13 Fragen und Antworten zu Gegenwart und Zukunft der LED Technologie
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Die LED-Technologie wird künftig in der Beleuchtungstechnik eine immer größere Rolle spielen, denn sie hat das Potenzial, eine Zukunft mit weniger CO²-Emission, weniger Kosten und einer besseren Lichtqualität zu gestalten.
Welche Segmente Siteco als besonders vielversprechend für LEDs einstuft, welche Einschätzung Siteco für die Zukunft abgibt, was alles in der Pipeline ist und in welchen Arbeitsgruppen sich Siteco an der Weiterentwicklung von LED und OLED beteiligt, lesen Sie hier im Interview mit Ingo Susemihl (Geschäftsleitung Vertrieb & Marketing) sowie Michael Härtl (Geschäftsleitung Entwicklung).

1a) Für welche Einsatzgebiete / Anwendungssegmente bietet Siteco heute LED Leuchten an. Welche Schwerpunkte setzt Siteco heute bei der LED-Leuchtenentwicklung?

Susemihl: Im Außenbereich legt Siteco den Focus auf technische Straßenleuchten und dekorative Mastleuchten für die Stadt- und Parkbeleuchtung. Auch die gebäudenahe Beleuchtung (Fassadenanstrahlung) spielt eine Rolle. Ganz konkret: Sowohl die klassischen, bewährten Stadt- und Parkleuchten (Pilzleuchte, Laterne, City Light) als auch die Straßenleuchten DL500 Mini, SQ 50 und SR 50 sind ab sofort als LED Varianten erhältlich. Darüber hinaus präsentieren wir auf der Light+Building 2010 technische und dekorative LED Außenleuchten mit ganz neuen Designansätzen.

Im Innenbereich liegt der Focus von Siteco auf Punktlichtquellen (Downlights) für Anwendungen in öffentlichen Räumen (Flurbereiche, Foyers) und für Bürobeleuchtung sowie im Shoppingbereich zur akzentuierten Beleuchtung. Eine zunehmende Bedeutung erhält die LED bei flächiger Beleuchtung in der Bürobeleuchtung und bei linearen kompakten LED-Leuchten für Linienanordnung in öffentlichen Bereichen und in der Industrie. Für den Bereich Büro bietet Siteco z.B. die Leuchtenfamilie Quadrature® 2 mit LED-Lichttechnik zur Allgemeinbeleuchtung an. Siteco sieht zudem Potential bei speziellen Beleuchtungsanforderungen wie z.B. bei kühlen Umgebungsbedingungen.

1b) Wovon hängt es ab, ob eine LED Lösung für ein bestimmtes Anwendungssegment interessant ist?

Susemihl: Die Attraktivität der Anwendungssegmente hängt von verschiedenen Faktoren ab:

• Der Einsatz der LED Technologie ist dort interessant, wo lange Brenndauern vorherrschen z.B. in der Straßenbeleuchtung und Flurbeleuchtung.

• Die Attraktivität hängt außerdem von der Größe des Lumenpakets ab um die Beleuchtungsaufgabe zu erfüllen.
Da die Lumenpakete lampenabhängig sind, muss zuerst die Frage beantwortet werden, welcher Lampentyp durch LED ersetzt werden soll. In der Straßenbeleuchtung können z.B. 50W, 70 W , 100W, 150W und 250W Natriumdampfhochdrucklampen (HST), die bisher die wirtschaftlichste Art der Lichterzeugung darstellten,  bereits heute sinnvoll durch LED ersetzt werden (vorausgesetzt die Lichttechnik und Leuchtentechnik sind entsprechend auf LED Einsatz optimiert). HST Lampen mit Leistungen von 400W und größer kommen heute in der Straßenbeleuchtung eher in Nischenanwendungen vor.  Aufgrund der hohen thermischen Beanspruchung sowie der Lumen - Kosten einer LED Lösung werden diese weiterhin mit konventioneller Lampentechnologie bedient werden.

