Solare Beleuchtungssysteme für Straßen und Objekte

FAQ - Was oft gefragt wird...

Frage:
Wie funktioniert eine Solarleuchte?

Antwort:
Autarke Solarleuchten brauchen keinen Netzanschluss. Tagsüber wird die elektrische Energie von einem Solargenerator erzeugt und gleichzeitig in speziellen Solar-Akkus gespeichert. Nachts wird die zur Beleuchtung benötigte Energie diesem Speicher wieder entnommen. Das Energiemanagement überwacht den Lade- und Entladevorgang des Systems und steuert die Beleuchtung.

Frage:
Ist die Leuchtstärke eigentlich gleich gut wie bei herkömmlichen Straßenleuchten?

Antwort:
Die Solarleuchte z.B. KION leuchtet eine Strecke von ca. 12 Meter in beide Richtungen aus. Die Breite beträgt ca. 6 Meter. Die beiden LED-Strahler sind so konstruiert, dass die Fläche relativ gleichmäßig ausgeleuchtet wird. Schauen Sie sich dazu auch eine Vergleichsmessung an!

Frage:
Oft sind technische Produkte optisch nicht sehr ansprechend. Wird bei ecolights-Produkten auch auf das Design geachtet?

Antwort:
Wir versuchen bei jeder Konstruktion einer Solarleuchte die Funktion und Technik mit dem Erscheinungsbild optimal zu verbinden und so, individuell je nach lichttechnischen Anforderungen, ein optisch sehr ansprechendes Produkt zu schaffen.

Frage:
Straßenleuchten sind lange Jahre im Einsatz. Wie sieht es mit der Lebensdauer aus?

Antwort:
Die Entwicklung in der Solartechnik ist heute soweit, dass die Solarmodule (PV-Generator) eine Lebensdauer von über 30 Jahren aufweisen. Der Hersteller gibt eine Leistungsgarantie von 20 Jahren. Als Energiespeicher werden absolut wartungsfreie Gel-Akkumulatoren eingesetzt. Sie haben eine sehr hohe Zyklenfestigkeit und daher eine Lebensdauer von 6-8 Jahren. Die Anschaffungskosten eines neuen Batteriesatzes liegen bei der Solarleuchte "Kion" bei € 250,-. Als Leuchtmittel werden entweder Natriumdampflampen oder Leuchtdioden eingesetzt. Natriumdampflampen haben eine mittlere Lebensdauer von 18.000 Stunden. Leuchtdioden haben mit bis zu 50.000 Betriebsstunden eine sehr hohe Lebensdauer. Die Kosten sind je nach Leuchtenart verschieden.

Frage:
Fallen Wartungskosten an?

Antwort:
Bei Solarleuchten fallen nur geringe Wartungskosten an. Wie bei herkömmlichen Leuchten kann der Austausch des Leuchtmittels notwendig sein. Die eingesetzten Natriumdampflampen halten bis zu 18.000 Betriebsstunden und die neuen Power-LEDs sogar bis zu 50.000 Betriebsstunden. Die Solarmodule haben einen Lebenszyklus von 30 Jahren (der Hersteller garantiert, dass das Solarmodul innerhalb von 20 Jahren nicht unter 80 % der Nennleistung fällt!).

Frage:
Was passiert bei Schlechtwetterperioden?

Antwort:
Dank des Energiemanagement-Systems kann auch bei Schlechtwetterperioden das System seinen Betrieb dynamisch so optimieren, dass der bei herkömmlichen Anlagen bekannte Totalausfall vermieden wird. Das Herz des EMS ist ein Mikrocontroller, der täglich den aktuellen Ladezustand der Akkus ermittelt und für die kommende Nacht die zur Verfügung stehende Energie, unter Berücksichtigung einer eventuell zu erwarteten Schlechtwetterperiode vorausschauend so zur Beleuchtung einsetzt, dass ein sinnvoller Betrieb immer gewährleistet ist.

A-Z der Beleuchtungstechnik

Beleuchtungsstärke
Formelzeichen E, Einheit Lux (lx).
Die Beleuchtungsstärke gibt den auf 1m entfallenden Lichtstrom an.

Farbspektrum
Das Farbspektrum des für den Menschen sichtbaren Sonnenlichts geht von Rot über Orange, Gelb, Grün und Blau bis zu Violett. Alle Farben gemeinsam ergeben weißes Licht. Künstliches Licht kann unterschiedliche Farbanteile des Tageslichtspektrums enthalten. Eine gute Farbwiedergabe erhalten wir, wenn das gesamte Farbspektrum genau wie beim Tageslicht enthalten ist.

