LED Lichtplanung für Industriehallen

Die Planung der LED Hallenbeleuchtung unterscheidet zwischen niedrigen (bis 6 Meter Höhe) und hohen Industriehallen. Generell gilt: Das Auge ist das entscheidende Kontroll- und Steuerorgan im zunehmend komplexen Produktionsprozess. Ausreichendes und blendfreies Licht ermöglicht sichere und schnelle visuelle Wahrnehmung, erhöht die Konzentration, hilft, Fehler zu vermeiden und Gefahrensituationen zu erkennen. Das verbessert die Arbeitsqualität und verringert das Risiko von Arbeitsunfällen.

Das Auge ist das entscheidende Kontroll- und Steuerorgan im zunehmend komplexen Produktionsprozess. Ausreichendes und blendfreies Licht ermöglicht eine sichere und schnelle visuelle Wahrnehmung, erhöht die Konzentration und hilft, Fehler und Gefahren zu vermeiden.

Das Grundkonzept für Hallenbeleuchtung im Bereich der Produktion besteht vorwiegend aus einer flächigen horizontalen Beleuchtung mit größtmöglichem Leuchtenabstand.

Wenn sich die Lese- und Suchaufgabe auf Hochregallager – also eine vertikale Ebene – konzentriert, ist auf ausreichende vertikale Beleuchtungsstärken zu achten. Relativ hohe Beleuchtungsstärken sind besonders wichtig beim Umgang mit kleinteiligem Lagergut und für alle Kommissionierungsarbeiten, die mit Leseaufgaben (Beschriftung am Lagergut, Auftragsformular) verbunden sind. Hierfür können durchaus Beleuchtungsstärken von bis zu 300 Lux notwendig sein.

Auch ist auch im Lager das Unfallrisiko nicht zu unterschätzen. Etwas höhere Beleuchtungsstärken als von DIN EN 12464-1 vorgegeben, erleichtern die sichere visuelle Wahrnehmung, erhöhen die Konzentration, helfen Fehler zu vermeiden und Gefahrensituationen zu erkennen.

Zur deutlichen Senkung der Energiekosten durch LED-Beleuchtungslösungen spielt Effizienz in Zusammenhang mit kurzen

Beleuchtungsstärken in Industriehallen

Für die Arbeit in Lagerhallen wird weniger Licht benötigt als bei der Produktion. Doch auch die Sehaufgabe bei der Lagerarbeit verlangt ausreichend Licht. Relativ hohe Beleuchtungsstärken sind besonders wichtig beim Umgang mit kleinteiligem Lagergut und für alle Kommissionierungsarbeiten, die mit Leseaufgaben (Beschriftung am Lagergut, Auftragsformular) verbunden sind. Wenn sich die Lese- und Suchaufgabe auf Regale – also eine vertikale Ebene – konzentriert, ist auf ausreichende vertikale Beleuchtungsstärken zu achten. Dafür können durchaus 300 Lux notwendig sein. Außerdem ist auch im Lager das Unfallrisiko nicht zu unterschätzen. Etwas höhere Beleuchtungsstärken als von DIN EN 12464-1 als Mindestwerte genannt erleichtern die sichere visuelle Wahrnehmung, erhöhen die Konzentration, helfen Fehler zu vermeiden und Gefahrensituationen zu erkennen.

Geeignete Lichtfarben für die Industrie

Als Lichtfarbe der Lampen sind Neutralweiß oder Warmweiß die richtige Wahl, der Farbwiedergabe-Index sollte je nach Art der Sehaufgabe mindestens Ra ≥ 40 (Fahrwege ohne Personenverkehr) oder Ra ≥ 60 (Fahrwege mit Personenverkehr, Leitstände) betragen. Diese Angaben gelten für Hochregallager; für Vorrats- und Lagerräume sieht die Norm Ra ≥ 60 vor. Zum guten Farberkennen muss der Farbwiedergabe-Index Ra ≥ 80 betragen.

