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Editorial In Büro oder Labor, Produktionshalle oder Außenlager: Arbeitsplätze müssen zahlreiche Anforderungen im Hinblick auf Sicherheit und Gesundheit erfüllen. Gutes Licht ist hierfür eine grundlegende Voraussetzung. Es soll den Sehvorgang optimal unterstützen und die Beschäf- tigten vor Unfällen und Gesundheitsgefahren schützen. Licht kann aber noch viel mehr: Es beeinflusst auch physiologische Prozesse – wie z. B. die biologische Rhythmik – und somit die Leistungsfähigkeit und das psychische Befinden. Dabei gibt es kurzfristige und langfris- tige Effekte, welche die Konzentration, Leistungsfähigkeit und das Wohlbefinden unterstützen können. Für die Träger der gesetzlichen Unfallversicherungen und die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) ist die Beleuchtung von Arbeitsstätten deshalb ein wichtiger Faktor für die Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit. Unter dem Stichwort „Human Centric Lighting“ (HCL) werden heute Beleuchtungsanlagen angeboten, die den Menschen und seine Bedürfnisse mehr denn je in den Mittelpunkt stel- len. Dabei werden neben Arbeit und Leistung verstärkt Gesundheit und Wohlbefinden in den Fokus gerückt. Die Berücksichtigung aller Facetten der Beleuchtung soll die Voraussetzung für „gesunde Arbeitsplätze“ schaffen. Die Anforderungen an die Beleuchtung von Arbeitsstätten sind in der Verordnung für Arbeits- stätten (ArbStättV) verankert und werden durch die Technische Regel für Arbeitsstätten „Beleuchtung“ (ASR A3.4) konkretisiert. Für die Planung und Ausführung von Beleuchtungs- anlagen werden diese in relevanten Standards, wie die Normenreihe DIN EN 12464, sinn- voll ergänzt. Anforderungen an die Beleuchtung sind in der Regel als Mindestwerte beschrieben, die bei der Arbeit einzuhalten sind. Mit dem Nachteil, dass diese oft zu alleinigen Planungsgrund- lagen in der Praxis werden. Dabei bieten neue Technologien viele lohnende Ansätze für Op- timierungen bei gleichzeitiger Energieeffizienz. Schriften der Unfallversicherungsträger, wie die DGUV Information 215-210 „Natürliche und künstliche Beleuchtung von Arbeitsstätten“, erläutern Zusammenhänge und helfen bei der Umsetzung. Im vergangenen Jahrzehnt hat sich die Beleuchtungstechnik rasant verändert. Heute erset- zen effiziente LED-Chips herkömmliche Lampen – und im Zuge dieser Erfolgsgeschichte sind neue Steuerungsmöglichkeiten entwickelt worden, die nicht nur viel Energie sparen, sondern zugleich für höheren Lichtkomfort und mehr Flexibilität sorgen. Über den Einsatz von intelli- genter Beleuchtungssteuerung mit Tageslichtsensoren berücksichtigen moderne Beleuch- tungskonzepte die individuelle Umgebungssituation, wie zum Beispiel mehr Licht für ältere Arbeitnehmer oder höhere Beleuchtungsstärken für Arbeitsplätze mit hohen Sehanforderun- gen. Von diesem Fortschritt in der Lichttechnik profitieren Unternehmer und Arbeitnehmer gleichermaßen. Das neue Heft licht.wissen 05 informiert umfassend über moderne Industriebeleuchtung und stellt viele Anwendungs- und Praxisbeispiele vor. All jenen, die für gutes Licht am Arbeitsplatz verantwortlich sind, wünsche ich eine ebenso kurzweilige wie lehrreiche Lektüre. Dipl.-Ing. Gerold Soestmeyer Berufsgenossenschaft Rohstoffe und chemische Industrie (BG RCI) Leiter Sachgebiet Beleuchtung der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) 3
licht.wissen 05 Industrie und Handwerk Gutes Licht, gutes Arbeiten Seite 6 Human Centric Lighting (HCL) Biologische Lichtwirkung Aktivieren, Erholen, Stabilisieren Planung nicht-visueller Faktoren (nach DIN SPEC 67600) Lichtqualität Se Lichttechnische Gütekriterien Beleuchtungsstärke, harmonische Helligkeitsverteilung, Farbwiedergabe, gute Entblendung, Modelling, Lichtfarbe g , Seite 10 he V un e n n , isu irk z ie r E ell Weitere Planungskriterien N rk e e htw ti fi (n o rm n n Lic htw Dynamik, Tageslichtintegration, individuelle Lic e n n cher ac g h erec e n Einstellmöglichkeiten Id , ale n , lt e gis D IN ht U irk on e ta olo E N e P n te un oti fi n d G e s sych ren 12 la nu rs g Em lb e p to 46 ng c h h ng F ak 4- e id o nu 1) en W P la © licht.de Wartungszyklen Lichtplanung Mittlere Beleuchtungsstärke E – Neuwert Wartungswert Seite 14 Anlagenwert ohne Wartung Betriebszeit © licht.de Beispielhafte Betrachtung der Beleuchtungskosten einer Industriehalle* über 10 Jahre Lichtlösungen mit bester N Wartung N Strom N Investition Effizienz Halogenmetalldampflampe LED * Industriehalle 30 x 50 m / 300 Lux Beleuchtungsstärke / 3.000 Betriebsstunden jährlich. LED + Lichtmanagement @ licht.de Seite 16 Smart buildings, smart lightings Seite 20 Umgebungs- bedingungen Seite 22 Elektrische Einflüsse Temperatur Anforderungen Mechanische Elektrische Einflüsse Temperatur an Qualität Seite 28 Feuchtigkeit Einflüsse Chemische Einflüsse Chemische Strahlung Einflüsse Elektrotechnik und Elektronik Seite 30 Metallverarbeitung, Maschinen- und Anlagenbau Seite 32 Automobilbau Seite 34 Chemische Industrie Seite 36 Licht-Spezial Licht und Arbeitsschutz Seite 8 Sanierung mit System Seite 18 Leuchten Seite 24 4
Labor und Reinräume Seite 38 Schwerindustrie Seite 40 Kunststoff- und Holzverarbeitung Seite 42 Lager und Logistik Seite 44 Präzisions- nahsehen Seite 46 Druck und Textil Seite 48 Lebensmittel- verarbeitung Seite 50 Kfz-Werkstatt und Friseur Seite 52 Checklisten Seite 56 Erfassungsbogen Angaben zu Kunde / Anlage / Lichtsystem Name des Kunden, Ansprechpartner vor Ort: D Adresse / Objektname: Telefonnummer / E-Mail: l Erfasser: licht.wissen 01 vermittelt auf 60 Seiten Nutzungs- und Eigentumsverhältnis: a앮 Eigentum 앮 Miete 앮 Pacht Art der Gebäudenutzung: 앮 Büro und Verwaltung 앮 Industrie 앮 Sonstiges (bitte eintragen) 앮 Krankenhaus / Altenheim 앮 Hotel 앮 앮 € 앮 Schriftenreihe, 앮 앮 앮 앮 앮 앮 앮 Impressum Seite 58 [licht.wissen 04] Eine optimale Be- leuchtung im Büro fördert das Wohl- befinden und spart Energie- und Wartungskosten. Heft 04 stellt auf 56 Seiten Anwendungen vor und er- [licht.wissen 09] 40 Seiten zur Sa- nierung in Gewerbe, Handel und Verwaltung mit zahlreichen praxis- nahen Lösungsbeispielen. Sie zei- gen, dass eine Modernisierung [licht.wissen 10] 52 Seiten zur Not- und Sicherheitsbeleuchtung: Heft 10 informiert über relevante Normen und Vorschriften, erklärt licht- und elektrotechnische Anfor- [licht.wissen 19] 56 Seiten über die biologische Wirkung des Lichts auf den Menschen: Heft 19 informiert über den aktuellen Stand der For- schung und stellt Lösungsbeispiele klärt, welche Normen beachtet wer- Energie spart und zugleich die Be- derungen und stellt zahlreiche An- aus der Praxis vor. den müssen. leuchtungsqualität steigt. wendungslösungen vor. licht.wissen – per Post oder als kostenfreie PDF-Datei (Download) unter www.licht.de/lichtwissen 0 Lichtquellen Seite 26 Not- und Sicherheitsbeleuchtung Seite 54 EnEV Seite 55 5