• LEDs sind überall dort vielversprechend, wo besondere Anforderungen an die Beleuchtungslösung gestellt werden, z.B. dort wo es darum geht, mit Licht zu inszenieren. Die Steuerungsmöglichkeiten und die Farbmischung von LEDs machen sie besonders geeignet für die Inszenierung sowie farbdynamische Lichtgestaltung von Innen- und Außenräumen (inkl. Fassadenbeleuchtung). Dort wo Eigenschaften wie stufenlose Dimmbarkeit und besonders gesättigte Farben (ohne der Notwendigkeit eines zusätzlichen Farbfilters) eine Rolle spielen, bieten sich LEDs ebenfalls als geeignete Lichtquelle an.

1c) Welches Anwendungssegment ist aus Siteco’s Sicht das vielversprechendste?

Aus den Aspekten der Dimmbarkeit und Regelbarkeit ergibt sich für Siteco ein besonders interessantes Potential für die Straßenbeleuchtung. Dort ergeben sich enorme Einsparmöglichkeiten hinsichtlich des Energieverbrauchs. Bereits heute können wir wirtschaftlich und energetisch gesehen im Vergleich zu herkömmlichen Quecksilberdampflampen bis zu 3/4 des Energieverbrauchs einsparen. In vielen europäischen Ländern sind noch etwa 1/3 der Lichtpunkte im Außenbereich mit diesen ineffizienten Lampen ausgestattet.

Die LED Technologie ist zudem eine optimale Alternative zu Halogenmetalldampflampen (HIT), denn:
• LEDs haben eine gute und immer besser werdende Lichtausbeute (über 100 lm/W für die absehbare Zukunft)
• LEDs überzeugen durch hohe Lebensdauer (Temperatur- und Leuchtenabhängig bis zu 50.000 Stunden und mehr)
• LEDs haben eine gute Farbwiedergabe
• LEDs sind besonders geeignet für den Einsatz bei niedrigen Umgebungstemperaturen wie z.B. zur Verwendung im Außenbereich (insbesondere  in Nord Europa bzw. durch den Betrieb bei Nacht)

Bei der Umsetzung der neuen Technologie in erfolgreiche Produkte kommt Siteco die hohe Kompetenz in den Bereichen der Lichttechnik (optimale Lichtlenkung), der Leuchtentechnik (Thermomanagement) und in der Steuerungstechnik (Einsparung durch optimalen Einsatz von Zusatzfeatures in der Steuerung) zu Gute.

1d) Welcher Bereich ist bislang der bedeutendste Umsatzträger und wo werden die größten Zuwächse erwartet?

Susemihl: Schon heute werden mit LED-Leuchten beachtliche Umsätze erzielt, vor allem im Bereich der Straßenbeleuchtung.
Siteco bietet hier zwei Ansätze für LED Lösungen
• „Retrofit“ Module auf Geräteträgerbasis als Ersatz konventioneller Leuchtmittel in   bestehenden Leuchtengehäusen (z.B. Modul 520).
• LED-Leuchten, bei denen die komplette Leuchte ideal auf die LEDs abgestimmt ist  und somit die perfekte Symbiose aus Energieeffizienz und Beleuchtungsaufgabe entsteht (z.B. Streetlight 10 mini und midi).

Aber auch bei dekorativen Anwendungen und im Innenraum z.B. bei Beleuchtungslösungen mit Downlights oder in kühlen Umgebungsbedingungen wie Kühlhäuser oder Kühltruhen ist LED heute sehr gefragt. Die Bedeutung dieser neuen Technologie nimmt rasant zu und stellt inzwischen das am schnellsten wachsende Segment dar. So haben wir in letzter Zeit auch unsere Produkt-Entwicklungen und Produkt-Neueinführungen konsequent darauf ausgerichtet und bieten inzwischen für alle wesentlichen Anwendungsgebiete Beleuchtungslösungen mit LED Technologie an.

1e) Sollen neue (Anwendungs)Bereiche erschlossen werden?