Die Wahl der Abstrahlcharakteristik

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, bieten Leuchtenhersteller Produkte mit verschiedensten Abstrahlcharakteristiken an. Hierbei sollten für Flächen breitstrahlende, für große Raumhöhen tiefstrahlende und zur Ausleuchtung von Hochregallagern engstrahlende Leuchten verwendet werden. Außerdem kann zwischen Typen für die Einzel- oder Lichtbandanordnung gewählt werden.

tiefstrahlend

breitstrahlend

Leuchtenlichtausbeute von LEDs

Planer arbeiten vorwiegend mit der Lichtstärkeverteilungskurve (LVK) und dem Leuchtenlichtstrom (auch: Brutto- oder Bemessungslichtstrom (lm)). Die Systemleistung  (W) (die entsprechend niedrig sein sollte) spielt ebenfalls eine große Rolle.

Zur Planung effizienter Beleuchtungsanlagen ist daher die Leuchtenlichtausbeute (lm/W) ein wichtiger Faktor. Oft wird die Leuchtenlichtausbeute mit der Modullichtausbeute verwechselt. Klarheit schaffen Fotometriedaten, die in Lichtberechnungsprogrammen genutzt werden.

Lebensdauer von LEDs

Umgebungsbedingungen

Alle Angaben zum Leuchtenlichtstrom von LED-Leuchten werden bei einer Temperatur von 25°C bestimmt. In verschiedenen Produktionsbereichen herrschen jedoch oft außergewöhnliche Umgebungsbedingungenvor. Hierzu zählen hohe Umgebungstemperaturen (über + 60 °C) und starke Verschmutzung durch Staub, Öldämpfe oder Chemikalien.

Eine LED mit hoher Leistung erzeugt viel Wärme, die abgeleitet werden muss. Verschmutzte Kühlkörper und hohe Umgebungstemperaturen führen dazu, dass Wärme nicht mehr zuverlässig an die Umgebung abgegeben werden kann, wodurch der Leuchtenlichtstrom sich verringert.

Dem Verlust des Lichtstroms durch Verschmutzung kann mit bestimmten Gehäusekonstruktionen entgegengewirkt werden. Auch kann durch einen speziellen Aufbau des Kühlkörpers Luft in der Leuchte zirkulieren, um Staubablagerungen durch Konvektion zu vermindern.

Anhand der folgenden Abbildung erkennt man, dass der Leuchtenlichtstrom eines LED Hallen-Tiefstrahlers auf kleinste Schwankungen der Umgebungstemperatur reagiert.

Messung einer tiefstrahlenden und einer breitstrahlenden Leuchte im Vergleich

Auszug aus der Messung eines 200W LED-Hallentiefstrahlers mit Lichtstromverlauf (rote Linie) und Umgebungstemperatur (blaue Linie) in Abhängigkeit der Brenndauer.

Fazit

  • Die Leuchtenlichtausbeute und die Lebensdauer sind wichtige Angaben in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit einer LED-Leuchte. Doch besonders für die Beleuchtung von Industriehallen ist es nicht möglich, Pauschalwerte zur Einsparung anzugeben.
  • Die Umgebungsbedingungen haben einen sehr großen Einfluss auf auf die Leuchtenlichtausbeute.
  • Oft kann aufgrund von Lichtstromrückgang die Mindestbeleuchtungsstärke nicht erreicht werden. Folglich müssen Leuchtenstückzahlen erhöht, oder Wartungsintervalle verkürzt werden. Hierdurch erhöhen sich die Beschaffungs- bzw. Wartungskosten und die Amortisationszeit für die Investition in eine Beleuchtungsanlage verlängert sich. Aus diesem Grunde ist es unverzichtbar, dass bei der Planung von Beleuchtungsanlagen die Umgebungsbedingungen gut bekannt sind und deren Auswirkungen auf die gewählten LED-Leuchten berücksichtigt werden.  

Referenzen im Bereich der Industriebeleuchtung

Mit unserer Expertise und unserer Erfahrung haben wir bereits viele Betriebe dabei unterstützt, ihre Arbeitsumgebung nachhaltig zu verbessern und gleichzeitig Kosten einzusparen. Zu unseren Referenzkunden zählen die BIZERBA, sowie Sülzle Stahlpartner, Ceratizit Empfingen, Vermögen und Bau Baden Württemberg, CECEBA BODYWEAR und viele weitere.

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