licht.wissen 05 Industrie und Handwerk Gutes Licht, gutes Arbeiten Eine moderne Beleuchtungsanlage mit hoher Effizienz spart viel Energie. Wichtiger aber noch ist die positive Wirkung einer hohen Lichtqualität auf den Menschen, denn Licht ist für viele physiologische Prozesse im Körper unersetzlich und trägt wesentlich zu Wohlbefinden, Gesundheit und Leistungskraft bei. Eine gute Beleuchtung lohnt deshalb nicht zuletzt an Industriearbeitsplätzen. Im weltweiten Ranking der Produktions- Stress vor, erhält die Gesundheit und Zahlreiche Untersuchungen belegen, dass standorte liegt die Bundesrepublik auf dem schützt vor Arbeitsunfällen; die Zahl der Arbeitsunfälle mit Erhöhung der dritten Platz – und daran soll sich nach einer 쐍 mehr Flexibilität: Gut geplante Beleuch- Beleuchtungsstärke signifikant sinkt. Prognose der Unternehmensberatung De- tungsanlagen und Systeme, die ohne gro- loitte und ihrem „Global Manufacturing ßen Aufwand erweitert werden können, Wichtige Beleuchtungsziele sind nach Competitiveness Index 2016“ auch in den passen sich neuen Arbeitsanforderungen DIN EN 12464-1 „Beleuchtung von Arbeits- nächsten Jahren nichts ändern. Die Indus- einfach an; stätten in Innenräumen“ Sehkomfort und trie ist ein bedeutender Arbeitgeber: Mehr 쐍 hohe Zuverlässigkeit: Professionelle Pla- Sehleistung. Sehleistung bedeutet, dass als 5,4 Millionen Menschen arbeiten nach nung, hochwertige Komponenten, ein ver- Sehaufgaben auch unter schwierigen Be- Angaben des Statistischen Bundesamtes lässliches Lichtmanagementsystem und dingungen und über längere Zeit erbracht in Industrieunternehmen mit mehr als 50 langlebige LED-Leuchten steigern die Be- werden können. Moderne Lichttechnik kann Beschäftigten (Stand: April 2017). Hinzu triebssicherheit. mehr: Sie bietet Lösungen, die Kosten re- kommt noch eine stattliche Anzahl von Mit- duzieren und zugleich eine hohe Lichtquali- arbeitern in Klein- und Handwerksbetrieben. Ein Blick in zahlreiche Werkstätten und mit- tät für den Menschen garantieren. Dazu telständische Betriebe zeigt jedoch, dass zählen energieeffiziente LED-Lichtquellen, Mehr Qualität, weniger Kosten noch immer viele Beleuchtungsanlagen ver- optimierte Leuchtensysteme und ein leis- Auch in Zeiten zunehmender Digitalisierung altet sind. Sie verbrauchen zu viel Energie, tungsstarkes Lichtmanagement, das die und Industrie 4.0 hängen gute Produktions- entsprechen oft nicht mehr den aktuellen Beleuchtung nach Präsenz und Tageslicht ergebnisse in Industrie- und Fertigungsbe- Normen – und bieten den Mitarbeitern häu- steuert. Solche Systeme ermöglichen zum trieben wesentlich von der Leistungsbereit- fig nur eine schlechte Beleuchtung am Beispiel eine individuelle Einstellung mit schaft der Mitarbeiter ab. Das richtige Licht Arbeitsplatz – mit entsprechenden Konse- mehr Licht für ältere Mitarbeiter. Zugleich gewinnt in diesem Zusammenhang mehr quenzen. steigt die Flexibilität, weil die Beleuchtung denn je an Bedeutung. Denn eine gut ge- bei einer Umwidmung der Arbeitsabläufe plante Industriebeleuchtung mit intelligenter Der Mensch im Mittelpunkt leichter angepasst werden kann. Lichtsteuerung und moderner LED-Techno- Vom holzverarbeitenden Kleinbetrieb über logie ist ein Werkzeug, das in hohem Maß Labore und Lagerhallen bis zum Automobil- Im Mittelpunkt der Lichtplanung steht stets zum wirtschaftlichen Erfolg im Unterneh- bau: Die Anforderungen an die Industriebe- der Mensch mit seinen visuellen, emotiona- men beiträgt. Moderne Beleuchtungsanla- leuchtung sind so vielschichtig wie die len und biologischen Bedürfnissen am Ar- gen bieten Arbeitsaufgaben und die Betriebsumgebun- beitsplatz, am Tag und in der Nachtschicht. 쐍 hohe Effizienz: bis zu 80 % weniger Ener- gen. Die Arbeitsprozesse werden immer Human Centric Lighting unterstützt die Ge- giekosten und erhebliche Einsparungen in komplexer, und die Beleuchtung muss sich sundheit und Leistungskraft der Mitarbeiter, der Wartung; an die vielfältigen Sehaufgaben anpassen. sorgt für mehr Sicherheit in der Fertigung – 쐍 mehr Produktivität: Richtiges Licht erhöht und erhöht die Qualität in der Produktion. die visuelle Leistungsfähigkeit, fördert die Normen geben Mindestwerte vor. Mehr Konzentration, beugt Ermüdung und Licht ist erlaubt – und in vielen Fällen besser. Kurz: Besseres Licht für bessere Arbeit. [02] Licht in Industrie und Handwerk: Bei der Planung einer Beleuchtungsanlage müs- sen viele Faktoren und Vorgaben beachtet werden. Eine enge Zusammenarbeit aller Be- teiligten – professionelle Lichtplaner, Betrei- ber und Nutzer sowie Hersteller – führt zu maßgeschneiderten Lösungen für die jeweili- gen Beleuchtungsaufgaben. 6
Licht und Arbeitsschutz Die richtige Beleuchtung von Arbeitsplätzen ist ein entscheidender Faktor für die Sicherheit und den Gesundheits- schutz von Arbeitnehmern. Unternehmer sind hier in der Pflicht: Beleuchtungsanlagen in Industrie und Handwerk müssen mindestens den relevanten Normen und Regeln entsprechen. Gutes Licht am Arbeitsplatz ist eine wich- Normen und Regeln DIN EN 12464-1 und ASR 3.4 nennen Min- tige Voraussetzung, um Unfälle am Arbeits- In Deutschland wurde diese EU-Richtlinie destanforderungen. Deren Einhaltung be- platz zu vermeiden. Arbeitsschutz ist im durch die Arbeitsstättenverordnung (Arb- deutet nicht zwingend, dass für bestimmte weiteren Sinne aber auch Gesundheits- StättV) umgesetzt, die zuletzt 2016 aktuali- Sehaufgaben die optimale Beleuchtung er- schutz. Denn nach Definition der Weltge- siert wurde. Im Zusammenspiel mit dem Ar- reicht wird. So ist bei bestimmten Tätigkei- sundheitsorganisation bedeutet Gesundheit beitsschutzgesetz (§§ 3 und 5) verpflichtet ten oder auch für ältere Mitarbeiter mehr nicht nur das Fehlen von klinischen Krank- sie Arbeitgeber dazu, Arbeitsplätze so ein- Licht die bessere Wahl. heiten, sondern umfasst auch die geistige zurichten, dass Beschäftigte keinen ge- und seelische Unversehrtheit sowie das all- sundheitlichen Schaden nehmen. Die allge- Gütemerkmale der Beleuchtung gemeine Wohlbefinden. In diesem Sinne meinen