Informationen rund um das Thema LED und TRILL Steuerung

LED Begriff

LEDs (engl. Light emitting diode) basieren auf Halbleiterverbindungen, welche den Strom in Licht umwandeln.
Allgemeine Informationen zu LED

Der Lichtstrom, den eine Lampe in alle Richtungen aussendet, wird in Lumen gemessen. Lumen beschreibt die Helligkeit eines Leuchtmittels, Watt hingegen dient zur Orientierung über den Energieverbrauch.

Mit der Lichtausbeute lässt sich die Energieeffizienz verschiedener Leuchtmittel vergleichen. Sie ist Richtwert für das Einsparpotential. Eine LED-Leuchte sorgt bei geringerer Wattzahl für eine gleichwertige oder bessere Helligkeit bzw. Lichtausbeute.
LED ist langlebig

Mit einer Leistung von teilweise über 50.000  Stunden ist eine gute LED Lampe weitaus langlebiger als herkömmliche Beleuchtungslösungen.
LED Beleuchtung ist robust

LED Lampen sind im erheblich Maße gegen Erschütterungen und Schläge resistent. Im Verhältnis zu herkömmlichen Leuchtmitteln sind LEDs robust und gegen Beschädigungen unempfindlich.
LED Förderprogramme

BMU Förderprogramme

Mit Wirkung vom 1. Januar 2020 tritt eine neue Fassung der Kommunalrichtlinie des Bundesumweltministerium in Kraft und ersetzt die bisherige Fassung vom Juni 2019. Wichtigste Änderung ist, dass Anträge nun ganzjährig eingereicht werden können.

Hocheffiziente Innen- und Hallenbeleuchtung

Gefördert wird der Einbau hocheffizienter Beleuchtung (Leuchte, Leuchtmittel, Reflektor/Optik und Abdeckung) in Verbindung mit einer nutzungsgerechten Steuer- und Regelungstechnik bei der Sanierung von Innen- und Hallenbeleuchtungsanlagen.

Rahmenbedingungen:

  • Förderquote: max. 25 Prozent bzw. 30 Prozent für finanzschwache Kommunen
  • Bewilligungszeitraum: 12 Monate
  • Kindertagesstätten, Schulen, Einrichtungen der Kinder- und Jugendhilfe, Jugendwerkstätten sowie Sportstätten können eine um fünf Prozentpunkte erhöhte Förderquote beantragen
  • Antragsteller aus den vier Braunkohlerevieren können eine um 15 Prozentpunkte erhöhte Förderquote beantragen
  • Die Systemlichtausbeute (Bemessungslichtausbeute) des eingebauten Beleuchtungssystems beträgt mindestens 100 lm/W
  • Der L80 Wert muss grösser als 80 Prozent bei 50.000 Betriebsstunden sein
  • Die Farbwiedergabe beträgt mindestens 80 Ra
  • Die Regelung des Beleuchtungssystems entspricht mindestens der Referenzausführung nach EnEV Anlage 2 Tabelle 1 für die entsprechende Nutzungszone
  • Die Beleuchtungsanlage weist eine angemessene wirtschaftliche Amortisationszeit auf
  • Durch die neu installierte Technik kann eine Treibhausgaseinsparungen von mindestens 50 Prozent nachgewiesen werden
  • Es ist eine Lichtplanung nach DIN EN 12464-1:2011-08 bzw. nach DIN EN 12193 bei Sportstätten durch qualifizierte Planer durchzuführen


Hocheffiziente Aussenbeleuchtung

Bei Beleuchtungsanlagen einer Sportinfrastruktur muss als Sonderform der zonenweisen Schaltung eine nutzungsgerechte Beleuchtungsregelung (z. B. zweistufig für Training und Wettkampf) installiert werden.

Rahmenbedingungen:

  • Förderquote: max. 20 Prozent bzw. 25 Prozent für finanzschwache Kommunen
  • Bewilligungszeitraum: 12 Monate
  • Kindertagesstätten, Schulen, Einrichtungen der Kinder- und Jugendhilfe, Jugendwerkstätten sowie Sportstätten können eine um fünf Prozentpunkte erhöhte Förderquote beantragen
  • Antragsteller aus den vier Braunkohlerevieren können eine um 15 Prozentpunkte erhöhte Förderquote beantragen
  • Die hocheffiziente Beleuchtungstechnik inklusive der Regelungs- und Steuerungstechnik ermöglicht eine zeit- oder präsenzabhängige Beleuchtung von mindestens zwei unterschiedlichen Flächen0
  • Durch die neu installierte Technik kann eine Treibhausgaseinsparungen von mindestens 50 Prozent nachgewiesen werden
  • Die Beleuchtungsanlage weist eine angemessene wirtschaftliche Amortisationszeit auf
  • die zu installierende Leuchte weist sowohl ein austauschbares Modul als auch ein austauschbares Vorschaltgerät auf
  • Der L80 Wert muss grösser als 80 Prozent bei 75.000 Betriebsstunden sein
LED-Lichtfarbe

Weiß ist nicht gleich Weiß. So erzeugt etwa warmweißes Licht eine entspannende Atmosphäre, neutralweißes Licht hingegen eignet sich für die allgemeine Grundbeleuchtung. Kaltweißes Licht wird in Lagerhallen oder Parkgaragen eingesetzt. Die Farbtemperatur entspricht der Lichtfarbe
eines Beleuchtungsmittels und wird in Kelvin gemessen. Je höher die Farbtemperatur, desto kühler und bläulicher wirkt das Licht. Je niedriger sie ist, desto wärmer erscheint das Licht und erzeugt eine gemütliche Atmosphäre.

