleicht mit der Referenzlichtquelle. Heraus kommen 8 Farbwiedergabewerte (R1 … R8) mit Werten zwischen 0 und 100 aus deren Mittel der allgemeine Farbwiedergabeindex Ra gebildet wird. 100 ist dabei die beste Farbwiedergabe.

Heißstrahler wie z.B. Glühlampen haben naturgemäß einen hohen Farbwiedergabeindex von nahezu 100. Natriumdampflampen dagegen geben die Körperfarben äußerst schlecht mit einem CRI ab 18 wieder.

Bei LEDs kommt es sehr auf den LED Halbleiter und den Phosphor an. Je nach Anwendungsbereich wird hier eher Wert auf Effizienz gelegt.

Im Hallenstrahlerbereich fängt der CRI meist bei Ra >70 an. Im Bereich Bürobeleuchtung Ra >85 bis zur Shopbeleuchtung mit nahezu tageslichtähnlichen Farbwiedergaben Ra >95.

Meist haben auch warmweiße LEDs einen höheren CRI Wert als tageslichtweiße.

Das liegt an der Technik der LEDs. Der weißen LED wird mit Phosphor warmweiße Farbanteile beigemischt. Dies verändert das Spektrum des LED Lichtes, welches naturgemäß eher schmalbandiger ist um weitere Farbanteile.

Als Standard ist der CRI gut etabliert – hat aber auch seine Grenzen.

Liegt das Farbspektrum der zu testenden Lichtquelle unglücklich zu den 8 Testfarben, können sich Farbwiedergabewerte ergeben, die so mit der visuellen Beurteilung nicht übereinstimmen.

In der DIN 12464 sowie in der Arbeitsstättenrichtline werden Mindestanforderungen an den Farbwiedergabeindex verwendeter Beleuchtung für verschiedene Arbeitsstätten genannt.

Im industriellen Produktionsprozess von LEDs kommt es auch innerhalb einzelner Chargen zu kleinen Toleranzen.

Die Farbtemperatur (Kelvin) bzw. die Farbe und der Lichtstrom (Lumen) weichen innerhalb einer Fertigungscharge voneinander ab. Das menschliche Auge kann hier kleinste Abweichungen feststellen (ab 2nm Abweichung bei grün, bis 10nm bei Rottönen).

Um einen einheitlichen Charakter des Lichtes zu garantieren, werden die LEDs sortiert. Diesen Prozess nennt man Binning.

Die LEDs werden in verschiedene Bins sortiert (englisch = Behälter), deren Kennzahlen je nach gewünschter Qualität weiter oder enger gefasst sind. Je größer der Bin, desto stärker dürfen die Werte der einzelnen LEDs differieren, entsprechend günstiger gelangt die Charge auf den Markt. Je enger das Binning gestaltet wird, desto teurer ist der Sortierprozess.

Die internationale Beleuchtungskommission (Commission Internationale de l'Eclairage, CIE) hat zur Farbmessung und Definition einzelner Farbwerte das CIE-1931-Chromatizitätsdiagramm entwickelt.

Es beinhaltet alle Farben, die vom menschlichen Auge wahrgenommen werden. Am Rand des Diagramms (Ortskurve) werden die Spektralfarben mit den dazugehörigen Wellenlängen benannt. In der Mitte addieren sich die Farben zu weißem Licht. Dabei ergibt sich eine Kurve (die Black-Body-Kurve (BBL)), auf der die Farbtemperaturen für weißes Licht liegen.

Die ANSI-Norm (American National Standards Institute ANSI-Standard ANSI C78.377A) sortiert Farbwerte auf dem CIE-1931-Diagramm mittels einer Skala nach sogenannten MacAdams Ellipsen. Diese Bereiche definieren einen Bereich auf der Farbskala, in denen sich die Farbwerte der LEDs innerhalb eines Bins befinden dürfen. Dabei ist die Mitte der Ellipse der perfekte Sollwert der Lichtfarbe, die Randbereiche markieren die für dieses Binning tolerierte Abweichung. Je enger der Bereich gefasst ist, desto enger das Binning. Die verschiedenen Bereiche werden in mehreren Stufen nach dem Standard Deviation of Colour Matching SDCM (Standardabweichung des Farbabgleichs) beschrieben. Dabei steht 1 für das Optimum ohne erkennbare Farbunterschiede. Bei einem SDCM 2-3 sind Farbunterschiede kaum sichtbar. SDCM 7 wird laut dem US-amerikanischen Energy Star Standard gefordert und im Markt akzeptiert.

