LED auf Keramikbasis für vernetzte Gebäude von Vorteil

| Autor / Redakteur: Paul Scheidt * / Hendrik Härter

Das Licht im vernetzten Bürogebäude passt sich seiner Umgebung an. Allerdings wirken sich Schaltzyklen und Dimmen auf die Lebensdauer der LED aus. Hier bieten LEDs auf Keramikbasis Vorteile.
Das Licht im vernetzten Bürogebäude passt sich seiner Umgebung an. Allerdings wirken sich Schaltzyklen und Dimmen auf die Lebensdauer der LED aus. Hier bieten LEDs auf Keramikbasis Vorteile. (Bild: gemeinfrei / Pixabay)

Im vernetzten Gebäude steuern Sensoren das Licht mit LEDs. Doch häufige Schaltzyklen wirken sich bei Standard-LEDs auf die Qualität aus. Hier punkten LEDs, die auf Keramik basieren.

Eine vernetzte LED-Beleuchtung ist ein klarer Trend in der Beleuchtungsbranche. Entsprechend ausgestattete Gebäude ermöglichen es, Energie einzusparen. Doch nicht nur die Treiberelektronik spielt dabei eine wichtige Rolle. Damit die vernetzte Beleuchtung fit für die Zukunft wird, muss die eingesetzte LED-Technik sich an der technischen Entwicklung orientieren. Ein vernetztes System beeinflusst die Leistung und die Lebensdauer der verwendeten LEDs und optimierte LED-Produkte können diese Leistungsprobleme lösen. Zu diesem Zweck haben LED-Hersteller entsprechend neue LED-Lösungen entwickelt.

Vernetzte Beleuchtungssysteme mit LED greifen auf Informationen von Bewegungsmeldern und anderen Sensoren zurück, um permanent auf die Zielumgebung zu reagieren. Beispielsweise in einem Bürogebäuden, auf Parkplätzen, in Industrieanlagen und Gewächshäusern. Somit durchlaufen vernetzte Systeme durchschnittlich bis zu zehn Mal mehr Dimm- und Schaltzyklen als Standardsysteme. Das wirkt sich auf die Betriebsparameter aus und belasten die LED zusätzlich, wodurch sich die Lebensdauer der Leuchte verringert.

LED-Licht im vernetzten Bürogebäude

In einem Konferenzraum schaltet sich beispielsweise das Licht automatisch ein, wenn Mitarbeiter zu einer Besprechung hereinkommen. Wenn die Besprechung vorbei ist und keine Bewegung mehr gemessen wird, schalten sich die Lichter aus. In anderen Gebäuden werden die Leuchten nicht ein- und ausgeschaltet, sondern gedimmt. Somit erreicht man ein dauerhaftes Minimum an Sicherheit mit Beleuchtung. Neben der Bewegung und Präsenz im Gebäude der Sonneneinfall ermitteln. Hier kommen Photosensoren zum Einsatz. Somit kann in einem modernen Bürogebäude das Licht passend zur Helligkeit konstant gehalten werden. Bei häufiger schwankendem Außenlicht muss auch die LED-Beleuchtung im Gebäude öfters reagieren und das LED-System wird stärker belastet. Folglich verkürzt sich die Lebensdauer und somit auch die Lichtleistung der Lichtquellen.

Aber nicht nur im Gebäude sind verbesserte LEDs sinnvoll. Vernetzte LED-Beleuchtung spielt künftig im Präzisionsgartenbau eine wichtige Rolle und steigert die Ernteerträge. Große Gewächshäuser benötigen eine moderne LED-Beleuchtung, damit die Kosten nicht aus dem Ruder laufen und gleichzeitig das Pflanzenwachstum gefördert wird. Durch die Änderung der Wellenlänge und des Lichtspektrums können Pflanzenzüchter eine Reihe von Faktoren für das Pflanzenwachstum beeinflussen. Dazu gehören Wurzelzeit, Lebensdauer der Pflanzen, Ertragssteigerung und Gesamtqualität. Vernetzte LED-Systeme ermöglichen es, in Gewächshäusern für jede Pflanze die idealen Voraussetzungen für einen zuverlässigen und gleichmäßigen Wachstumsprozess zu schaffen. Dies erhöht den Wert der Anbaukulturen erheblich und senkt gleichzeitig das Risiko von Inkonsistenzen und Ernteausfällen.

Günstige LEDs im vernetzten Gebäude nicht sinnvoll

Die beiden Beispiele zeigen: Wird das Licht der LED-Leuchte permanent an die Umgebung angepasst, so hat das direkte Auswirkungen auf die verwendeten LED-Komponenten. Eine Standard-LED reagiert auf diese erhöhte Belastung mit reduzierter Effizienz und Lebensdauer (Bild 1) oder mit reduzierter Leistung (Bild 2). Es sind gerade die scheinbar billigeren LEDs, die dann de-facto die Systemkosten erhöhen, da die Mitarbeiter die fehlerhaften LEDs viel häufiger suchen und austauschen müssen. Zudem sind im Gartenbau wirtschaftliche Verluste durch reduziertes Pflanzenwachstum zu berücksichtigen.

Um diese Probleme zu lösen, haben Hersteller von High-End-LEDs ihre LED-Linien entsprechend angepasst, damit sie mit der Entwicklung der vernetzten Beleuchtung Schritt halten können. So hat der Hersteller Cree die Produktfamilie S-Line vorgestellt. Hierbei handelt es sich um eine Erweiterung der XLamp-LEDs. Der Hersteller verspricht mit einer verbesserter Technologie bei den LEDs eine längere Lebensdauer für die Anwendungen, die mit Sensoren ausgestattet und vernetzt sind und sich das Licht häufig anpasst. Gegenüber einer Standard-LED sind die LEDs resistenter gegenüber Schwefel und bieten eine höhere Lichtausbeute. Hintergrund ist, dass die High-Power-LEDs auf einem Keramiksockel aufgebracht sind. Damit unterscheiden sie sich von LED-Komponenten auf Kunststoffbasis.

Darüber hinaus kann das optimierte LED-Paketdesign auf Keramikbasis die Lebensdauer der LED-Leuchte verdoppeln und sicherstellen, dass sie den Anforderungen des ständigen Schaltens und Dimmens standhält, wie es in einem Smart Building gefordert wird. Damit sinken nicht nur die Wartungs- und Energiekosten. Gleichzeitig ermöglicht es den Beleuchtungsherstellern, die LED-Technik individuell anzupassen, wobei die überwiegende Mehrheit die verbesserten S-Line-LED-Komponenten als einfache Austausch-Upgrades für die Standard-LEDs in den bestehenden Systemen nutzen kann.

Die XLamp XP-G3 (externer Link)

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* Paul Scheidt arbeitet bei Cree als Product Marketing Manager in Durham, North Carolina/USA.

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