Anforderungen der ArbStättV an die Generell gilt eine Arbeitsstätte als gut be- geht Arbeitsschutz weit über Unfallverhü- Beleuchtung werden in den Technischen leuchtet, wenn: tung hinaus. Regeln für Arbeitsstätten ASR A3.4 „Be- 쐍 alle Arbeitsbereiche, Verkehrswege und leuchtung“ weiter konkretisiert. Pausenräume ausreichend beleuchtet sind, Verbindliche Vorgaben für Arbeitsstätten 쐍 in Arbeitsbereichen mit besonderen Seh- und deren Beleuchtung gelten in ganz aufgaben (z. B. sehr feine Montagearbei- Europa. Nach der EU-Einzelrichtlinie für Ar- beitsstätten (89/654/EWG) „ Arbeitsstätten müssen möglichst ausreichend ten, Qualitätskontrolle, Büroarbeit) je nach Art der Tätigkeit Beleuchtungsstärken von 쐍 müssen Arbeitsstätten möglichst ausrei- Tageslicht erhalten und mit Einrichtungen für 500 bis 1.500 Lux erreicht werden, eine der Sicherheit und dem Gesundheits- chend Tageslicht erhalten und mit Einrich- 쐍 die Helligkeit in den Räumen ausgewogen schutz der Beschäftigten angemessenen tungen für eine der Sicherheit und dem verteilt ist; Decke und Wände also mög- Gesundheitsschutz der Arbeitnehmer an- gemessenen künstlichen Beleuchtung künstlichen Beleuchtung ausgestattet sein. Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV, Anhang 3.4) “ lichst hell sind, 쐍 störende Blendung und Schatten vermie- ausgestattet sein; den werden, 쐍 muss die Beleuchtung der Arbeitsräume 쐍 Lichtquellen mit geeigneter Lichtfarbe und und Verbindungswege so angebracht guter Farbwiedergabe verwendet werden sein, dass aus der Art der Beleuchtung Bei der Lichtplanung empfiehlt es sich, 쐍 und Flimmerfreiheit herrscht. keine Unfallgefahr für die Arbeitnehmer neben der DIN EN 12464-1 als anerkannte entsteht; Regel der Technik auch die ASR 3.4 zu be- Da sich bestehende Beleuchtungsanlagen 쐍 müssen Arbeitsstätten, in denen die Ar- achten, um allen Anforderungen der Ar- im Verlauf der Zeit verändern, müssen Un- beitnehmer bei Ausfall der künstlichen Be- beitssicherheit und des Gesundheitsschut- ternehmer regelmäßig im Rahmen einer Ge- leuchtung in besonderem Maße Gefahren zes zu genügen. Beleuchtungsanlagen sind fährdungsbeurteilung prüfen, ob die Anfor- ausgesetzt sind, über eine ausreichende deshalb durch Fachkundige zu planen und derungen der ASR A3.4 noch eingehalten Sicherheitsbeleuchtung verfügen. zu installieren sowie instand zu halten. werden. [03] Das Zusammenspiel von Tages- und Kunstlicht sorgt an diesem industriellen Ar- Weitere Infos geben der licht.de- beitsplatz dafür, dass die erforderlichen Seh- aufgaben gut erfüllt werden können. „Leitfaden zur DIN EN 12464-1“ sowie die DGUV-Information [04] Auch in Lagerbereichen sollte nach 215-210: „Natürliche und künstli- Möglichkeit Tageslicht vorhanden sein. che Beleuchtung von Arbeitsstät- ten“ und die DGUV-Information [05] Richtiges Licht trägt wesentlich zum 215-211: „Gesund und fit im Unternehmenserfolg bei. Eine gute Beleuch- tung erleichtert Sehaufgaben, beugt Ermü- Kleinbetrieb: Tageslicht am Ar- dung vor, erhält die Gesundheit und schützt beitsplatz – leistungsfördernd vor Arbeitsunfällen. und gesund.“ 9
licht.wissen 05 Industrie und Handwerk Lichtqualität Über 80 Prozent der Informationen erfasst der Mensch mit seinen Augen. Das bedeutet im Umkehrschluss: Schlechte Sehbedingungen behindern die Arbeit. Sie stören das Wohlbefinden, senken die Produktivität, führen zu Fehlern und Unfällen. Das mühelose Bewältigen der Sehaufga- stützen die Gütemerkmale eine ergonomi- beeigenschaft der Lichtquellen und Leuch- ben bestimmt die ergonomische Qualität sche Beleuchtung, bei der Störungen, wie ten sowie eine gute Entblendung. Sehkom- der Arbeitsplätze in Industrie und Hand- z. B. Blendung, minimiert sind. Es genügt fort erzeugt Wohlbefinden und trägt damit werk. Gute Beleuchtung unterstützt die Ar- dabei nicht, eine Beleuchtungsanlage nach zur Leistungssteigerung bei. Lichtrichtung, beitsleistung, die Fehlerraten und die Un- nur einem Merkmal – etwa der Beleuch- Schattigkeit und die Lichtfarbe der Leucht- fallvermeidung positiv: Wer gut sehen kann tungsstärke – auszulegen. mittel beeinflussen die Wirkung des Lichts und sich in angenehmer Raumatmosphäre im Raum. Dieses oft als visuelles Ambiente wohlfühlt, ist motivierter, arbeitet konzen- Human Centric Lighting (HCL) beschriebene Lichtklima ist wesentlich ver- trierter und hat dadurch eine höhere Leis- Licht wirkt vielfältig und immer – visuell, antwortlich für die erlebte Stimmung. tungsfähigkeit. Die Arbeitsqualität steigt, emotional und biologisch. Human Centric die Zahl der Fehler nimmt messbar ab. Lighting (HCL) unterstützt zielgerichtet und Biologische Lichtwirkung Ebenso sinkt die Unfallgefahr. Beleuchtung langfristig die Gesundheit, das Wohlbefin- Jede Art der Beleuchtung hat eine biologi- hat damit auch eine langfristig gesund- den und die Leistungsfähigkeit des Men- sche Wirkung auf den menschlichen Kör- heitsfördernde Wirkung. schen durch ganzheitliche Planung und per. Beste Referenz ist dabei immer das na- Umsetzung der visuellen, emotionalen und türliche Tageslicht in seinem Verlauf, seinem Individuelle Lösungen für die Industrie der biologischen Wirkungen des Lichtes. Spektrum und seiner Intensität. Aber auch Anders als etwa in der Bürobeleuchtung elektrische Beleuchtung beeinflusst unsere sind die Sehanforderungen an Industriear- Visuelle Lichtwirkung innere Uhr, Schlaf-Wach-Rhythmen und beitsplätzen sehr unterschiedlich. Und mit- Das Beleuchtungsniveau und dessen viele weitere Funktionen. Bewusst und rich- unter stehen die jeweils besten Lösungen Gleichmäßigkeit – resultierend aus den Be- tig eingesetzt, kann eine biologisch wirk- für Mitarbeiter einerseits und Arbeitspro- leuchtungsstärken im Raum – sowie die same Beleuchtung mit dynamisch wech- zesse andererseits im Widerspruch: So ist Güte der Blendungsbegrenzung beeinflus- selnden Lichtstärken und unterschiedlichen das in Gewächshäusern eingesetzte gelbe sen maßgeblich, wie genau und wie schnell Lichtfarben die Motivation am Arbeitsplatz Licht zwar gut für das Pflanzenwachstum, Sehaufgaben gelöst werden können. nachweisbar steigern. aber nicht für den Menschen. Emotionale Lichtwirkung Lichttechnische Gütemerkmale Pauschallösungen gibt es in der Industrie- Sehkomfort entsteht durch eine harmonische Werden bei der Planung von Beleuchtungs- beleuchtung deshalb nicht; die Beleuch- Helligkeitsverteilung auf vertikalen und hori- anlagen die lichttechnischen Gütemerkmale tungsplanung muss individuell auf den zontalen Flächen, eine gute Farbwiederga- und weitere Planungskriterien berücksich- Raum und die jeweiligen Arbeitsprozesse tigt, so kann eine optimale Lichtlösung – abgestimmt werden. Beleuchtungsqualität ausgerichtet auf den Menschen – entste- bedeutet heute auch, Mitarbeiter bei mono- hen. Wichtige Gütemerkmale guter Be- tonen Arbeitsabläufen, in Bereichen ohne leuchtung sind: und mit nur wenig Tageslicht sowie im 쐍 Beleuchtungsstärke, Schichtbetrieb mit dem richtigen Licht zu 쐍 harmonische Helligkeitsverteilung, unterstützen und ebenso für die zuneh- 쐍 gute Entblendung, mende Zahl älterer Mitarbeiter ideale Seh- 쐍 Modelling (Lichtrichtung und Schattigkeit), bedingungen zu schaffen (s. a. Seite 12). 