Der Abstrahlwinkel einer LED ist entscheidend dafür, wie das Licht in einen Raum geworfen wird. Dabei haben verschiedene Faktoren Einfluss auf den Abstrahlwinkel:

• Aufbau der Leuchte (Reflektoren, Linsen, Blenden)

• Aufbau des Leuchtmittels

• Entfernung der Leuchte zum Boden oder zum beleuchteten Objekt

Mit dem Abstand der Leuchte zum Boden/ Objekt ergibt sich ein Lichtkreis.

Jedoch erzielt nicht jeder Bereich die gleiche Helligkeit. Je kleiner der Abstrahlwinkel, umso kleiner ist der Lichtstrahl. Ein enger Lichtkegel (10°) bündelt das Licht, wodurch kleine helle beleuchtete Flächen entstehen (setzt Akzente).

Ein breiter Lichtkegel (120°) beleuchtet große Flächen und erzeugt ein weicheres Licht (Ideal zur Grundbeleuchtung eines Raumes).

Je nach Vor-Ort Situation erfolgt die Auswahl mit symmetrischem oder mit asymetrischem Abstrahlwinkel. Durch die Simulation der Beleuchtungsstärke (Lux/qm) mittels DIALux Lichtplanung wird das optimale Beleuchtungsergebnis erzielt.

Direkte Beleuchtung

• der Lichtstrom wird einseitig unterhalb der Leuchte in den Raum abgestrahlt

• meist Deckenein- oder anbau, Pendelleuchten oder Stehleuchten

• es fällt kein Licht direkt in Richtung Decke, daher erscheint diese relativ dunkel

• ergibt teilweise hohe Kontraste zwischen Leuchte und Decke

Indirekte Beleuchtung

• der Lichtstrom wird an Decke, Wände oder andere geeignete Reflextionsflächen gelenkt und von dort in den Raum reflektiert

• die Lichtstärkenverteilung sollte breitstrahlend sein

• angenehme und gleichmäßige Leuchtdichte

• schattenarme Lichtatmosphäre

• eingeschränkte räumliche Wahrnehmung

Direkte- / Indirekte Beleuchtung

• der Lichtstrom wird sowohl direkt als auch indirekt in den Raum oder auf die Arbeitsfläche gelenkt

• bewirkt durch besseres Verhältnis zwischen gerichtetem zu diffusem Licht eine gute Schattigkeit

• angenehme Deckenaufhellung

• kann auch durch Kombination von verschiedenen Leuchten realisiert werden

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:

DALI: steht für ,,Digital Adressable Lighting Interface'', was bedeutet, dass es ein digitales Protokoll verwendet, um Lichtquellen über eine elektrische Leitung zu verbinden und zu steuern.

Es ist ein Bus-fähiges System, mit dem man Licht und alle komponenten (Farbtemperatur, Intensität usw.) einer Beleuchtungsanlage einzeln ansprechen, steuern und auswerten kann. Neben beispielsweise dem 1-10V Standard, hat sich Dali als genormtes System zur Beleuchtungssteuerung etabliert. Der größte Vorteil von Dali gegenüber anderen Systemen ist, dass jede Leuchte unabhängig eingestellt und einzeln gesteuert werden kann.

Dali kann Leuchten, Leuchtengruppen und sogar die Beleuchtung ganzer Gebäude steuern. Dabei sind auch komplexe Lichtinszenierungen und Szenen möglich. Auch Steuerungen farbiger Beleuchtung (RGB), Dimmung, das Einbinden der verschiedensten Sensoren, sowie komplexe Lichtsteuerungen sind kein Problem. Außerdem kann es Fehlerdiagnosen und Rückmeldungen von allen beteiligten Geräten auslesen und darauf reagieren.

Dali Systeme unterschiedlicher Hersteller sind vielfach austauschbar oder ergänzungsfähig. Es braucht keine Umverdrahtung wenn sich beispielsweise die Nutzung der Beleuchtung im Gebäude geändert hat. Das heißt, auch wenn aus einer Lampe fünf werden sollen, kann dies einfach erweitert werden. Die Zusammenstellung der Gruppen kann flexibel vergrößert oder verkleinert werden.

Überspannungen entstehen nicht nur durch Blitzeinschlag. Auch elektrische Verbraucher können in Gebäuden solche Spannungsspitzen hervorrufen.

So können in Industriehallen anfahrende Maschinen Störungen im internen Stromnetz hervorrufen. Diese kurzzeitig bei einem Schaltvorgang hervorgerufenen Schwankungen im Stromnetz können meist nur durch eine Langzeit-Messung festgestellt werden. Statistiken der Elektronikversicherer zeigen, dass bis zu 25 Prozent der Schäden an industriellen Installationen aufgrund von Überspannungen entstehen.

