Die zentralen Anforderungen, die Kunden an die Beleuchtung in der Industrie stellen, sind ein geringer Kohlenstoffdioxid-Gehalt, Kosteneffizienz, Zuverlässigkeit und Anpassungsfähigkeit der Systeme, der Infrastruktur sowie die Steigerung des Wohlbefindens und damit der Produktivität der Mitarbeiter.

Bild 1: LED-Hallenleuchte für die Beleuchtung in industriellen Bereichen.

Bild 1: LED-Hallenleuchte für die Beleuchtung in industriellen Bereichen.Zumtobel

Einen wesentlichen Bestandteil zur Effizienzsteigerung und Produktivität eines Unternehmens leistet eine nachhaltige Beleuchtung, die jeden Bereich optimal ausleuchtet. Eine der wichtigen Herausforderungen ist dabei eine auf die Sehaufgaben und auf den Menschen eingestellte Beleuchtung am Arbeitsplatz. Hohe Beleuchtungsstärken sind zum Beispiel für die Ausleuchtung hoher Montagehallen nötig, in denen die Mitarbeiter präzise arbeiten müssen. Außerdem kann eine hohe Lumenzahl im Zusammenspiel mit der richtigen Farbtemperatur das Wohlbefinden der Mitarbeiter verbessern. Dadurch lassen sich Fehltage, Ermüdungserscheinungen und Unfallrisiken reduzieren sowie die Konzentration und die Produktivität erhöhen – vom Schichtbetrieb in großen Industriehallen bis hin zum Hochregallager. Die Wirkung des Lichts auf die Leistungsfähigkeit und das Wohlbefinden der Mitarbeiter hat Zumtobel Research in einer Feldstudie untersucht und die Erkenntnisse in die Entwicklung des Lichtmodells einfließen lassen.

LEDs in der Industriebeleuchtung

Bild 2: Die Hallenleuchte Graft auf einen Blick.

Bild 2: Die Hallenleuchte Graft auf einen Blick.Zumtobel

Die Automatisierung der Arbeitsabläufe ermöglicht es, die Produktion rund um die Uhr aufrechtzuerhalten. Wegen des Dauerbetriebs ist der Bedarf an Energie – auch für die Beleuchtung – entsprechend hoch. Außerdem verlangen vor allem hohe Hallen für die Ausleuchtung nach großen Lumenpaketen. Im industriellen Bereich benötigt man also kraftvolle und robuste Leuchten, die auch aus großer Höhe die optimale Beleuchtung sicherstellen; gleichzeitig sollen sie effizient im Verbrauch sein. LED-Leuchten zeigen gegenüber konventionellen Industrieleuchten Vorteile. Eine LED-Leuchte konsumiert weniger Energie als zum Beispiel Halogen-Metalldampflampen. Sie lässt sich beliebig schalten oder stufenlos dimmen. Dank der langen Lebensdauer der LED sinken zudem die Wartungs- und Reparaturkosten. Das ist in großen Industriehallen vorteilhaft, denn die Leuchten sind hier nur schwer zugänglich.

Energiesparen durch Lichtsteuerung

Das größte Potenzial, Energie zu sparen und die Kohlenstoffdioxid-Emission zu senken, ergibt sich durch die Kombination von Lichtmanagement mit einem LED-Lichtsystem wie Zumtobel Luxmate Litenet. Die erhöhte Anpassungsfähigkeit der Beleuchtung erweist sich dabei als wichtig. So schnell wie sich Industrieanlagen heute nach neuen Anforderungen umgestalten lassen müssen, so flexibel muss sich auch eine effiziente Lichtlösung zeigen. Mit Hilfe eines ganzheitlichen Lichtsteuerungssystems lässt sich die Beleuchtung schnell und einfach den Rahmenbedingungen anpassen. Die Auswahl der Beleuchtungsstärke erfolgt dann so, dass für jede Tätigkeit das entsprechende Maß an Helligkeit herrscht.

In modernen Industriehallen mit Oberlichtern oder Fensterfronten erweist es sich als sinnvoll, das einfallende Tageslicht in die Beleuchtung zu integrieren. Dabei erfasst ein Sensor außerhalb des Gebäudes das verfügbare Tageslicht und nutzt die Werte anschließend, um Kunstlicht nur dann beizusteuern, wenn es für die optimale Beleuchtung erforderlich ist. Die Kombination aus natürlichem und künstlichem Licht schafft Vorteile auf mehreren Ebenen. Einerseits ergibt sich durch die gezielte Einbindung des Tageslichts ein Einsparpotenzial bei den Energiekosten. Außerdem verringert sich der Kohlenstoffdioxid-Ausstoß. Zum anderen ist erwiesen, dass natürliches Licht den Biorhythmus des Menschen positiv beeinflusst.