쐍 Lichtfarbe und Kann das Beleuchtungssystem modifiziert 쐍 Farbwiedergabe. und erweitert werden, bleibt es flexibel für neue Anforderungen. Weitere Planungskriterien sind: 쐍 Dynamik, Beleuchtung nach DIN EN 12464-1 쐍 Tageslichtintegration und Vorgaben für die „Beleuchtung von Arbeits- 쐍 individuelle Einstellmöglichkeiten. stätten in Innenräumen“ gibt DIN EN 12464 Teil 1. Diese zentrale Beleuchtungsnorm Gütemerkmal: Beleuchtungsstärke nennt für alle lichttechnischen Gütemerk- Die Beleuchtungsstärke (Kurzzeichen E) hat male Mindestwerte. In der Summe unter- 06 besonders großen Einfluss darauf, wie 10
Human Centric Lighting (HCL) Biologische Lichtwirkung Aktivieren, Erholen, Stabilisieren Planung nicht-visueller Faktoren (nach DIN SPEC 67600) Lichttechnische Gütekriterien Beleuchtungsstärke, harmonische Helligkeitsverteilung, Farbwiedergabe, gute Se Entblendung, Modelling, Lichtfarbe g , he V un r e n n , isu irk e E e Weitere Planungskriterien t w ifizi N o r k lle Dynamik, Tageslichtintegration, individuelle ch t r ( n r m e n Lic Li d e n n c h e ac g ne h Einstellmöglichkeiten e I h e re n t l , e is D I c , U w ir o na e n t a l t o l o g N ht k i d E N e P n t e un ot f i n e s s y c h r e n 12 lan rsc g m G p to E lbe k 46 un he o h u ng Fa 4- g id W n )1 en la P © licht.de 07 schnell, sicher und leicht eine Sehaufgabe Den Sehkomfort stören und Arbeitsplätze, seitlich einfallendes erfasst und ausgeführt wird. In der Maßein- 쐍 zu niedrige Leuchtdichten und fehlende Licht, matte Oberflächen im Raum und die heit Lux (lx) gibt sie den Lichtstrom an, der Leuchtdichteunterschiede, weil sie eine Leuchtdichtebegrenzung der Leuchten von einer Lichtquelle auf eine bestimmte Flä- wenig anregende Lichtatmosphäre erzeu- beugen Reflexblendung vor. che trifft. Gemessen wird die Beleuchtungs- gen, stärke auf horizontalen und vertikalen Flä- 쐍 zu hohe Leuchtdichteunterschiede, weil Modelling und Schattigkeit chen. Die gleichmäßige Verteilung der die daraus resultierende ständige Adapta- Lichtstärke, Lichtrichtung und Schattigkeit Helligkeit erleichtert die Sehaufgabe. tion ermüdet, müssen stimmen, damit Gesichter und Ge- 쐍 zu hohe punktuelle Leuchtdichten, weil genstände schnell erkannt und plastisch Die normierten Werte für die mittlere Be- sie Blendung verursachen können. wahrgenommen werden. Ein Raum mit leuchtungsstärke sind Wartungswerte, die ausschließlich indirektem Licht ohne Schat- nicht unterschritten werden dürfen. Sind sie Blendung begrenzen tenbildung wirkt monoton, während das ex- erreicht, müssen Wartungsarbeiten erfolgen Blendung kann direkt von Leuchten oder trem gerichtete Licht punktförmiger Licht- (s. Seite 15). anderen Flächen mit zu hoher Leuchtdichte quellen tiefe Schatten erzeugt, die das – auch Fenstern – ausgehen (Direktblen- Sehen erschweren. Diese „Schlagschatten“ Helligkeits- bzw. Leuchtdichteverteilung dung). Oder sie wird von Reflexen verur- stellen im Umgang mit Werkzeugen oder Die Leuchtdichte (Kurzzeichen: L) ist das sacht, die durch Spiegelung auf glänzenden Maschinen eine Gefahrenquelle dar. Gutes Maß für den Helligkeitseindruck, den das Oberflächen entstehen (Reflexblendung). Modelling braucht daher eine ausgewogene Auge von einer leuchtenden oder beleuch- Direkt- wie Reflexblendung vermindern den Mischung zwischen diffusem und gerichte- teten Fläche hat, gemessen in Candela pro Sehkomfort (psychologische Blendung) und tem Licht. Flächeneinheit (cd/m2). Sie beeinflusst Seh- setzen die Sehleistung herab (physiologi- leistung und Sehkomfort. Mit steigender sche Blendung). Lichtfarbe Leuchtdichte erhöhen sich die Sehschärfe, Die Lichtfarbe einer Lampe oder Leuchte die Kontrastempfindlichkeit und damit die Die direkte Blendung kann vermindert wer- beschreibt das Erscheinungsbild des ab- Leistungsfähigkeit der Augen. den, wenn die Oberflächen von Leuchten gestrahlten Lichts. Es wird bestimmt von unter flachen Winkeln möglichst geringe Der Reflexionsgrad von Oberflächen und Leuchtdichten aufweisen und der direkte die auftreffende Beleuchtungsstärke be- Blick in die Lichtquelle(n) abgeschirmt ist. stimmen deren Leuchtdichte. Deshalb er- Direktblendung wird nach dem UGR-Ver- [07] Human Centric Lighting: Eine Beleuch- scheint ein weißer Raum bei gleicher Be- fahren (Unified Glare Rating) bewertet; Nor- tung, die visuelle, emotionale und biologische leuchtungsstärke heller als ein dunkel men nennen Mindestwerte für den Blend- Gütemerkmale berücksichtigt, trägt zur Ge- eingerichteter Raum. schutz. Entsprechend platzierte Leuchten sundheit bei und motiviert die Mitarbeiter. 11
licht.wissen 05 Industrie und Handwerk der ähnlichsten Farbtemperatur (Tcp) in Aktivierung mit höheren Farbtemperaturen sein 20-jähriger Kollege, um den gleichen Kelvin (K): und Beleuchtungsstärken ist immer dann Helligkeitseindruck zu haben. Bereits ab Warmweiß (ww) < 3.300 K sinnvoll und der Gesundheit zuträglich, dem 35. Lebensjahr ist mehr Licht als Neutralweiß (nw) 3.300 K bis 5.300 K wenn sie sich an der Tageszeit orientiert. „normal“ notwendig. Diese Anforderungen Tageslichtweiß (tw) > 5.300 K Nachts empfehlen sich eher warmweiße werden am besten mit individuell zuschalt- Lichtfarben und möglichst niedrige Be- barem Licht erfüllt. Alternativ kann das Warmweißes Licht wird als behaglich emp- leuchtungsstärken im Rahmen der normati- Beleuchtungsniveau im ganzen Raum z. B. funden, neutralweißes Licht erzeugt eine ven Vorgaben. auf den Lichtbedarf eines 60-Jährigen ab- eher sachliche Stimmung. Tageslichtweißes gestimmt werden; Jüngere dimmen dann Licht ist dem natürlichen Tageslicht am Werden die visuellen, emotionalen und bio- das Licht. ähnlichsten und sollte aus biologischer logischen Gütemerkmale der Beleuchtung Sicht nur zu Zeiten verwendet werden, in dynamisch und nachhaltig eingesetzt, so Anpassung der Beleuchtungsstärke denen auch außen Tageslicht vorhanden ergeben sich wissenschaftlich nachgewie- an die Arbeitsaufgabe ist. In industriellen Anwendungen mit an- sen positive Effekte beim Nutzer: Bei höheren Schwierigkeitsgraden oder er- spruchsvollen Sehaufgaben werden häufig 쐍 bessere Motivation, höhter Unfallgefährdung müssen Arbeits- Lichtfarben mit einer Temperatur von etwa 쐍 höhere Leistungsbereitschaft, plätze mit höheren Beleuchtungsstärken 5.000 Kelvin gewählt. 