Effizienz und Qualitätsschritte in der LED-Beleuchtung

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1 Effizienz und Qualitätsschritte in der LED-Beleuchtung Inhalt Grundlagen Vorteile LED Herausforderungen Toplicht.ch für LED Qualitätsleuchten Referent: Stefan Gasser, dipl. El. Ing. ETH/SIA, elight GmbH Zürich LED-Tagung S.A.F.E. 1 / 22

2 Grundlagen Japanische Stromsparkampagne vom Frühling 2011 Stromsparen wird häufig mit Licht bzw. Glühlampen assoziiert. LED-Tagung S.A.F.E. 2 / 22

3 Grundlagen Drei Methoden der Lichterzeugung Glühlampe 5% Licht 95% Wärme Entladungslampe 25% Licht 75% Wärme Leuchtdiode > 25% Licht < 75% Wärme Jede der 1000 verschiedenen Lampentypen lässt sich einer der 3 Kategorien zuordnen. LED-Tagung S.A.F.E. 3 / 22

4 Grundlagen Stromverbrauch für Beleuchtung Verbrauchsanteil Ist-Zustand Potential Übrige Stromanwendungen 85% Licht 15 % Dienstleistung und Industrie 10.0% Haushalt 3.5% Aussen 1.5 % LED -50% Schweiz 2010: 100% = 60 TWh/a = 10 Mia. CHF/a LED-Tagung S.A.F.E. 4 / 22

5 Vorteile LED Hohe Energieeffizienz Kein Ultraviolett und keine Wärme im Lichtstrahl Eine Leuchte verschiedene Lichtfarben Verlustfreies Dimmen und Sofortstart Fast keine Reflektorverluste Präzise Beleuchtung wenig Streulicht Lange Lebensdauer, aber... weitere... LED-Tagung S.A.F.E. 5 / 22

6 Vorteil LED Hohe Energieeffizienz steiler Effizienzpfad Energieeffizienz (Lumen/Watt) 180 LED Leuchtstoffröhre 60 Sparlampe 20 Halogenlampe Jahr LED-Tagung S.A.F.E. 6 / 22

7 Vorteil LED Kein Ultraviolett und keine Wärme im Lichtstrahl Supermarkt: Lebensmittel bleiben länger frisch Museum: Farben bleichen nicht aus LED-Tagung S.A.F.E. 7 / 22

8 Vorteil LED Eine Leuchte verschiedene Lichtfarben Kaltweisse LEDs werden mit farbigen LEDs in Diffusor gemischt. Anwendungen im Supermarkt: Käsegelb, Fleischrot, Fischrosa, Brotbraun, etc. Theoretisch jede beliebige Farbe einstellbar Warmweiss 3000 Kelvin sattes Rot mattes Blau Neutralweiss 4000 Kelvin dezentes Rot dezentes Blau Kaltweiss 6000 Kelvin mattes Rot sattes Blau LED-Tagung S.A.F.E. 8 / 22

9 Vorteil LED Verlustfreies Dimmen und Sofortstart 100% Lichtstrom 75% 50% 50% elektrische Leistung 50% Lichtstrom Glühlampe 25% LED Leuchtstofflampe 50% elektrische Leistung 0% 0% 25% 50% 75% 100% elektrische Leistung LED-Tagung S.A.F.E. 9 / 22

10 Vorteil LED Fast keine Reflektorverluste geringe Einbautiefe Kompaktleuchtstoff- Lampe 18W, 1200lm Reflektor: - 40% LED 10W, 800lm Reflektor: -10% 44% weniger Energieverbrauch 600 Lux 600 Lux LED-Tagung S.A.F.E. 10 / 22

11 Vorteil LED Präzise Beleuchtung wenig Streulicht LED-Tagung S.A.F.E. 11 / 22

12 Die Herausforderungen Lange Lebensdauer, aber... Binning macht Qualitätsunterschiede Farbspektrum und Farbwiedergabe Preiszerfall versus Langlebigkeit Metalle der seltenen Erden Rebound Effekt LED-Tagung S.A.F.E. 12 / 22

13 Herausforderung Lange Lebensdauer, aber... LEDs: dürfen nicht zu heiss werden. Kühlkörper: muss genug Wärme abführen. Elektronik: Qualität der Komponenten LED-Tagung S.A.F.E. 13 / 22

14 Herausforderung Binning macht Qualitätsunterschiede Lichtausbeute (lm/w) Binning von LEDs teures LED günstiges LED Farbtemperatur (K) Traue keinem LED, dessen Lichtstrahl Du nicht gesehen hat! LED-Tagung S.A.F.E. 14 / 22

15 Herausforderung Farbspektrum und Farbwiedergabe LED Tageslicht Sparlampe Glühlampe LED-Tagung S.A.F.E. 15 / 22

16 Herausforderung Farbwiedergabeindex (Ra oder CRI) Grundfarben des Farbwiedergabeindexes R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 Erweiterte Farbpalette (meist nicht berücksichtigt) R9 R10 R11 R12 R13 R14 Tageslicht: Ra = 100 (Bestwert) Glühlampe: Ra = 100 Leuchtstofflampe: Ra = 70, 80, 90 Sparlampe: Ra = 80 LED: Ra = 50 bis 95 R9 (gesättigtes Rot) ist für die Beurteilung von LED-Lampen besonders wichtig! LED-Tagung S.A.F.E. 16 / 22

17 Herausforderung Preiszerfall versus Langlebigkeit 2'500 CHF Anschaffungspreis 2'000 CHF 1'500 CHF 1'000 CHF 500 CHF Röhrenbildschirm Flachbildschirm 0 CHF Die Preisentwicklung bei LED wird ähnlich verlaufen. LED-Tagung S.A.F.E. 17 / 22

18 Herausforderung Metalle der seltenen Erden 95% der Metalle der seltenen Erden werden derzeit in China abgebaut LED-Tagung S.A.F.E. 18 / 22

19 Herausforderung Rebound Effekt durch neue Anwendungen Die sanierte Zürcher Hardbrücke erstrahlt in neuem zusätzlichen LED-Licht! LED-Tagung S.A.F.E. 19 / 22

20 Toplicht.ch für LED Qualitätsleuchten Total 722 zertifizierte Leuchten von 27 Herstellern 160 LED-Leuchten LED-Tagung S.A.F.E. 20 / 22

21 Toplicht Die besten Minergieleuchten sind LED-Leuchten 120 lm/w 100 lm/w 98 lm/w 105 lm/w 98 lm/w 84 lm/w Energieeffizienz 80 lm/w 60 lm/w 40 lm/w Minimal Mittel Beste 20 lm/w 0 lm/w Stehleuchten Downlights Pendel Deckenleuchten zum Vergleich: 50 Watt Standard-Halogenspot = 7 lm/w LED-Tagung S.A.F.E. 21 / 22

22 Fachbuch Licht im Haus Fachbuch: 180 Seiten Januar 2012 Bezug: pdf: Druckversion: Mit freundlicher Unterstützung: LED-Tagung S.A.F.E. 22 / 22