Anwesenheitssensoren tragen zur Effizienz des Lichtmodells bei. Bedingt durch die zunehmende Automatisierung industrieller Prozesse gibt es viele Bereiche, in denen Mitarbeiter nur für gelegentliche Kontrollen arbeiten. Ein intelligentes Lichtmanagement regelt die Beleuchtung in diesen Zonen mit Hilfe von Präsenzmeldern. Sind keine Mitarbeiter anwesend, reduziert sich die Beleuchtungsstärke auf ein Minimum und nur bei Präsenz wird sie wieder auf einhundert Prozent hochgedimmt. Moderne Sensoren registrieren dabei mit empfindlicher Infrarot-Technik aus einer Höhe von 3,5 bis zu 16 Metern zuverlässig die Anwesenheit von Personen, damit das Licht nur dort leuchtet, wo man es wirklich benötigt. Durch das Einbinden des Tageslichts, einer Anwesenheitssensorik oder einer zeitbezogenen Schaltung lässt sich der Energieverbrauch insgesamt um bis zu 80 Prozent reduzieren. Mit Hilfe eines Lichtmanagements lässt sich die Beleuchtung außerdem einfach in Betrieb nehmen und zentral steuern.

Effizientes Licht für die Industrie

Um den unterschiedlichen Anforderungen in der Industriebeleuchtung zu genügen, entwickelte Zumtobel gemeinsam mit dem Kunden LED-Leuchten, die auf Effizienz, Anpassungsfähigkeit, Produktivität und Zuverlässigkeit setzen. Die konzipierte LED-Hallenleuchte Graft, eine gestalterisch und technisch innovative Leuchte, ist für große Höhen in Industriehallen, Messegebäuden oder Flughäfen geeignet und ermöglicht dank ihrer Linsentechnik eine gleichmäßige Ausleuchtung großer Hallen sowie eine punktuelle Beleuchtung einzelner Bereiche. Graft hat eine hohe Lichtqualität; bei einer Leistungsaufnahme von 280 Watt fließen direkt nach dem Einschalten bis zu 28.000 Lumen.

Der hohe Leuchtenlichtstrom bleibt über den gesamten Lebenszyklus der LED bestehen. Neben der Lichtqualität punktet Graft mit Energieeffizienz dank eines Thermomanagements, das die Lebensdauer der Leuchte verlängert. Die Graft lässt sich in das Lichtmanagementsystem Luxmate Litenet einbinden und löst außerdem ein weiteres Problem von herkömmlicher Industrieleuchten. Deren Leben verkürzt sich durch häufiges Schalten. Die LED kennt diese Problematik nicht und daher lassen sich präsenz- und tageslichtabhängige Steuerungssysteme gut einbinden.

Präzise Lichtlenkung

Den geringen Bedarf an Strom und Wartung verbindet Graft mit einer kraftvollen und präzisen Lichtverteilung. Mit den zwei Ausführungen Graft Wide Beam und Graft Narrow Beam erfüllt die Industrieleuchte die Anforderungen an eine gleichmäßige Hallenbeleuchtung und die Beleuchtung von Hochregalen.

Bild 3: An zwei Aufhängepunkten lässt sich die Graft mit einem Kettenset, das als Zubehör erhält-lich ist, oder einem Standardseil schnell an der Decke befestigen.

Bild 3: An zwei Aufhängepunkten lässt sich die Graft mit einem Kettenset, das als Zubehör erhält-lich ist, oder einem Standardseil schnell an der Decke befestigen.Zumtobel

Die Narrow-Beam-Optik ermöglicht eine möglichst gleichmäßige und effiziente Beleuchtung unter anderem von langen und hohen Regalen. Da jeder LED eine eigene Linse zugeordnet ist, lässt sich das Licht genau lenken und ist gut entblendet. Um beispielsweise eine Lichtstärke von 100 Lux am Boden zu erreichen und die Regale gut auszuleuchten, kann in einer Montagehöhe von 15 Metern der Montageabstand bis zu 15 Meter betragen.Die weitstrahlende Wide-Beam-Optik eignet sich für die Produktionsbereiche, in denen Menschen konzentriert arbeiten. Graft sorgt für eine geringe Blendung und gleichmäßiges Licht. Möglich macht das die präzise Lichtlenkung – weg von einem Lichtkegel zu einer Lichtpyramide mit quadratischer Lichtverteilung. Sich überschneidende Lichtflächen – wie bei kreisförmig abstrahlenden Leuchten – treten so nicht auf. Darüber hinaus lässt sich damit die benötigte Leuchtenanzahl reduzieren, was wiederrum die Investitions- und Energiekosten senkt.

Kamineffekt unterstützt das Wärmemanagement

Design und Funktion bilden bei Graft eine Einheit: Für das Kühlen und Reinigen lässt das Gehäuse Luft durch die Leuchte strömen.

Bild 4: Der aus dem Design resultierende Kamineffekt, der Luft durch die Leuchte strömen lässt, verbessert die passive Kühlung durch die großflächige Rippenstruktur und reinigt so die Leuchte zugleich von Schmutz und Staub.

