Induktionsbeleuchtung ist seit einigen Jahrzehnten mit uns. Doch ist diese „wartungsfreie“ Niedrigenergie-Lösung in der Ära der LEDs noch eine Überlegung wert? Wie schneidet sie im Vergleich zu anderen Lichtquellen ab, und was sind die Nachteile?
Induktionsbeleuchtung hat in den letzten Jahren zunehmend an Beliebtheit gewonnen, da technische Entwicklungen die Herstellungskosten gesenkt haben, während steigende Energiepreise und Verpflichtungen zur CO2-Reduzierung die Nachfrage nach energieeffizienten, kohlenstoffarmen Technologien erhöhen. Laut jüngeren Studien kann Induktionsbeleuchtung bei ordnungsgemäßer Implementierung den Energieverbrauch um über 50 % und die Wartungskosten um 70 % senken.
Induktionsbeleuchtung versus LED
Sowohl LED als auch Induktionsbeleuchtung bieten erhebliche Energieeinsparungen, dimmbares weißes Licht, Sofortzündung und deutlich verbesserte Lampenbetriebsdauer. Allerdings ist der spektrale Ausgang von LEDs aufgrund der Rot-Grün-Blau (RGB)-Farbmischung „ausgeprägt“.
Induktionsbeleuchtung hingegen bietet einen gleichmäßigeren, qualitativ hochwertigeren spektralen Ausgang, der für CCTV-Beleuchtungsanwendungen und Situationen geeignet ist, in denen ein Kunde Flimmern vermeiden möchte.
LED-Technologie ist temperaturempfindlich, was zu Problemen führen kann, wenn Wärme nicht effektiv von der LED abgeführt wird. Im Vergleich dazu laufen Induktionsbeleuchtungsanlagen seit den frühen 1990er-Jahren in London und haben sich als sehr stabile Technologie bewährt.
Was den optischen Ausgang betrifft, erzeugen LEDs sehr gerichtetes Licht, was eine gute Gleichmäßigkeit erschwert. Induktionslampen sind hingegen eine große, diffuse Lichtquelle, was es schwierig macht, den Ausgang in einem kompakten Leuchtenkörper zu steuern. Hinsichtlich der Kosten können LEDs grob das Drei- bis Vierfache von Induktionsbeleuchtung kosten; die Gesamtkosten einer Induktionsleuchte entsprechen in etwa den Kosten traditionellerer Technologien.
Insgesamt ist Induktionsbeleuchtung, wo sie kein Flimmern aufweist, weniger Wärme erzeugt, nicht summt und keine Blendung verursacht, durchaus eine kosteneffektive Technologie, die eine Überlegung wert ist. Das soll nicht heißen, dass LEDs keine hervorragende Quelle für energiearme, wartungsarme Beleuchtung sind, aber es ist wichtig, die spezifischen Vorteile zu verstehen, die Induktionsbeleuchtung in bestimmten Situationen bieten kann.
Wie funktioniert Induktionsbeleuchtung?
Induktionsbeleuchtung nutzt Elektromagnetismus, um weißes Licht aus einer Leuchtstoffröhre zu erzeugen. Im Wesentlichen ist eine Induktionslichtquelle eine Leuchtstoffröhre, bei der die Elektroden durch Magnetspulen ersetzt wurden. Der Wegfall der Elektroden verlängert die Lampenbetriebsdauer erheblich und ermöglicht es, die Röhre stärker anzutreiben, wodurch der Lichtstrom erhöht wird. Mit einem energieeffizienten elektronischen Vorschaltgerät ist Induktionsbeleuchtung sofortzündend, dimmbar und in verschiedenen Farbtemperaturen erhältlich.
CO2-Reduzierung
Einer der wichtigsten Einflussfaktoren bei der Ausschreibung von Straßenbeleuchtung ist die Verpflichtung zur Senkung der CO2-Emissionen. Derzeit sind viele der zur Messung von CO2-Einsparungen verwendeten Methoden noch recht vereinfacht und berücksichtigen in der Regel nur die direkten Einsparungen durch Energieverbrauch. In Zukunft beginnen Regierungen, indirekte „gesamtlebenszyklusbezogene“ CO2-Kosten zu berücksichtigen, und mit dem Aufkommen ausgefeilterer fiskalpolitischer Maßnahmen werden die Vorteile langlebiger Technologien wie Induktionsbeleuchtung immer deutlicher.
Über die Lebensdauer einer einzelnen Induktionslampe wären vier bis fünf herkömmliche Lampen erforderlich; wenn also die CO2-Kosten für Herstellung, Logistik und Entsorgung berücksichtigt werden, gewinnt Induktionsbeleuchtung klar. Die mit der Wartung verbundenen CO2-Kosten können sogar noch größer sein, insbesondere wenn man die CO2-Emissionen von Hebefahrzeugen und Umleitungen von Hunderttausenden von Fahrzeugen einbezieht (was bei Tunnelsperrungen den größten Einfluss haben kann). Im Wesentlichen bieten wartungsarme Technologien wie Induktionsbeleuchtung eine Möglichkeit, die CO2-Belastung der Verkehrsinfrastruktur erheblich zu reduzieren.