Farbtemperatur
Die Farbtemperatur einer Lampe wird in Kelvin gemessen. Einheitszeichen K. Eine geringe Farbtemperatur z.B. 2700K = warmes Licht mit höherem Rotanteil. Eine höhere Farbtemperatur z.B. 6000 K = kaltes Licht mit höherem Blauanteil Lichtstrom Einheit Lumen (lm).

Lichtstrom
ist die Strahlungsleistung, die von einer Lichtquelle in allen Richtungen abgestrahlt wird. Lichtstärke Einheit Candela (cd).

Lichtstärke
stellt die Intensität der Lichtabstrahlung in einer bestimmten Richtung dar (Lichtrom/Raumwinkel).

Spannung
Formelzeichen U. Einheit Volt (V). Die Spannung bezeichnet das Arbeitsvermögen je Ladung. Vergleichbar mit dem Druck, der den Strom durch den Verbraucher treibt.

UV-Strahlen
Ultraviolette Strahlung. Energiereiche Strahlung mit kürzerer Wellenlänge als violettes Licht, daher für das Auge nicht mehr sichtbar (unterhalb 400 Nanometer).

Watt
Einheit für Leistung. Einheitszeichen W.

 

Grundlagen der LED-Technik

Herstellung der LED
Ausgangspunkt für die Herstellung von Lumineszenzdioden ist ein einkristallines Grundmaterial. Einkristalle werden nach dem Schutzschmelzverfahren hergestellt. Man verwendet die Einkristalle als tragendes und Kristallausrichtung vorgebendes Substrat. Dazu werden sie in dünne Scheiben geschnitten. Diese so genannten "Wafer", wächst man im Epitaxieverfahren die unterschiedlich dotierten Schichten auf, die die geforderten Lumineszenzeigenschaften besitzen. Nachdem die pn-Übergänge hergestellt wurden, werden die Kontaktierungen vorgenommen und der Wafer in Halbleiterplättchen zerschnitten. Es folgt das Aufkleben oder Auflegieren auf ein Leitermaterial. Danach das Verbinden des Oberseitenkontaktes mit dem zweiten Elektrodenstift, mit Hilfe eines Golddrahtes. Schließlich wird die Lumineszenzdiode in eine Kunststoffumhüllung eingeschlossen. Dieses Kunststoffgehäuse dient zum Schutz der Diode, bestimmt deren Abstrahlcharakteristik und verbessert die Lichtaustrittsverhältnisse.

Beachtliche Leistungen:
Einer der derzeit Leistungsfähigsten LED's, sind die LUXEON-LED's von Lumileds, einem Joint Venture von Agilent und Philips. Diese Power-LED nimmt eine Leistung von 1 Watt auf. Dabei hat zum Beispiel die weiße LED eine Spannung von 3,4 Volt, das heißt, sie darf maximal mit einem Strom von 300 mA betrieben werden. Eine im Handel erhältliche 1 Watt Luxeon-LED erreicht in Lichtfarbe Amber immerhin schon beachtliche 36 Lumen.

Lebensdauer von LED's:
Die Lebensdauer wird mit "bis zu 100.000 Betriebsstunden" angegeben, immerhin mehr als 10 Jahre Dauerbetrieb. Allerdings nimmt der Lichtstrom nach etwa 10.000 Stunden um ca. 10 % ab, dies ist für das menschliche Auge kaum feststellbar. Nimmt man als Beispiel eine Solarleuchte mit 8 Stunden täglichen Betrieb, so tritt dieser Effekt erst nach 3,5 Jahren auf. Wir rechnen damit, dass unsere LED-Scheinwerfer erst nach ca. 10 Jahren ausgewechselt werden müssen!

Die LED-Lampe gehört heute schon zu den wirtschaftlichsten Leuchtmitteln, da Service-Einsätze und Lampenaustausch sehr selten erforderlich sind!

Candela
Wer Daten von LED's studiert, findet dort üblicherweise keine Angaben über Lichtstrom (lm), sondern über Candela (cd).
Angaben für die Lichtstärke findet man bei bebündelten strahlenden Lichtquellen, wie Halogen-Reflektorlampen oder auch wie LED's. Mit Lichtstärke wird ein Öffnungswinkel angegeben, der angibt, wie groß der Winkel des Lichtkegels ist, an dessen Rand die Lichtstärke um die Hälfte abgefallen ist.

Lichtstärke (cd) = Lichtstrom (lm) pro Raumwinkel

 

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