Gerade bei Beleuchtungsanlagen wird dieses Thema jedoch oft nicht berücksichtigt. Dabei ist eine Betrachtung von möglicherweise auftretenden Überspannungen, insbesondere bei der LED-Technik und deren vorgeschalteten Netzteilen durchaus relevant.

Ein Überspannungsschutz trennt entweder den Verbraucher bei Stromspitzen vom Netz, oder er filtert die Stromspitze aus der Spannung.

In beiden Fällen wird das technische Gerät vor einem Defekt geschützt. Bei einer Netztrennung kann es sein, dass die Anlage neu gestartet werden muss, um den Überspannungsschutz zu resetten. Im schlimmsten Fall wird der Schutz zerstört, der teure Verbraucher aber vor Zerstörung geschützt.

Die verschiedenen Schutzarten geben an, welchen Außeneinflüssen eine Leuchte standhalten kann – bzw. für welche Umgebung eine Leuchte geeignet ist und welche Gefährdungen ausgeschlossen werden. Die IP Schutzart (International Protection) setzt sich aus 2 Ziffern zusammen.

Die erste Ziffer gibt den Grad des Schutzes gegen eindringen von Fremdkörpern und Berührungen an. Die zweite Ziffer den Schutz gegen Wasser. Ein LED Hallenstrahler mit IP65 ist demnach Staubdicht (erste Ziffer 6) und gegen Strahlwasser aus einem beliebigen Winkel geschützt.

Kennziffer 1:

IP 0x | Kein Schutz

IP 1x | Leuchten geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ab 50mm und gegen Zugang mit dem Handrücken

IP 2x | Leuchten geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ab 12,5 mm und gegen den Zugang mit den Fingern

IP 3x | Leuchten geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ab 2,5 mm und gegen den Zugang mit Werkzeug

IP 4x | Leuchten geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ab 1 mm und gegen den Zugang mit einem Draht

IP 5x | Leuchten geschützt gegen Staub und vollständig gegen Berührung

IP 6x | Leuchten staubdicht und vollständiger Schutz gegen Berührung

Kennziffer 2:

IP x0 | Kein Schutz

IP x1 | Leuchten geschützt gegen senkrecht fallendes Tropfwasser

IP x2 | Leuchten geschützt gegen Tropfen bei bis zu 15° Neigung

IP x3 | Leuchten geschützt gegen Tropfen bei bis zu 60° Neigung

IP x4 | Schutz gegen Spritzwasser von allen Seiten

IP x5 | Schutz gegen einen Wasserstrahl (Düse) aus beliebigen Winkel

IP x6 | Schutz gegen starkes Strahlwasser

IP x7 | Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen

IP x8 | Schutz gegen dauerndes Untertauchen

Anwendungsbeispiele (ohne Gewähr):

IP20 - Büro, trockene Industriehalle

IP44 - Feuchtraum

IP44/54 - Sammelgarage

IP54 - Staubige Umgebung bei Anlagen- und Industriebau

IP65 - Bodeneinbauleuchte und Beleuchtung öffentlicher Straßen

IP66/67 - Beleuchtung öffentlicher Straßen

Die IK Schutzart gibt an in welchem Maße die Leuchte gegen Schläge und andere Stoßbeanspruchungen geschützt ist.

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.

Alle Bauelemente wie Decken, Uhren und auch Leuchten in Sporthallen müssen Ballwürfen standhalten, ohne bauliche oder funktionale Veränderungen davon zu tragen.

Sie dürfen durch darauf treffende Bälle nicht verformt oder zerstört werden. Durch die Ballwurfprüfung wird sichergestellt, dass weder Personen gefährdet werden noch die Funktion der Sporthalle nicht mehr sichergestellt wird. Dazu sieht die Norm vor, die zu prüfenden Bauelemente in einer genormten Umgebung mit einem ebenfalls genormten Ballschussgerät aus verschiedenen Winkeln zu beschießen.

Ballwurfsicher: Das Bauelement ist für alle Arten des Sports tauglich und trägt keine Schäden durch Treffer davon.

Eingeschränkt Ballwurfsicher: Sind Bauelemente, die nur kleinen, schnellen Bällen nicht standhalten (z.B. Hockey).

Bedingt Ballwurfsicher: Können kleinere Bälle bis 60 mm Durchmesser durchlassen und von diesen verformt werden.

Einen direkten Blick in die Sonne können wir nicht lange standhalten. Bei einem Blick in eine sehr helle Lichtquelle können wir das Nachbild noch lange beobachten.

Aber – kann das Licht den Augen schaden? Kann ein Blick in eine Lichtquelle unsere Netzhaut schädigen?