Kosten senken
Bei fast allen Kaufentscheidungen wird der ausschlaggebende Faktor sein: „Bietet es Verbesserungen oder senkt es die Kosten?“ Immer mehr Menschen beginnen, die „Gesamtlebenszykluskosten“ von Installationen zu berücksichtigen, statt nur die anfänglichen Investitionskosten. Das ist vernünftig, denn es wäre offensichtlich ein Fehler, die Installationskosten zu halbieren, nur um die eingesparten Mittel innerhalb des ersten Jahres durch höhere Energiekosten wieder zu verlieren.
Einige Regierungsverträge, beispielsweise solche, bei denen die kommunale Behörde die Leuchten beschafft und dem Auftragnehmer einen festen Jahresbetrag pro Einheit zahlt, bieten Käufern keinen vollständigen Anreiz, wartungsarme Beleuchtung zu installieren. Glücklicherweise werden die Verträge regelmäßig überprüft, und zunehmend können die wettbewerbsfähigsten Wartungsunternehmen, die wartungsarme Beleuchtung spezifizieren, die Aufträge gewinnen.
Nachteile der Technologie
Induktionsbeleuchtung hat einige Schwächen. Eine der offensichtlichsten ist, dass die Lichtquelle, da es sich im Wesentlichen um eine Leuchtstoffröhre handelt, sehr groß ist. Obwohl dies die Blendung reduziert, erfordert die konventionelle optische Steuerung der Lichtquelle einen größeren Reflektor, um eine breite, gleichmäßige Lichtverteilung zu erzielen. Das ist kein großes Problem bei Tunnel- oder Industriebeleuchtungsanwendungen, wo größere Lichtquellen wie Leuchtstoff- oder Niederdruck-Natriumlampen üblich sind. In der Wohngebiets-Straßenbeleuchtung, wo kompakte Leuchten beliebt sind, gerät Induktion jedoch ins Hintertreffen. Da die Wohngebiets-Straßenbeleuchtung ca. 70 % der Straßenbeleuchtung ausmacht, müsste Induktionsbeleuchtung diese Herausforderung überwinden, um einen erheblichen Einfluss auf Energieeinsparungen zu haben. INDO hat eine fortschrittliche optische Lösung entwickelt, die es ermöglicht, Lampen effizienter in einem kompakteren Gehäuse zu betreiben.
Der andere Nachteil ist, dass der Lichtstrom, da die Lampe phosphorbeschichtet ist, im Laufe ihrer Lebensdauer abnimmt. Dies folgt einer inversen Exponentialkurve, die vielen Technologien gemeinsam ist und bei etwa 80.000 Stunden abflacht. Im Gegensatz zu herkömmlichen Technologien, die nach ca. 20.000 Stunden ausfallen, versagt eine Induktionslampe nicht katastrophal und läuft bis zur Nennbetriebsdauer des Vorschaltgeräts von 80.000 Stunden. Aktuelle Induktionslampen deprecieren bis auf 70 % des Ausgangs bei 60.000 Stunden und 66 % bei 80.000 Stunden. Die Herausforderung bei der Straßenbeleuchtung besteht darin, den Austauschzeitraum mit einem geeigneten Wartungsfaktor (d. h. bis zu welchem Grad der Lichtstrom nachlassen darf) in Einklang zu bringen. Wir empfehlen einen 15-jährigen Austauschintervall, der es ermöglicht, dass der Lichtausgang auf 70 % sinkt. Dieser Zeitraum bietet das optimale Gleichgewicht zwischen Energieeinsparungen, Wartungskosten und der Notwendigkeit, bei der Installation zu „überleuchten“. Derzeit werden Forschungsarbeiten zu den Phosphorbeschichtungen durchgeführt, um die Gesamtabklingrate zu verringern.
Erfahrungen in der Praxis
Wie gut ist Induktionsbeleuchtung also in der Praxis? INDO arbeitet mit einer Reihe von Kommunen in London zusammen und liefert verschiedene Straßenbeleuchtungseinheiten, um Lichtpegel auf Londons belebten Straßen aufrechtzuerhalten oder zu verbessern. Austauschmaßnahmen haben Energieeinsparungen von 73 W erzielt, wenn 150-W-Einheiten ersetzt wurden, was einer Gesamtenergieeinsparung von 450 £ pro Einheit und einer Wartungseinsparung von 100 £ pro Einheit entspricht. Ein Aspekt, der oft übersehen wird, ist, dass das Induktionsvorschaltgerät elektronisch ist und daher die Schaltungsverluste nur 5 % betragen, verglichen mit dem 15 %-Verlust einiger magnetischer Vorschaltgeräte (d. h. eine 150-W-INDO-Lampe verbraucht insgesamt 158 W, während eine typische 150-W-HPS-Lampe tatsächlich 178 W verbraucht).