Warmweiß Privatbereich, Gaststätte 3.000 K
Neutralweiß Büro, Ladengeschäft, Hotel 4.000 K
Kaltweiß Produktions- und Lagerhalle, Parkgarage 5.000 K
Farbwiedergabeindex CRI oder RA in %

Der Color Rendering Index (CRI) bzw. Farbwiedergabeindex (Ra) gibt an, wie die Farbtreue sich durch die Beleuchtung ändert bzw. wie naturgetreu das Lampenlicht eine Farbe wiedergeben kann. Die Farbtreue lässt sich anhand einer Referenz-Farbkarte überprüfen. Der Maximalwert des Index beträgt 100, dies bedeutet absolute Farbtreue, also keinerlei Verfälschung. Je höher der CRI, desto besser ist die Farbbrillanz und die Konturenschärfe.

– CRI/Ra über 60 % Einsatz z. B. in Tiefgaragen
– CRI/Ra über 70 % Einsatz z. B. in Logistik
– CRl/Ra über 80 % Einsatz in Büro- oder Produktionsumgebung
– CRI/Ra über 90 % Einsatz z. B. bei Farblack-Prüfung
Binning

Bei der Produktion von LED gibt es fertigungstechnisch bedingt kleine Abweichungen bei den Farbtemperaturen und Helligkeitswerten, die im direkten Vergleich auffallen. Die unterschiedlichen LED werden in sogenannte "Bin" (Englisch für Behälter) unterteilt. Durch kombinierende Bestückung aus den verschiedenen Bins lassen sich Gruppen gleicher Intensität bilden, die eine ausgewogene und gleichmäßige Lichtintensität erzielen.
MacAdam Ellipsen

Im Binning Prozess werden LEDs nach der ANSI-Norm sortiert. Sie definiert Farbwertabweichungen mithilfe der MacAdams-Ellipsen. Diese Ellipsen beschreiben die Farbabstände auf den XY-Koordinaten. Die Angabe von MacAdams-Ellipsen informiert den Nutzer darüber, wie weit zum Beispiel die Lichtfarbe einzelner LED-Module voneinander abweichen.
Lebensdauer

Auch LEDs sind einem gewissen Alterungsprozess unterworfen, wobei dieser deutlich langsamer ist als bei konventioneller Beleuchtung. Bei der Berechnung der Lebenszeit einer LED wird dieser Rückgang zu Grunde gelegt, d.h. bei L80 wird ein Rückgang auf bis zu 80% der ursprünglichen Lichtleistung zugelassen. Der B Wert gibt an, wievel Prozent der verbauten Chips diesen Wert nicht erreichen.
Was ist TRILL

TRILL ist die Abkürzung für True Radio Interface for LED Lighting und ist eine funkbasierte Lichtsteuerungslösung, mit deren Hilfe ohne zusätzliche Verkabelung eine Lichtsteuerung für den industriellen Bereich implementiert werden kann.

Neben reinen zeitbasierten Szenarien lassen sich mit Bewegungs- und /oder Tageslichtsensoren unterschiedliche Szenarien implementieren.

Wie funktioniert TRILL

Jede Leuchte wird mit einer eigenen, individuellen IP-Adresse versehen und kann somit einzeln angesprochen werden. Gleichzeitig lassen sich mehrere Leuchten zu Gruppen zusammenfassen, die unabhängig gesteuert werden können.

Jede TRILL Leuchte ist gleichzeitig ein Repeater. Über dieses Funknetz  werden die Steuerbefehle von der TRILL Steuereinheit (TCU) an die einzelnen Lampen gesendet.

Welche Vorteile hat TRILL

Da TRILL eine funkbasierte Lösung ist, entfällt eine zusätzliche Verkabelung für die Steuerung. Jede Leuchte kann dabei nicht nur als Empfänger, sondern gleichzeitig auch als Sender fungieren (Schwarm-Technologie).

Unterschiede von TRILL zu anderen Systemen

Der große Unterschied von TRILL zu anderen Systemen im Markt ist die Einfachheit der Installation, die Manipulationssicherheit und die Zuverlässigkeit im Betrieb.

Im Gegensatz zu ZigBee ist TRILL kein offener Standard und somit nicht von anderen System angreifbar. Das verwendete Frequenzband von 868 MHz bietet eine grössere Reichweite und eine bessere Durchdringung von Wänden. Auch grosse Hallen mit Frequenzumrichtern oder Kühlhauser mit feuchten Wänden stellen kein Hindernis da.