Susemihl: Mit rasant steigender Lichtausbeute werden bald die meisten Anwendungsbereiche, die bis jetzt nur mit herkömmlichen Technologien bedient wurden, auch durch LED Lösungen realisierbar sein. Neue Anwendungsbereiche für Siteco könnten sein:

• Vorstoß in den klassischen Bereich der Allgemeinbeleuchtung
• Lichtanwendungen, die eine besondere Formgebung erfordern, z.B. in Bereichen mit geringem Raum (Voutenbeleuchtung)
• Inszenierung mit Licht (Farbspiele mit LED, Fassaden Architainment)
• Industriebeleuchtung
• Im Retailbereich

2. In welchen Bereichen werden LEDs herkömmliche Lampen am stärksten ablösen?

Härtl: LEDs werden sich dort am stärksten durchsetzen, wo ihre Vorteile d.h. ihr Nutzen in der Anwendung, am deutlichsten zur Geltung kommen. D.h. wo es besonders auf folgende Aspekte ankommt:

• Energieeffizienz
• Wartungskosten
• Formgestaltung
• Dynamik/Steuerungsmöglichkeit

Die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Ablösung hängen vom tatsächlichen Nutzen für die Anwendung ab. Prinzipiell gilt, dass im Hinblick auf die Effizienzverbesserungen Anwendungen mit relativ niedrigeren Umgebungstemperaturen (Außenraum, Kühlräume) attraktiver sind, als solche mit wärmeren Umgebungen. Weiterhin gilt, dass bei LED Leuchten der Kunde quasi für jedes „Lumen“ bezahlt und somit Leuchten mit niedrigeren Wattagen eher substituiert werden, als solche mit hohen Wattagen. In Bereichen, bei denen die Betriebsenergie nicht aus dem allgemeinen Stromnetz, sondern z.B. aus Batterien gespeist wird (z.B. in der Sicherheitsbeleuchtung) hat sich die LED bereits durchgesetzt.

3. Gibt es Trends bei der Leuchtenentwicklung bzw. beim Engineering, die
a) der langen Lebensdauer der LED Rechnung tragen bzw. die
b) einen späteren Austausch eines LED-Moduls gegen ein neueres, leistungsfähigeres ermöglicht?

Härtl: a) Das hängt entscheidend davon ab, wie lange die typische Nutzungsdauer einer Leuchte in ihrer Anwendung ist. Während Straßenleuchten wirtschaftliche Lebensdauern von über 30 Jahren erreichen, gibt es Applikationen im Innenraum, bei denen Leuchten regelmäßig nach fünf Jahren getauscht werden. Hier fällt die Lebensdauer der Lichtquelle mit der Leuchtenlebensdauer überein und eröffnet damit z.B. neue Wege des konzeptionellen Leuchtenaufbaus.

b) Für Anwendungen, bei denen die Leuchtenlebensdauer länger als die LED Lebensdauer ist, hat Siteco bereits Austauschkonzepte für das LED Modul erarbeitet.
Der Schlüssel zu dieser Nachhaltigkeit liegt in der Siteco LED Geräteträgertechnologie: Leuchtmittel, Optik, Thermomanagement sowie Betriebs- und Steuergerät sind alle auf einem zentralen Modul (Modul 520 für Siteco Stadt- und Parkleuchten wie z.B. Pilz und Laterne) untergebracht.

Diese Bauweise stellt sicher, dass künftige, noch leistungsfähigere LED-Generationen problemlos nachgerüstet werden können bzw. dass sich derzeit bestehende Anlagen mit konventionellen Leuchtmitteln einfach auf den aktuellsten Stand der Technik umrüsten lassen. 

4. Hemmen die vielen LED Retrofit-Lösungen eigentlich den Markteintritt innovativer neuer Leuchtendesigns auf Basis der LED-Technik?

Susemihl: Zunächst muss man zwei Vorgehensweisen beim Umrüsten von herkömmlichen Lampentechnologien auf die LED Technologie unterscheiden:

• Wechsel von Standardlampen mit Standardsockel auf LED Sockel-Lampe (LED-Retrofit-Lampen).
• Einsatz eines Retrofit-Moduls, d.h. Austausch eines Geräteträgers in einer bestehenden  Leuchte (LED-Retrofit-Module).