쐍 verringerte Fehlerraten, beleuchtet werden. Die Abhängigkeit von 쐍 weniger Ermüdung, Beleuchtungsstärke und Leistungsbereit- Farbwiedergabe 쐍 weniger Arbeitsunfälle, schaft wurde in verschiedenen Studien im Die Farbwiedergabeeigenschaft einer 쐍 kürzere Fehlzeiten. Langzeitversuch an Industriearbeitsplätzen Lampe kennzeichnet die farbliche Wirkung, erfasst. Dabei zeigte sich, dass die Leis- die ihr Licht auf farbigen Gegenständen her- Eine Industriebeleuchtung mit nicht-visuel- tungssteigerung für schwierige Sehaufga- vorruft. Sie wird mit dem Index Ra bewertet. len Effekten lässt sich nach DIN SPEC ben mit zunehmender Beleuchtungsstärke Er gibt an, wie natürlich Farben wiederge- 67600 umsetzen. Dabei werden zwei Vari- deutlich stärker ausfällt als bei einfachen geben werden. Ra = 100 steht für den bes- anten unterschieden. Sofern in einem Sehaufgaben. Zugleich sank die Fehler- ten Wert. Je niedriger der Index, umso Betrieb wechselnde Tages- und Nacht- quote. Befragungen der Beschäftigten schlechter sind die Farbwiedergabeeigen- schichten anfallen, sollte eine circadiane während der Langzeitversuche ergaben schaften. In Innenräumen sollte Ra = 80 Beleuchtung den normalen Tag-Nacht- zudem, dass eine höhere Beleuchtungs- nicht unterschritten werden. In Bereichen Rhythmus stabilisieren: Beleuchtungsstärke stärke zu geringerer Ermüdung führte. Dies mit speziellen Anforderungen, z. B. bei der und Blauanteile im Licht steigen am bis ist nicht nur für entsprechende Leistungs- Farbprüfung, eignen sich Farbwiederga- zur Mittagszeit kontinuierlich an und neh- reserven von Bedeutung, sondern ebenso beindizes > 90. men dann langsam bis zum Abend wieder für die Unfallvermeidung. ab; nachts sollte kein tageslichtweißes Tageslicht integrieren Licht eingesetzt werden. Tageslicht dient dem Sehen und taktet die „innere Uhr“ des Menschen. DIN EN Mehr Informationen zu einer cir- Circadiane Beleuchtung in der Industrie 12464-1 betont die Bedeutung des Tages- Circadiane Beleuchtung in der Industrie cadian wirksamen Beleuchtung 2.000 lx lichts an Arbeitsplätzen durch Fensterflä- geben Heft licht.wissen 19 „Wir- 1.500 lx chen, Oberlichtern und lichtlenkenden Sys- 1.000 lx kung des Lichts auf den Men- temen. 500 lx schen“ und Heft licht.wissen 21 02:00 06:00 10:00 14:00 18:00 22:00 „Leitfaden Human Centric Dynamik: Das richtige Licht 08 © licht.de © licht.de Lighting (HCL)“. zur richtigen Zeit Aktuelle wissenschaftliche Untersuchungen Zur Aktivierung am Tag können auch soge- zeigen, dass neben den klassischen Güte- nannte „Lichtduschen“ eingesetzt werden. merkmalen auch deren zeitlicher Ablauf und Das Licht variiert in diesem Fall z. B. im Stun- Bei höheren Beleuchtungsstärken [09] ... steigt die Leistung, die individuelle Anpassung an den Nutzer dentakt Beleuchtungsstärke und Lichtfarbe. [10] ... sinkt die Fehlerquote, maßgeblich zur Qualität der Beleuchtung Lichtduschen sorgen z. B. bei monotonen [11] ... sind die Mitarbeiter wacher. beitragen. Arbeitsabläufen für mehr Wohlbefinden. Diese Zahlen entstammen wissenschaftli- chen Untersuchungen der TU Illmenau: Natürlich können – unter Einhaltung aller Mehr Licht für Ältere „Nutzen einer besseren Beleuchtung“, 1998, anderen Gütemerkmale – stets auch höhere Mit zunehmendem Alter trübt die Augenlin- Gall, Völker. Beleuchtungsstärken installiert werden. se ein, während sich die Pupillenweite ver- [12 –14] Ältere Menschen brauchen mehr Diese dürfen in Abhängigkeit der momenta- größert und die Sehschärfe abnimmt. Ein Licht als ihre jüngeren Kollegen. Zusätzliches nen Arbeitsaufgabe und der Tageszeit dy- 60-jähriger Mitarbeiter benötigt eine etwa Licht geben gut entblendete Arbeitsplatz- namisch verändert werden. Eine gezielte doppelt so hohe Beleuchtungsstärke wie leuchten. 12
Licht steigert die Arbeitsleistung 140 Bohren Leistung in % 130 Abisolieren 120 Stanzen 110 Zuschneiden 100 Sägen 100 200 300 400 500 600 Beleuchtungsstärke in Lux © licht.de 09 Licht senkt die Fehlerquote 100 90 Bohren 80 Fehler in % Abisolieren 70 Stanzen 60 Zuschneiden 50 Sägen 100 200 300 400 500 600 Beleuchtungsstärke in Lux © licht.de 10 13 Licht beugt Ermüdung vor 100 Ermüdete Beschäftigte in % 80 Bohren 60 Abisolieren 40 Stanzen 20 Zuschneiden 0 Sägen 100 200 300 400 500 600 Beleuchtungsstärke in Lux © licht.de 11 Sehschärfe und Alter 1,6 1,4 Sehschärfe (Visus) 1,2 Sehen in die Ferne 1,0 0,8 Nahsehen erschwerte mit Altersbrille 0,6 Sehleistung 0,4 Nahsehen ohne Altersbrille 0,2 20 30 40 50 60 70 80 Lebensalter in Jahren © licht.de 12 14 13
licht.wissen 05 Industrie und Handwerk Lichtplanung Die richtige Beleuchtung ist Voraussetzung für gutes Sehen und sorgt für ein angenehmes Lichtklima. Um den viel- fältigen Anforderungen an eine ergonomisch und lichttechnisch einwandfreie Beleuchtung gerecht zu werden, ist eine sachkundige Planung erforderlich. Die Planung einer Beleuchtungsanlage sieht wendiger Helligkeitsniveaus ist für alle Ar- Bereich der Sehaufgabe vor, dass die Beleuchtung mit der Inbetrieb- beitsbereiche die richtige Wahl. Die Be- Die Gütemerkmale von DIN EN 12464-1 nahme gute Arbeitsbedingungen schafft, leuchtung kann nach drei Konzepten ange- sind nicht per se für den gesamten Raum die über einen langen Zeitraum erhalten legt werden: gedacht, sie gelten vor allem für den Be- bleiben. Der Planer sollte sicherstellen, dass reich der Sehaufgabe – also für den Teil die Beleuchtung nach seiner Vorgabe in- 쐍 Auf den Raumbereich bezogene des Arbeitsplatzes, in dem die Sehaufgabe stalliert und betrieben wird. Im besten Fall Beleuchtung – bietet im ganzen Raum ausgeführt wird. An industriellen Arbeits- kümmert er sich auch darum, was mit der gleichmäßiges Licht und ist zu bevorzu- plätzen können Sehaufgaben sowohl hori- Beleuchtung am Ende ihrer Lebensdauer gen, wenn die Anordnung der Arbeits- zontal als auch vertikal (z. B. an Maschi- passiert. Eine Wiederverwertung bzw. eine plätze noch nicht feststeht oder flexibel nen) sein. Für den sich unmittelbar umweltfreundliche Entsorgung unterstützen bleiben soll. anschließenden Umgebungsbereich, also die Nachhaltigkeit. 