Die Gefährdung kann sowohl thermisch als auch fotochemisch hervorgerufen werden. Bei der thermischen Gefährdung entsteht durch den in das Auge fallenden Strahl eine Erhöhung der Temperatur an der betroffenen Stelle. Bei der fotochemischen Gefährdung wird durch den einfallenden Strahl Moleküle veranlasst eine chemische Reaktion anzustoßen, welche das betroffene Gewebe schädigen kann.

Risikogruppen (RG):

Risikogruppe 0 (RG0): Hier besteht keinerlei Gefahr.

Risikogruppe 1 (RG1): Hier besteht ein geringes Risiko.

Risikogruppe 2 (RG2): In dieser Gruppe besteht ein mittleres Risiko einer Schädigung.

Risikogruppe 3 (RG3): Hier können schon nach kurzem Blick in die Lichtquelle Schädigungen auftreten.

Um bei LED Leuchten verschiedene Systeme herstellerübergreifend vergleichen zu können, sind Standards hilfreich. Besonders Lichtstrom und Lebensdauer sind Punkte, die den Kunden interessieren und welche auch bei LED im Laufe der Zeit an Leuchtkraft verlieren (Degradation). Die "Illumination Engineering Society" (IES) hat Normen entwickelt, die standardisierte Messverfahren festlegen.

IES LM-79: Hier werden Standards festgelegt, die unter Normalbedingungen die Messung von Lichtstrom, Lichtverteilung und Lichtfarbe der verschiedenen LED Arten betreffen.

IES LM-80: Die LM-80 Norm befasst sich mit dem Lichtstromrückgang rund um LEDs und dessen genormter Angabe (Degradation).

TM-21 Verfahren: Stehen die Werte aus dem LM-80 Test fest, werden diese in die TM-21 Berechnung eingetragen. Die verschiedenen Werte ergeben dann eine Kurve, die sich weiterberechnen lässt, bis der gewünschte Lichtstromrückgang erreicht ist.

DIN 5035-7: Beleuchtung mit künstlichem Licht - Betriebsstätten-Richtlinien von Räumen mit Bildschirmarbeitsplätzen

DIN EN 12464-1: Licht und Beleuchtung - Beleuchtung von Arbeitsplätzen in Innenräumen

Die DIN 10500 regelt die hygienische Gestaltung von Verkaufseinrichtungen im Lebensmittelbereich, wird aber auch im Bereich der Verarbeitung, Weiterverarbeitung und Lagerung von Lebensmitteln angewendet.

IFS Food: Der International Featured Standards Food (IFS Food) greift für Lebensmittel verarbeitende und liefernde Unternehmen. Zertifizierte Unternehmen stellen sicher, dass Produkte und Verfahren zu deren Herstellung, Weiterverarbeitung, Lagerung und Vertrieb sowohl qualitativ hochwertig als auch absolut sicher sind.

British Retail Consortium: Das British Retail Consortium (BRC) ist ein Verband britischer Unternehmen. Dieser Verband größerer britischer Einzelhandelsketten setzt für deren Lieferanten Regeln zur Lebensmittelverarbeitung, Lebensmittelverpackung und Weiterverarbeitung fest.

HACCP: Hersteller von Leuchten und anderen Einrichtungen für die Lebensmittel verarbeitenden Unternehmen müssen ein HACCP-Konzept (Hazard Analysis and Critical Control Points-Konzept) einführen und einhalten.

CE-Kennzeichnung: CE steht als Abkürzung für „Communauté Européenne", also für „Europäische Gemeinschaft". Es muss auf Produkten angebracht werden, sobald es für diese Produktgruppe einheitliche europäische Anforderungen gibt.

RoHS-Richtlinie: RoHS steht für „Restriction of Hazardous Substances". Die Richtlinie beinhaltet also die beschränkte Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten.

ENEC: Das ENEC-Zeichen (ENEC = European Norm Electrical Certification) ist das europäische Sicherheitszeichen für Leuchten, Vorschalt- und Startgeräte, Kondensatoren, Konverter sowie Transformatoren und steht für einheitliche Prüfbedingungen.

ATEX-Kennzeichnung: ATEX leitet sich von ATmosphères Explosibles ab und bezeichnet die EU-Richtlinie 2014/34/EU, die sich mit Geräten und Schutzsystemen befasst, die im explosionsgefährdeten Bereich zum Einsatz kommen.

D-Kennzeichen: Leuchten mit D-Zeichen sind gemäß EN 60 598-2-24 geeignet für Betriebsstätten, die durch Staub oder Faserstoffe feuergefährdet sind.