Letztere Variante kommt bei den Außenleuchten von Siteco zum Einsatz.
Die Siteco LED Geräteträgertechnologie ermöglicht es, Leuchtmittel, Optik sowie Betriebs- und Steuergeräte auf einem zentralen Modul unterzubringen. Damit lassen sich bestehende Anlagen mit konventionellen Leuchtmitteln einfach auf den aktuellsten Stand der Technik umrüsten. Siteco bietet beispielsweise mit dem Modul 520 eine derartige Lösung für die gängigen dekorativen Stadt- und Parkleuchten an.

Im Außenbereich ergänzen sich LED Retrofit-Module und die neuen innovativen LED Leuchten mit hohem Designanspruch im Markt ideal. Retrofit-Module finden ihren Einsatz als energieeffiziente Lichtlösung in bestehenden Altanlagen insbesondere bei klassischen Stadt- und Straßenleuchten mit konservativem Designverständnis, sowie bei Anlagenerweiterungen zur Erhaltung des Stadtbildes. LED-Außenleuchten mit neuen Designansätzen sind konzipiert für moderne, zukunftgerichtete Stadt- und Straßenumgebungen mit optimierter Technologie und dem höchsten Potenzial an Energieeinsparung.

Im Innenleuchtenbereich gibt es heute diverse LED-Retrofit-Lampen als Ersatz für klassische Lampen wie z.B. Leuchtstofflampen. Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Lösungen sehr oft lichttechnisch und energetisch gesehen nicht genügen.
Siteco setzt auf die Entwicklung eigenständiger und energieeffizienter Leuchtenkonzepte für den Innenbereich wie z.B. auf die erstmals auf der Light+Building präsentierte Officeleuchte Quadrature® 2 LED.

5. Zieht der Einsatz von LED-Leuchten möglicherweise auch einen verstärkten Einsatz von Lichtsteuerungen nach?

Härtl: Ja. Im Vergleich zu konventionellen Leuchtmitteln bieten LEDs ganz ausgezeichnete Möglichkeiten für quasi „verschleißfreies“ Schalten und Dimmen. Somit werden Anwendungen bei denen beispielsweise eine Leuchte über einen Sensor gesteuert wird mit der LED deutlich zunehmen.

Siteco bietet mit der Servicebox ein Parametriergerät, mit dem die Funktionen der Siteco LED Außenleuchten angepasst und auf die tatsächliche Beleuchtungsaufgabe hin optimiert werden können. Darüber hinaus können komplette Softwarefiles, wie z.B. Farbsequenzen bei der DL10, auf die Leuchte übertragen werden. Nach dem Parametriervorgang wird die Service Box wieder abgesteckt. Der Kunde kann durch die Optimierung der Einstellungen auf seine konkreten Projektanforderungen das Maximum an Energie- und Kosteneinsparung bei den Siteco LED Außenleuchten erzielen, ohne dass er in zusätzliche Steuerkomponenten investieren muss.
 

6. Warum scheitern die herkömmlichen Bewertungskriterien bei der Leistungsevaluierung von LEDs im Vergleich zu konventionellen Leuchtmitteln?
Nach welchen Kriterien muss die Energieeffizienz von LEDs bewertet werden?

Susemihl: Bislang ist die Betrachtung nach Lumen pro Watt üblich, d.h. man misst direkt am Lichtkopf wie viel Lumen pro Watt aus dem Leuchtmittel rauskommt. Die reine Betrachtung des Leuchtmittels ist aber nur die halbe Wahrheit.

Bei der Bewertung von LED ist es notwendig, die komplette Wirkungskette zu berücksichtigen. D.h. man muss bei LED das gesamte System – inkl. Optik/Lichtlenkung, Steuerung etc. – betrachten. Ausschlaggebend bei der Bewertung von LED Anlagen ist das Licht, das tatsächlich ankommt (z.B. auf der Straße). Bei der Straßenbeleuchtung muss z.B. die Systemleistung (W) ins Verhältnis gesetzt werden zur mittleren Leuchtdichte (cd/m²), zu Lichtpunktabstand (m) und Straßenbreite (m). Am Ende geht es darum eine normgerechte Beleuchtung zu gewährleisten bei möglichst geringen KW/h pro m² pro Jahr.