쐍 Auf den Tätigkeitsbereich bezogene die Fläche, die sich im Gesichtsfeld des Ar- Beleuchtung – fokussiert auf einen Be- beitenden befindet, erlaubt die Norm gerin- In Innenräumen geht es in erster Linie reich, in dem auch mehrere Sehaufgaben gere Werte; sie dürfen die unter Punkt darum, dass alle Sehaufgaben – vor allem erfüllt werden sollen. 4.3.2 der Norm genannten Werte jedoch an Arbeitsplätzen – gut erfüllt werden kön- 쐍 Auf den Bereich der Sehaufgabe bezo- nicht unterschreiten. nen und Störungen, etwa durch Blendung, gene Beleuchtung – ist in der Regel auf weitestgehend vermieden werden. Neue Teilflächen konzentriert. Eine typische Teil- Die Konzentration der Beleuchtung auf den Beleuchtungskonzepte orientieren sich an fläche ist z. B. die Arbeitsfläche auf dem Bereich der Sehaufgabe kann zwar die In- den konkreten Lichtbedürfnissen und kon- Schreibtisch. vestitions- und Energiekosten senken, birgt zentrieren sich auf die jeweilige Sehauf- aber Gefahren für die Qualität der Beleuch- gabe. So lassen sich Menge und Qualität Raumbezogene Beleuchtung tung. Das ist zum Beispiel immer dann der der Beleuchtung präzise für jeden Bereich Ist bei der Planung einer Beleuchtungsan- Fall, wenn der Bereich der Sehaufgabe und des Arbeitsplatzes bestimmen. lage die genaue Anordnung der Arbeits- der angrenzende, geringer beleuchtete plätze unbekannt, müssen die Raumflä- Umgebungsbereich räumlich so eng ange- Bei der Planung empfiehlt sich die Beach- chen, auf denen Arbeitsplätze angeordnet setzt werden, dass die Leuchtdichtevertei- tung der Arbeitsstättenregel ASR A3.4 werden könnten, nach DIN EN 12464-1 wie lung im Gesichtsfeld nicht ausgewogen ist. sowie der Norm DIN EN 12464-1 als aner- der Bereich der Sehaufgabe beleuchtet Die Bereiche der Sehaufgabe müssen des- kannte Regel der Technik. Die Norm defi- werden. Diese überwiegend raumbezogene halb sorgfältig bestimmt werden. niert die Beleuchtung für den Bereich der Beleuchtung hat den Vorteil, dass die An- Sehaufgabe, der Tätigkeit oder den Raum- ordnung der Arbeitsplätze in diesem Raum- Unmittelbarer Umgebungsbereich bereich. Eine ausgewogene Mischung not- bereich jederzeit verändert werden kann. Ein Arbeitsplatz kann aus mehreren Berei- Wartungszyklen Neuwert Mittlere Beleuchtungsstärke E – Wartungswert Anlagenwert ohne Wartung 15 16 Betriebszeit © licht.de 14
chen der Sehaufgabe bestehen, sogar sol- altern und verschmutzen. Deshalb sind die Leuchten höherer Schutzart vorteilhaft chen mit unterschiedlichen visuellen und be- normierten Werte für die mittlere Beleuch- Leuchten geringer Schutzart – zum Beispiel leuchtungstechnischen Anforderungen. tungsstärke Wartungswerte, die nicht unter- IP 20 – verschmutzen schneller als ge- Jedem Bereich der Sehaufgabe ist ein ent- schritten werden dürfen. Um den War- schlossene Leuchten höherer Schutzart von sprechender unmittelbarer Umgebungsbe- tungswert über einen längeren Zeitraum zu IP 50 und höher. Sie müssen daher früher, reich mit geringeren Anforderungen an die halten, werden neue Beleuchtungsanlagen geschlossene Leuchten entsprechend spä- Beleuchtung zugeordnet. In seinem „Leitfa- mit höheren Werten projektiert. Diese wer- ter gewartet werden. Einen Vergleich der den zur DIN EN 12464-1“ empfiehlt licht.de den mit dem Wartungsfaktor ermittelt. Für Leuchtenwartungsfaktoren zeigt die Tabelle für solche Fälle die Zusammenfassung der die Planung gilt: Wartungswert = Wartungs- auf dieser Seite. Bereiche der Sehaufgaben zu einem Arbeits- faktor x Neuwert. bereich, dem sich der unmittelbare Umge- Qualifizierte Fachplanung bungsbereich anschließt. Dieser Arbeitsbe- Der Wartungsfaktor hängt von der Art der Komplexe Beleuchtungsaufgaben erfordern reich kann, wenn die Lage der Arbeitsplätze Lichtquellen und der Leuchten, der Staub- das Know-how von Spezialisten. Qualifi- nicht bekannt ist, auch der ganze Raum und Verschmutzungsgefahr des Raumes zierte Fachplaner kennen den aktuellen sein. bzw. der Umgebung sowie von der War- Stand der Technik und die relevanten Re- tungsmethode und dem -intervall ab. Häu- gelwerke. Die Norm sieht für den unmittelbaren Um- fig sind zum Zeitpunkt der Beleuchtungs- gebungsbereich eine Breite von mindes- planung die betriebsbedingten Einflüsse auf Ebenfalls wichtig ist, dass alle Baubeteilig- tens 0,5 m vor. Hier sind die Beleuchtungs- die Abnahme der Beleuchtungsstärke nicht ten von Beginn an interdisziplinär zusam- anforderungen geringer. Trotzdem darf exakt bekannt, so dass bei einem War- menarbeiten. Vor dem Lichtkonzept steht sich für den Arbeitenden die Leuchtdichte- tungsintervall von drei Jahren ein Wartungs- stets eine Objektanalyse: verteilung im Gesichtsfeld nicht verschlech- faktor von 0,67 (in sauberen Räumen) bzw. 쐍 Welche Tätigkeiten und Sehaufgaben fal- tern. Deshalb muss die mittlere Leucht- von bis zu 0,5 (in schmutzigen Räumen) an- len an welchem Ort an? dichte im Umgebungsbereich mindestens zusetzen ist. 쐍 Wie lauten die Anforderungen der Nutzer ein Drittel der Leuchtdichte des Bereiches und der Investoren? der Sehaufgabe betragen, besser ist mehr. Mit LED-Leuchten wird auf eine hohe Le- 쐍 Welche Vorgaben müssen durch Architek- Gegebenenfalls muss der unmittelbare bensdauer Wert gelegt. Ein Wechsel der tur, Möblierung oder Maschinenanordnun- Umgebungsbereich breiter angesetzt wer- LED-Module ist in vielen Fällen nicht mehr gen beachtet werden? den. vorgesehen. Beim Wartungsplan muss daher beides berücksichtigt werden: der Erst wenn das Lichtkonzept steht, werden Arbeitsbereiche und Teilflächen dauerhafte Lichtstromabfall sowie eine die geeigneten Lichtquellen und Leuchten Alternativ kann sich die Beleuchtung auf regelmäßige Reinigung der Leuchten. sowie entsprechende Lichtmanagement- einzelne Arbeitsbereiche beziehen. Bei der systeme gewählt. gesonderten Beleuchtung von Bereichen Der Planer muss den Wartungsplan einer der Sehaufgabe wird das Licht auf diese Beleuchtungsanlage dokumentieren. Teilflächen gerichtet. Diese Dokumentation kann mit entspre- chender Lichtplanungssoftware erstellt und Wartung und Wartungsfaktor im Wartungshandbuch aufgenommen Weitere Hinweise zur Lichtpla- Über die Betriebszeit einer Beleuchtungs- werden. Verantwortlich für die Einhaltung nung gibt Heft licht.wissen 01 anlage nimmt ihr Lichtstrom ab, weil Licht- des Wartungsplanes ist der Betreiber der „Die Beleuchtung mit künstli- quellen, Leuchten und Raumoberflächen Anlage. chem Licht“. Leuchtenwartungsfaktor (LMF) im Vergleich Reinigungsintervall 1 Jahr 2 Jahre 3 Jahre [15] Mehrere Bereiche der Sehaufgabe an einer Drehbank, die zu einem Bereich des Ar- Umgebung SS S N V SS S N V SS S N V beitsplatzes (hell- und mittelgelb) zusammen- gefasst sind. Der Streifen des Umgebungs- IP 50-Leuchte 0,96 0,94 0,90 0,86 0,93 0,91 0,86 0,81 0,92 0,90 0,84 0,79 bereiches beträgt mindestens 0,5 Meter (dunkelgelb). IP 20-Leuchte 0,94 0,88 0,82 0,77 0,91 0,83 0,77 0,71 0,89 0,79 0,73 0,65 [16] Der Wartungswert kennzeichnet den Wert, den die Beleuchtungsstärken während SS=sehr sauber /S=sauber (Reinräume, Rechenzentren) / N=normal (Montagehallen, Lagerhallen, Laboratorien) / V=verschmutzt (Chemische Anlagen, Holzverarbeitung) der Betriebszeit einer Anlage nicht unter- schreiten dürfen. 15
