Wartungsfaktor
Bis zum Nutzlebensdauerende unterliegen Beleuchtungsanlagen einer Verschmutzung und einer Abnutzung. Der Wartungsfaktor einer Beleuchtungsanlage gibt an wieviel vom anfänglichen Lichtstrom am Lebensdauerende noch vorhanden ist. Den Wartungsfaktor hat der planende Lichttechniker zu ermitteln und den Neuwert des Lichtstroms damit zu multiplizieren. So wird gewährleistet, dass die vorgeschriebene Beleuchtungsstärke auch noch am Ende der Lebensdauer vorhanden ist. Die vorgeschriebene Beleuchtungsstärke, je nach Arbeitstätigkeit, ist in der Internationalen Beleuchtungsnorm EN 12464-1 zu finden. Der Wartungsfaktor einer Beleuchtungsanlage setzt sich aus folgenden 4 Faktoren zusammen.
1) Lichtstromwartungsfaktor bzw. Leuchtennutzlebensdauerangabe
… gibt an, welchen Lichtstrom die Leuchte mindestens bis zum Nutzlebensdauerende noch hat. Bei professionellen Anlagen beträgt die Nutzlebensdauer 50.000 Std. Diese 50.000 Std. entsprechen beispielsweise 12,5 Jahre in einem Büro oder Shoppingcenter mit 4000 Std. Jahresbetriebszeit. Der Industriestandard ist für Leuchten mit L80 nach 50.000 Std. festgelegt. „L80“ bedeutet, dass bei Erreichen der 50.000 Std. noch mindestens 80% des anfänglichen Lichtstromes vorhanden sind. Hochwertigere L90-Leuchten haben nach 50.000 Std noch mindestens 90% des Lichtstromes und sind somit um 12,5% wertvoller. Der Lichtstromwartungsfaktor von L80-Leuchten ist 0,8, der von L90-Leuchten ist 0,9.
2) Leuchtenwartungsfaktor
… gibt an, um wie viel der Lichtstrom der Leuchte durch Verschmutzung abnimmt. Um die Lichtstromabnahme durch Verschmutzung zu minimieren, wird ein Reinigungsplan erstellt. Der planenden Lichttechniker listet diesen Reinigungsplan in einem Wartungsplan auf. Der Lichtplaner übergibt den Wartungsplan dem Betreiber der Beleuchtungsanlage, welcher bei korrekter Ausführung den geforderten Lichtstrom gewährleistet. Den Leuchtenwartungsfaktor ermittelt der Lichtplaner aus Tabellen, die in der CIE 97-2005 zu finden sind. Beispiel: Wenn in einer sauberen Umgebung, wie beispielsweise in einem Büro, die Lichtaustrittsfläche einmal jährlich gründlich gereinigt wird, ist der Leuchtenwartungsfaktor: 0,93 (der Lichtstrom nimmt bis zur Reinigung um maximal 7% ab).
3) Raumwartungsfaktor
… gibt an, um wie viel der Lichtstrom durch Verschmutzung der Decke und Wände abnimmt. Bei einer Lichtberechnung werden für die raumbegrenzenden Flächen Reflexionswerte angenommen, die den Neuwert darstellen. Im Laufe der Raumnutzung nimmt der Reflexionswert bis zum Wiederanstrich ab. Beispiel: Wenn in einer sauberen Umgebung, wie beispielsweise in einem Büro, die Wände alle 3 Jahre neu gestrichen werden, ist der Raumwartungsfaktor: 0,94 (der Lichtstrom nimmt bis zum Wiederanstrich um maximal 6% ab).
4) Lampenüberlebensfaktor
... gibt an, wie der Totalausfall einzelner Leuchtmittel zu bewerten ist. Moderne Beleuchtungsanlagen werden ausschließlich mit LED-Technologie umgesetzt. Es wird davon ausgegangen, dass allfällig ausgefallene Leuchten innerhalb der 5 Garantiejahre zügig ausgetauscht werden. Der Lampenüberlebensfaktor ist ein Relikt aus der Zeit der konventionellen Leuchtmittel und kann nunmehr mit „1“ angenommen werden. Beispiel einer Berechnung des Wartungsfaktors: Lichtstromwartungsfaktor x Leuchtenwartungsfaktor x Raumwartungsfaktor x Lampenüberlebensfaktor: 0,8 x 0,93 x 0,94 x 1 = WF = 0,7
Wartungsplan
Der Lichtplaner übergibt an den Beleuchtungsanlagenbetreiber folgenden Wartungsplan: „Die Beleuchtungsanlage ist für eine saubere Umgebung, wie ein Büro, konzipiert. Die vorgeschriebene Beleuchtungsstärke wird durch eine jährliche gründliche Reinigung der Lichtaustrittsflächen gewährleistet. Außerdem sind Wände und Decken alle 3 Jahre mit reinweißer Farbe neu anzustreichen. Ausgefallene Leuchten sind kurzfristig zu ersetzen“.
Vergleich L80 vs. L90
L80-Leuchten mit einem Lichtstromwartungsfaktor von 0,8 erreichen bestenfalls einen Beleuchtungsanlagenwartungsfaktor von 0,7 für 50.000h. (Saubere Umgebung (Büro), Leuchte jährlich gereinigt, Wandanstrich alle 3 Jahre, ausgefallene Leuchten werden ersetzt).
L90 Leuchten (Saubere Umgebung (Büro)), Leuchte jährlich gereinigt, Wandanstrich alle 3 Jahre, ausgefallene Leuchten werden ersetzt). L90-Leuchten führen zu einem Wartungsfaktor von 0,79 und sind um 12,9% effizienter..
Keine Wartung
Wie verhält sich Lichtstrom wenn keinerlei Wartung durchgeführt wird?
Mit einer regelmäßigen Wartung gehen wir von einem Wartungsfaktor 0,68 aus. Wird keinerlei Wartung durchgeführt unterschreitet die Beleuchtungsstärke bereits nach 27.947h den Mindestwert. Bei 4.000h jährlicher Nutzung muss bereits nach 7 Jahren nachgebessert werden.
Beispiel aus der Praxis
Verwendung von WF 0,8 bei L80 Leuchten
Von Lichtplanern werden manchmal Lichtberechnungen nicht mit dem realen Wartungsfaktor von 0,68, sondern mit 0,8 erstellt. Dies geschieht, um die Investitionskosten der Beleuchtungsanlage möglichst gering zu halten. Korrekterweise muss der Lichtplaner den Anlagenbetreiber darüber informieren, dass die Beleuchtungsanlage den geforderten Lichtstrom so nicht für 50.000 Stunden, sondern nur für 31.250 Stunden gewährleistet. Lichtstromrückgang bei (WF 0,8) 20% / Lichtstromrückgang (bei WF 0,68) 32% × Bemessungslebensdauer (20/32 × 50.000 = 31.250) Die Beleuchtungsanlage muss bei 4000 Std. jährlicher Nutzung folglich nicht nach 12,5 Jahren, sondern schon nach 7,8 Jahren nachgebessert werden!
Fazit
Die Herleitung des Wartungsfaktors muss dokumentiert und gemeinsam mit der Lichtberechnung und dem Wartungsplan an den Anlagenbetreiber übergeben werden. Nur bei gewissenhafter Herleitung des Wartungsfaktors und die Durchführung der Wartung kann die in der Norm 12464-1 geforderte Beleuchtungsstärke zur Verfügung gestellt und eine Nutzlebensdauer von 50.000 Stunden erreicht werden.