Siteco bietet mit dem „Street Lighting Energy Optimizer“ künftig einen Online-Rechner, mit dem der Kunde einfach und bequem die energieeffizienteste Lösung für einen bestimmten Straßentyp ermitteln kann. (http://www.siteco.de/de/produkte/planungswerkzeuge.html)

Bei der Bewertung einer Beleuchtungslösung mit LEDs muss außerdem beachtet werden, dass die Lichtausbeute einer LED von verschiedenen Faktoren abhängt:

• Qualität der LEDs (Hersteller bedingt)
• Bestromung (eine höhere Bestromung kann sich negativ auf die Lichtausbeute und Lebensdauer auswirken)
• Leuchtentechnik/ Thermomanagement (hohe Sperrschicht-Temperaturen wirken sich negativ auf Lebensdauer und Lichtausbeute von LEDs aus)
• Umgebungstemperatur (hohe T Umgebungstemperaturen wirken sich negativ auf Lebensdauer und Lichtausbeute von LEDs aus)
• Treiber (steuern die elektrischen Betriebsparameter der LEDs)
• Lichtlenkung (LEDs strahlen anders als die meisten herkömmlichen Leuchtmittel nur in einem Halbraum, ausschlaggebend für die Bewertung ist die Berücksichtigung des optischen Systems, zu welchem Maße kann das LED optische System die Beleuchtungsaufgabe normgerecht erfüllen)

7. Mit welchen Partnern arbeitet Siteco derzeit zusammen? Werden bestimmte Kooperationen bzw. ein Zukauf in Erwägung gezogen?

Härtl: Es kommt darauf an, die richtigen Kooperationspartner und Zulieferer zu haben und mit neuen Komplexitäten hinsichtlich der Leuchtenentwicklung und -produktion umgehen zu können. Wie in vielen Industrien üblich, hat auch Siteco die Themen Qualität und Lieferzuverlässigkeit über strategische Partnerschaften geregelt. Siteco arbeitet mit den führenden Qualitätsanbietern von LED Technologie zusammen und genießt damit den Vorteil, immer auf das aktuellste, leistungsfähigste Paket aufsetzen zu können.

8. Gibt es in der Branche konkrete Initiativen, die Klassifikation von LED-Leuchtmitteln für die Anwender transparenter zu machen? Sind praktikable Kennzeichnungsstandards in Sicht?

Härtl: Siteco arbeitet in unterschiedlichen Gremien auf nationaler, europäischer sowie globaler Ebene, um Standards für die Klassifikation von LED Leuchten bzw. Lampen zu erarbeiten. Ziel der Arbeitsgruppen ist es, Aspekte der Sicherheit sowie der Produktqualität im Sinne der Definition von Mindestanforderungen (wie z. B. Lebensdauer, Degradationsverhalten, Lichtfarbe und Farbqualität) einer internationalen Standardisierung zuzuführen. Die daraus entstandenen Kennzeichnungsstandards sollen den Konsumenten eine Orientierung bei der Auswahl aus dem mannigfaltigen Angebot geben und seriöse Produkte von unseriösen besser unterscheidbar machen.

9. Wie schätzt Siteco die zukünftige Entwicklung im Bereich der LED-Technik ein? Wird es einen weiteren LED-Technologiesprung geben? Wohin geht die Reise?

Susemihl: Mit LED hält die Halbleiterindustrie Einzug in die Lichtbranche. In den vergangenen Jahren hat sich in vielen Segmenten gezeigt, dass eine rasante Weiterentwicklung von technischer Leistungsfähigkeit und gleichzeitiger Kostensenkung einen enormen Innovationsschub mit sich bringt. Bei den rasanten Entwicklungssprüngen sind gerade die Firmen besonders gut aufgestellt, die das Innovationsmanagement gut beherrschen. Siteco ist hier sehr gut aufgestellt und hat sich seit jeher als Technologieführer einen Namen am Markt gemacht (Eldacon®, Mirrortec®, Tageslichtsysteme etc.) und betrachtet daher auch die LED Technologie als Chance.