licht.wissen 05 Industrie und Handwerk Lichtlösungen mit bester Effizienz Zu den Anforderungen an eine Beleuchtungsanlage zählt heute auch ein geringer Energieverbrauch. Effiziente Lichttechnik und die intelligente Nutzung von Tageslicht schonen die Umwelt, senken die Betriebskosten und tragen zum Geschäftserfolg bei. Sinnvoll ist dabei ein Lichtmanagementsystem. Unter der Vorgabe, „keinen Kompromiss zu oder Neubau eines Gebäudes muss der derne Lichtquellen, Leuchten und Betriebs- Lasten der lichttechnischen Gütemerkmale Primärenergiebedarf nach DIN V 18599, Teil geräte bieten. Ein neues Beleuchtungssys- ... einzugehen, nur um den Energiever- 4, für die Beleuchtung berechnet und – vor tem mit Tageslicht- und Präsenzsteuerung brauch zu senken“ (Ziffer 4.9), fordert auch Baubeginn – genehmigt werden. spart gegenüber einer alten Anlage bis zu DIN EN 12464-1, das künstliche Licht mit 80 Prozent der Energiekosten. möglichst geringem Energieaufwand zu er- Komponenten effizienter Beleuchtung zeugen. Deutliche Einsparimpulse setzt die Mit der LED ist die Beleuchtung erheblich Hohes Einsparpotenzial bieten vor allem Europäische Union, die mit Richtlinien wie effizienter geworden – und im gleichen Maß jene Gebäudebereiche, die nicht ständig der 2010/31/EU EPBD (Energy Perfor- ist auch die Lichtqualität gewachsen. Wei- genutzt werden; in Industrieanlagen sind mance of Buildings Directive) Regeln für die tere Komponenten einer effizienten Be- dies z. B. Lagerhallen, Verkehrswege oder Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden vor- leuchtung sind: auch Umkleide- und Sanitärräume. Durch gibt. Diese beziehen sich auf Energieeffi- 쐍 Qualitätsleuchten mit hohen Betriebswir- ein Lichtmanagementsystem kann die Be- zienz, umweltgerechte Gestaltung und die kungsgraden und optimierter Lichtlenkung, leuchtung je nach Präsenz geschaltet und Lichttechnik in Gebäuden. 쐍 elektronische Betriebs- und Vorschaltge- geregelt werden. Ebenso kann die Beleuch- räte mit langer Lebensdauer und geringer tung in Bereichen mit viel Tageslicht elektro- Energieausweis auch für Ausfallrate, nisch gedimmt und gesteuert werden, ohne kleinere Betriebe 쐍 Lichtkonzepte mit unterschiedlichen dass der Komfort leidet. Auf der Richtlinie 2002/91/EG – national Schaltgruppen, die einzeln und unabhän- als Energieeinsparverordnung (EnEV) um- gig voneinander gedimmt und gesteuert Der Gesetzgeber hat das erkannt – und mit gesetzt – fußt der Energieausweis, seit werden können. der EnEV 2014 den Einsatz von Lichtmana- 2007 verpflichtend für Nicht-Wohnge- 쐍 Lichtmanagementsysteme, die das Ta- gementsystemen in solchen Bereichen zur bäude: Er bilanziert den Gesamtenergiebe- geslicht und die Belegung von Räumen Referenztechnologie erklärt. Das bedeutet, darf eines Gebäudes inklusive der Beleuch- einbeziehen. dass die elektronische Lichtsteuerung als tung. Seit der letzten großen Novelle 2014 Mindeststandard vorausgesetzt wird. müssen auch Gebäude und Nutzflächen Wer Leuchten mit einer höheren Schutzart mit mehr als 500 Quadratmeter Fläche und als eigentlich notwendig einsetzt, spart zu- Den Beteiligten der Beleuchtungsplanung starkem Publikumsverkehr erfasst werden. sätzlich Energie: Weil sie länger sauber blei- ist dies nicht immer bewusst. Planer sollten Damit ist auch für kleinere Betriebe in ben, kann für den Wartungswert ein gerin- bedenken, dass bei Erstellung des Energie- der Regel ein EnEV-Nachweis nach DIN gerer Anfangswert (Neuwert) gewählt ausweises in der Regel der Einsatz der Re- V 18599 erforderlich. werden (s. Seite 15). ferenztechnologie unterstellt wird. In vielen Gebäuden ist die Berücksichtigung von Bauherren werden durch die EnEV ver- Lichtmanagement ist Referenztechnologie Lichtmanagementsystemen also zwingend pflichtet, den Gesamtenergieverbrauch Nur mit elektronischer Steuerung können erforderlich, um die EnEV-Anforderungen eines Gebäudes zu ermitteln: Vor Sanierung Betreiber alle Vorteile ausschöpfen, die mo- zu erfüllen (s. S. 55). 16
Beispielhafte Betrachtung der Beleuchtungskosten einer Industriehalle* über 10 Jahre ■ Wartung ■ Strom ■ Investition [17] Moderne Technik spart: Die Investition in eine neue Beleuchtungsanlage rechnet sich rasch – bei besserer Lichtqualität. [18] Sensoren in den Leuchten regeln die Beleuchtung nach dem Vorbild des Tages- lichts. [19] Der Wechsel zu energieeffizienten Leuchtmitteln in Kombination mit Lichtmana- Halogenmetalldampflampe LED LED + Lichtmanagement gementsystemen spart Strom und Betriebs- kosten. * Industriehalle 30 x 50 m / 300 Lux Beleuchtungsstärke / 3.000 Betriebsstunden jährlich. @ licht.de 17 Referenztechnologie des Lichtmanagements für beispielhafte Anwendungen (nach EnEV 2014) Nutzungsprofil Lichtmanagement Nichtwohngebäude Konstantlicht- Präsenzmelder tageslichtabhängige stromkontrolle Kontrolle Einzelbüro X – X Gruppenbüro (zwei bis sechs Arbeitsplätze X – X Großraumbüro (ab sieben Arbeitsplätzen) X – X Besprechung, Sitzung, Seminar X X X Verkehrsflächen – X – @ licht.de Anwesenheitssensorik Sparpotenziale Innenbeleuchtung Energieverbrauch 100% 0% 50 % Energieverbrauch 100 % 앶앶앶앶앸 80% 60% Altanlage 80er-Jahre, Dreibanden-Leuchtstofflampe 얒 26 mm an V VG, Altleuchte mit weißem Raster 40% 20% Moderne Anlage, Leuchtstofflampen 얒 16 mm an EVG* -30 % 0% Uhrzeit 06:00 12:00 18:00 Moderne LED-Leuchten -50 % Tageslichtnutzung LED-Leuchten mit Tageslichtsteuerung -70 % Energieverbrauch LED-Leuchten 100% mit Präsenz- und -80 % 80% Tageslichtsteuerung Tageslicht 60% 앴앶앶앶앶 40% 100 % Energieeinsparung 50 % 0% 20% Beispiel für 2-Achs-Büro 0% * Leuchtstofflampen mit geringer Verlustleistung, Leuchten mit moderner Lichtlenktechnik. @ ©licht.de licht.de Uhrzeit 06:00 12:00 18:00 @ licht.de 18 19 17
