Abbildung 3.32: Abnahme der mittleren Beleuchtungsstärke im Laufe der Betriebszeit der Anlage am Beispiel eines dreijährigen Wartungszyklus.
Erhalt des Beleuchtungsniveaus (Wartungsfaktor)
Die Beleuchtungsstärken bzw. Leuchtdichten in künstlichen Beleuchtungsanlagen sind über die Betriebsdauer nicht konstant. Sie nehmen im Laufe der Betriebszeit aufgrund von Alterung und Ausfall von Leuchtmitteln, durch Verschmutzung der Lampen und Leuchten und in der Innenraumbeleuchtung auch durch Verringerung des Reflexionsgrades der Raumbegrenzungsflächen (Raumverschmutzung) ab (siehe Abschnitt „Beleuchtungsstärke").
Die in EN 12464-1 empfohlenen Beleuchtungsstärkewerte dürfen zu keinem Zeitpunkt unterschritten werden. Sie werden daher auch als Wartungswert der Beleuchtungsstärke bezeichnet. Um die Abnahme der Beleuchtungsstärke bzw. Leuchtdichte aufgrund der Betriebsbedingungen zu kompensieren, muss die Neuanlage eine entsprechend höhere Beleuchtungsstärke aufweisen (Neuwert). Bei der Planung wird die Abnahme durch den Wartungsfaktor erfasst. Der der Planung zugrunde zu legende Neuwert der Beleuchtungsstärke ergibt sich aus dem Wartungswert und dem Wartungsfaktor bzw. dessen Kehrwert, dem Neuwertfaktor.
Neuwert = Wartungswert / Wartungsfaktor
Neuwert = Wartungswert · Neuwertfaktor
Der Wartungsfaktor MF hängt von der Art der Leuchtmittel und Leuchten und der Staub- und Verschmutzungsgefahr des Raumes sowie von der Wartungsmethode und dem Wartungsintervall ab. Theoretisch setzt sich der MF zusammen aus dem
Lampenlichtstrom-Wartungsfaktor LLMF (beschreibt die Abnahme des Lampenlichtstroms der Leuchtmittel im Laufe der Nutzungsdauer)
Lampenlebensdauerfaktor LSF (beschreibt den Ausfall von Leuchtmitteln im Laufe der Nutzungsdauer)
Leuchtenwartungsfaktor LMF (beschreibt den Einfluss der Verschmutzung des optischen Systems der Leuchten zwischen zwei Reinigungen) und dem
Raumwartungsfaktor RMF (beschreibt die Verschlechterung des Beleuchtungswirkungsgrades aufgrund Verschlechterung der Reflexionsgrade der Raumbegrenzungsflächen).
MF = LLMF · LSF · LMF · RMF
Das Produkt aus dem Lampenlichtstrom-Wartungsfaktor LLMF und dem Lampenlebensdauerfaktor LSF wird auch Lampenwartungsfaktor LaMF bezeichnet:
MF = LaMF · LMF · RMF
Meist sind zum Zeitpunkt der Planung der Beleuchtung die späteren betriebsbedingten Einflüsse auf die Abnahme der Beleuchtungsstärke nicht ausreichend bekannt, so dass der Wartungsfaktor – wie es die Norm EN 12464-1 empfiehlt – nicht ermittelt werden kann, sondern vom Planer in Eigenverantwortung festgelegt werden muss (siehe Kapitel, „Regelwerke'').
Der in Beleuchtungsanlagen zu installierende Anlagenlichtstrom Φ ist von dem Wartungswert der Beleuchtungsstärke Ēm und der Größe der zu beleuchtenden Fläche A abhängig.
Φ |
Anlagenlichtstrom |
Ēm |
Wartungswert der Beleuchtungsstärke |
ηB |
Beleuchtungswirkungsgrad |
A |
beleuchtete Fläche |
MF |
Wartungsfaktor |
Die Formel zeigt, dass der für die Beleuchtung erforderliche gesamte Anlagenlichtstrom und damit die Anzahl der Lampen bzw. Leuchten umso geringer ist, je höher der Wartungsfaktor ist. Ein geringer Wartungsfaktor führt zu höheren Anlagenlichtströmen und damit ggf. zu mehr Lampen, Leuchten und Investitionskosten.
Im Falle fehlender, konkreter Objektvorgaben und daher unterschiedlicher Annahmen hinsichtlich des Wartungsfaktors in der Planung können sich unterschiedliche Anlagenlichtströme und damit unterschiedliche Beleuchtungsstärkewerte ergeben. Daraus ergeben sich Konsequenzen für den Entscheider:
Lichttechnische Planungen, die aufgrund der lichttechnischen Anlagendaten und kommerzieller Vorgänge wie Massenaufstellungen, Ausschreibungen, Liefer- und Montagepläne, also auch der Gesamtinvestitionskosten im Wettbewerb stehen, sind nicht vergleichbar.
Konsequenzen für den Betreiber:
Unübersehbare Folgen hinsichtlich der Einhaltung z. B. von Arbeits- und Gesundheitsschutzanforderungen und
unübersehbare jährliche Betriebskosten der Anlage. Insofern kommt bei der Vergleichbarkeit der Planungen von Beleuchtungsanlagen der realistischen Berücksichtigung der zeitlichen Abnahme der Anlagenwerte – also dem Wartungsfaktor – eine wichtige, technische aber auch kommerzielle Bedeutung zu.
Grundsätzlich bestehen zwei Möglichkeiten, den Wartungsfaktor zu bestimmen,
Verwendung empfohlener Referenz-Wartungsfaktoren
Bestimmung auf Grund der Referenzwerte von Lampen, Leuchten und Raum.
Für LED-Leuchten steht Nutzern des TRILUX-Portals ein Berechnungswerkzeug (TRILUX LIFETIME RECHNER) für die Ermittlung des LLMF und LSF zur Verfügung.
In den folgenden Abschnitten wird die Ermittlung der Referenzwartungsfaktoren erläutert.
Der TRILUX LIFETIME RECHNER ermöglicht die Ermittlung des LLMF und LSF von LED-Leuchten in Abhängigkeit von der Nutzungsdauer und der Umgebungstemperatur, sowie die Umrechnung zwischen unterschiedlichen Lebensdauer-Spezifikationen (z.B. von L80 nach L70, siehe auch Kapitel 9.2.5, Lebensdauer von LED-Leuchten). Der Wartungsfaktor (MF) kann ermittelt werden, wenn der LMF und der RMF der Anwendung bekannt sind.