Härtl: LEDs werden sich entsprechend dem „trade-off“ zwischen der Nutzbarmachung ihrer spezifischen Vorteile in den verschiedenen Applikationen und den Kosten für eine LED Lösung weiterhin am Markt etablieren. Dabei gilt, dass Applikationen mit geringerer Leistung eher durch LEDs substituiert werden, als solche mit höheren Leistungspaketen und dass Nischenanwendungen ebenfalls eher substituiert werden als solche der allgemeinen Beleuchtung vor allem in Innenräumen. Berechnungen wie z.B. für die neue Büroleuchte Quadrature® 2 LED haben gezeigt, dass energieeffiziente LED-Lösungen für die Allgemeinbeleuchtung insbesondere auch durch den Einsatz von Regelungen und Lichtstromnachführungen greifbar sind.

10. In welchen übergeordneten Gremien und Arbeitsgruppen engagiert sich Siteco?

Härtl: Siteco beschäftigt sich durch die Mitarbeit in nationalen und internationalen Gremien mit Fragen der nachhaltigen Nutzbarmachung der LED Technologie. Diese sind auf der nationalen Verbandsebene z.B. beim ZVEI, auf europäischer Ebene bei der CELMA und international in der IEC angesiedelt.

Darüber hinaus arbeitet Siteco in der globalen Initiative „Zhaga“ mit, die sich zum Ziel gesetzt hat, als „offenes Standardisierungskonsortium“ grundlegende Bauformen von „LED – Light – Engines“ zu standardisieren. Die Initiative arbeitet daran, für die Leuchtenindustrie „stabile Formfaktoren“ zu definieren, die - zwischen unterschiedlichen LED Modulherstellern austauschbar - angeboten werden können.

11. Welches Zukunftspotential steckt in der Beleuchtung mit OLEDs als erste wirkliche Flächenlichtquelle? Welche Initiativen gibt es bei Siteco derzeit im Bereich der Entwicklung der OLED Technologie?

Härtl: Siteco gilt in der Lichtbranche als eines der innovativsten Unternehmen. Bei konkreten Produkteinführungen setzen wir aber immer auf ausgereifte Technologien. In konsequenter Weise befasst sich Siteco mit den grundlegenden Entwicklungen im Bereich der Nutzung von OLEDs für Leuchtenanwendungen.

Im Hinblick auf die Kosten/Nutzen-Relationen, Zuverlässigkeit und Energieeffizienz ist die OLED Technologie Stand 2010 keine wirkliche Alternative zu den derzeit eingesetzten Lichtquellen. Getrieben durch massive Forschungsinvestitionen passiert aber auch auf diesem Gebiet ein bemerkenswerter Fortschritt, der in einigen Jahren zu kommerziell sinnvoll verwertbaren OLED-Baugruppen bzw. OLED basierten Leuchten führen wird. Siteco ist z.B. durch die Mitarbeit an dem vom BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung) geförderten Forschungsprojekt „So-Light“ unmittelbar an der Entwicklung dieses Fortschritts beteiligt.

12. Macht sich die Branche schon Gedanken über die Entsorgung von LED-Leuchtmitteln bzw. LED-Leuchten?

Susemihl: Siteco arbeitet aktiv in dem Arbeitskreis PB5 (Produktbereich 5) des EAR (Elektro-Altgeräte-Registers) an einer sachgerechten Entsorgungslösung für LEDs mit. Ziel ist die Integration in den Geltungsbereich der EU Richtlinie „WEEE“ (Waste of Electrical and Electronic Equipment).
Darüber hinaus engagiert sich Siteco beim Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. in der Arbeitsgruppe TAG 12.8 „Umwelt und Entsorgung“, die sich mit der praktischen Umsetzung der EU Richtlinie „WEEE“ beschäftigt.

13. Welche Garantien bzw. Gewährleistungen gibt Siteco auf LED Leuchten?

Susemihl: Natürlich vertrauen wir auf die Qualität unserer Produkte und geben zunächst die Gewährleistungen, die in unserer Branche üblich sind. Darüber hinaus werden wir für LED Produkte erweiterte Herstellergarantien geben, die in Abhängigkeit von Produkt und der jeweiligen Anwendung definiert werden. Weitere Details dazu gibt es unter www.siteco.de/de/service/garantie.html


Fotos: Siteco