licht.wissen 05 Industrie und Handwerk Sanierung mit System Ein strukturierter Sanierungsprozess hilft, Effizienzpotenziale zu erfassen und sorgt dauerhaft für hohe Lichtqualität bei niedrigen Stromkosten. Fünf Schritte führen zum Ziel. In vielen Unternehmen ist die Beleuchtung steller der bestehenden Anlage explizit an- technisch veraltet. Solche Anlagen geboten werden. 쐍 verbrauchen zu viel Energie, 쐍 treiben die Stromkosten in die Höhe, Sanierung professionell planen 쐍 erfordern einen hohen Reinigungs- und Sorgfältige Analyse und professionelle Wartungsaufwand, Planung sind die Basis jeder zielgerichteten 쐍 entsprechen oft nicht mehr den aktuellen Beleuchtungssanierung. Ziel ist es, einen Normen und umfassenden Sanierungsfahrplan zu erstel- 쐍 bieten häufig nur schlechte Lichtqualität. len, der die Wirtschaftlichkeitsberechnun- gen für einzelne Beleuchtungsprojekte Das erschwert die Arbeit, führt zu hohen Feh- enthält. Mit den erfassten Daten und Be- lerquoten und mindert die Leistungsfähigkeit. rechnungen lässt sich die optimale Sanie- rungsstrategie wählen. Durch Verschmutzung und Materialalterung kann sich im Laufe der Jahre der Betriebs- Zugleich lässt sich so besser entscheiden, wirkungsgrad einer alten Anlage und der welche Projekte aus wirtschaftlichen dazugehörigen Komponenten – Lampen, Aspekten eventuell vorgezogen werden Leuchten und Betriebsgeräte – halbieren. sollten. So kann eine Sanierung dann auch Die Betriebskosten einer Beleuchtungsanla- abschnittsweise über mehrere Jahre erfol- ge, Energieaufwand und Wartungsarbeiten, gen. In diesem Fall beginnt die Sanierung machen heute fast 90 Prozent der Kosten entweder in Räumen oder Gebäudeteilen aus. Vor diesem Hintergrund rechnen sich mit der längsten Betriebszeit oder setzt bei Investitionen in eine ergonomische und effi- Leuchten- und Lampentypen an, die das ziente Beleuchtung meist innerhalb weniger höchste Einsparpotenzial bieten. Jahre. Dabei gilt: Je älter die zu ersetzende Anlage ist und je länger sie täglich betrie- Schritt 1: Die Ist-Analyse ben wird, desto höher ist die Einsparung. Wer seine Ziele zu Beginn exakt definiert, kann später die erreichten Einsparungen Beste Sanierung: „neu“ gegen „alt“ und den Gewinn an Lichtqualität leicht In der Regel ist der komplette Austausch beziffern. Jede Sanierung beginnt mit einer einer alten Anlage gegen eine professionell Ist-Analyse. Wichtige Basismaterialien geplante neue Anlage mit Lichtmanage- sind: mentsystem die beste Lösung. Ebenso wie 쐍 Energieabrechnungen der vergangenen bei einem Neubau sollten auch bei einer drei Jahre, Sanierung der Beleuchtungsanlage schon 쐍 Aufstellung der Wartungs- und Reparatur- zu Beginn Experten eingebunden werden. kosten für vorhandene Anlagen, Dies gilt insbesondere dann, wenn Bauher- 쐍 lichttechnische Berechnungen und Über- ren aus Kostengründen zunächst nur ein- prüfung der bestehenden Anlagen, zelne Komponenten austauschen möchten. 쐍 Benchmarks mit vergleichbaren Beleuch- Hier ist Vorsicht geboten, denn beim Wech- tungsanlagen. Im einfachsten Fall wird sel von Betriebsgeräten oder Lichtquellen dabei die elektrische Leistungsaufnahme kann das VDE-Zeichen der Leuchten seine der Beleuchtungsanlage ins Verhältnis zur Gültigkeit verlieren. Ist dies der Fall, haftet beleuchteten Fläche gesetzt (also Watt/m2 der Betreiber der Anlage für deren Sicher- pro 100 Lux pro Jahr). heit. Schritt 2: Die Planung Ebenfalls kritisch ist der Wechsel von Re- Bei der Lichtplanung müssen die Sehaufga- flektoren, sofern diese nicht durch den Her- ben festgelegt, zahlreiche Normen und 18
20 21 Ist-Analyse Planung Finanzierung Installation Wartung & Kontrolle Richtlinien beachtet und Gütemerkmale der ter in effiziente Beleuchtung und über- Beleuchtung berücksichtigt werden. Die nimmt das wirtschaftliche Risiko. Weitere Tipps und Praxisbei- konkrete Planung erfolgt in fünf Schritten: 쐍 Finanzierungshilfen: Mit zahlreichen Pro- spiele gibt es in Heft licht.wissen 쐍 Definition des Lichtkonzepts und Wahl der grammen unterstützen die Bundesregie- 09 „Sanierung in Gewerbe, Han- Beleuchtungsarten, rung und die bundeseigene KfW-Bank die del und Verwaltung“. 쐍 Auswahl geeigneter Leuchten und Kom- Sanierung alter Beleuchtungsanlagen. ponenten, 쐍 Ermittlung der notwendigen Anzahl von Schritt 4: Installation und Inbetriebnahme Leuchten und deren Anordnung, Professionell geplante Beleuchtungsanla- 쐍 gegebenenfalls Definition des Lichtmana- gen erfordern auch eine fachgerechte gements und Installation. Sie gewährleistet, dass alle 쐍 Definition des Wartungsplanes. Komponenten – Leuchten, Lichtquellen, Betriebsgeräte und Sensoren für Präsenz- Zu Planung gehört auch eine Wirtschaft- und Tageslichtmessung – optimal einge- lichkeitsberechnung, die verschiedene stellt sind und die Planungsziele zu Licht- Optionen der Beleuchtung – Lampen- qualität und Energieeinsparung erreicht und/oder Leuchtentausch – berücksichtigt werden. Schlecht eingestellte Anlagen er- und unterschiedliche Leuchtenlösungen reichen häufig nicht die gewünschte Perfor- vergleicht. mance. Schritt 3: Finanzierung Schritt 5: Wartung und Kontrolle Die finanziellen Mittel für die Modernisierung Nach DIN EN 12464-1 gehört zur Lichtpla- von Beleuchtungsanlagen sind oft begrenzt. nung verpflichtend auch die Erstellung Dann können sinnvolle Finanzierungskon- eines Wartungsplanes. Optimale Wartung zepte den Wechsel zu einer energieeffizien- erhöht die Lebensdauer und die Effizienz [20 + 21] Mehr Lichtqualität, mehr Effizienz: ten Beleuchtung erleichtern – im Idealfall einer Beleuchtungsanlage. Zudem lassen Ein modernes Beleuchtungssystem mit gänzlich ohne Belastung für den Etat. Hilfe- sich aus der Wartung von Beleuchtungsan- Lichtsteuerung sorgt auch in Produktionshal- stellung gibt es durch: lagen wertvolle Hinweise und Kennzahlen len für eine angenehme Atmosphäre und 쐍 Contracting: Hier investiert ein Dienstleis- für zukünftige Projekte gewinnen. komfortable Arbeitsbedingungen. 19
licht.wissen 05 Industrie und Handwerk © licht.de 22 [22] Die Digitalisierung verändert die Ar- beitswelt. In der vernetzten Smart Factory übernehmen Maschinen immer mehr Rou- tine-Aufgaben, gesteuert von Sensoren und Mikroprozessoren. 20
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