Bild 4: Der aus dem Design resultierende Kamineffekt, der Luft durch die Leuchte strömen lässt, verbessert die passive Kühlung durch die großflächige Rippenstruktur und reinigt so die Leuchte zugleich von Schmutz und Staub.Zumtobel

Dazu dienen die beidseitig neben dem Konverter angeordneten LED-Platinen, die durch den trennenden Luftspalt das Thermomanagement realisieren. Der daraus resultierende Kamineffekt, der Luft durch die Leuchte nach oben strömen lässt, verbessert die passive Kühlung dank der großflächigen Kühlrippen und verhindert zugleich Staubablagerungen, die dem Wärmemanagement der Leuchte schaden können (Schutzart IP65). Abgeschrägte Leuchtenoberflächen und ein Schutzblech verstärken den schmutzabweisenden Effekt. Die Leuchte ist so vor Überhitzung geschützt. Vor allem in hohen Hallen mit Umgebungstemperaturen bis 45° C ist dieser Punkt wichtig, denn Leuchten ohne ein entsprechendes Thermomanagement beeinflussen die Lebensdauer der LED negativ. Erfolgt die Montage in großer Höhe erhöht sich der Aufwand beim Austausch oder beim Warten der Leuchten.

Flexibel verbunden

Graft vereint hohe Leistung mit einfacher Handhabung.

Bild 5: Durch einfache Installation der Graft auf der Tecton-Tragschiene, lässt sie sich direkt an die Stromversorgung und die Lichtsteuerung anbinden.

Bild 5: Durch einfache Installation der Graft auf der Tecton-Tragschiene, lässt sie sich direkt an die Stromversorgung und die Lichtsteuerung anbinden.Zumtobel

Die kleine und kompakte Dimension und ein geringes Gewicht von 5,8 Kilogramm (Graft 330) oder 9,6 Kilogramm (Graft 660) ermöglichen eine einfache Montage. Besonders unkompliziert ist die Installation auf einer Tecton-Tragschiene. Mit dem Lichtband Tecton lassen sich unterschiedliche Komponenten des Lichtsystems werkzeuglos integrieren. Das elfpolige Stromleitprofil ist in die Tragschiene integriert, um die LED-Hallenleuchte schnell an die Stromversorgung und die Lichtsteuerung anzubinden. Bereits montierte Leuchten sind leicht zu verschieben, zusätzliche Leuchten klickt man einfach an der gewünschten Stelle ein. So lässt sich eine Lichtlösung erweitern und an zukünftige Anforderungen anpassen.

Produktion und Lagerhalle für Fitnessgeräte

In den elf Meter hohen Produktions- und Lagerhallen stellt das italienische Unternehmen Technogym Fitnessgeräte her und lagert sie. Auf über 20.000 Quadratmeter ersetzte Zumtobel die schaltbaren T26-Leuchten durch ein Tecton-T16-Lichtband mit Litenet-Tageslicht- und Anwesenheitssteuerung. Die Beleuchtung gewinnt dadurch an Effizienz und amortisiert sich dank reduzierten Strom- und Wartungskosten schon binnen zwei Jahren. Einsparen lassen sich innerhalb der nächsten 20 Jahre über 3800 Tonnen Kohlenstoffdioxid.

Die weiteren Voreile sind: Dimmbarkeit und Präsenzsteuerung ermöglichen ein perfektes Anpassen der Beleuchtungsstärke an die jeweilige Tätigkeit. Da sehr viel von Hand gearbeitet wird, wird die Produktivität durch eine Überdimensionierung und die Verfügbarkeit von natürlichem Tageslicht am Arbeitsplatz spürbar erhöht. An Zuverlässigkeit gewinnt die Beleuchtungsanlage durch die höhere Lebensdauer der Leuchten und die Sicherheitsbeleuchtung.

LED-Beleuchtung für Werk- und Produktionsstätten

Die ehemalige Gießerei des Unternehmens Ferrari Classiche in Maranello, Italien, ist eine Mischung aus Mobilwerkstatt, Labor und Museum. Auf einer Fläche von 950 Quadratmeter durchlaufen die historischen Sportwagen eine Inspektion und Reperatur. Durch die Dachverglasung einfallendes Tageslicht, die tageslichtabhängige Lichtsteuerung und das Tecton-LED-Lichtbandsystem haben ein hohes Beleuchtungsniveau und arbeiten effizient. Über 500 Tonnen Kohlenstoffdioxid lassen sich durch die Erneuerung in den nächsten 20 Jahren eingesparen. Beleuchtung auf Tageslichtniveau von 1.000 Lux und eine neutrale Lichtfarbe von 4000 Kelvin stützen die Produktivität, indem sie hohe visuelle Anforderungen für präzises Arbeiten an Details ermöglichen. Durch die Dimmbarkeit der LED-Leuchten lassen sie sich einfach an verschiedene Tätigkeiten und Nutzungszeiten anpassen. Die langlebigen LEDs entsprechen der Schutzart IP50. Die Notbeleuchtung ist in die Allgemeinbeleuchtung integriert: Jede dritte Tecton-LED ist eine Notleuchte.