Warum ist die Wartungshäufigkeit bei falscher Beleuchtung in Hitze höher?

Eine zu hohe Wartungsfrequenz bei Beleuchtung in heißen industriellen Umgebungen entsteht praktisch immer dadurch, dass Leuchten eingesetzt werden, die nicht für die thermische Belastung vor Ort ausgelegt sind. Hitze beschleunigt die Alterung von Komponenten, wodurch Lampen, Treiber und Gehäuse früher versagen, als der Hersteller angibt. Dies gilt insbesondere für Umgebungen wie Stahlwerke, Gießereien und andere Standorte mit anhaltender Einwirkung hoher Temperaturen. Die nachstehenden Fragen geben Einblick in das, was genau schiefgeht, was das kostet und wann es an der Zeit ist, die Wahl einer besseren Beleuchtung ernst zu nehmen.

Was geschieht bei anhaltender Hitze mit einer Leuchte?

Anhaltende Einwirkung hoher Umgebungstemperaturen beschädigt die internen Komponenten einer Leuchte Schritt für Schritt. Der LED-Chip selbst ist temperaturempfindlich: Je höher die Sperrschichttemperatur, desto schneller nimmt die Lichtleistung ab. Dieser Prozess wird Lichtdegradation genannt und verläuft umso exponentieller schneller, je größer die thermische Belastung ist.

Aber der Chip ist nicht das einzige anfällige Bauteil. Der Treiber, der die Stromzufuhr regelt, ist in vielen Standardleuchten für moderate Umgebungstemperaturen ausgelegt. In einer Umgebung von 60, 80 oder sogar 100 Grad Celsius arbeitet ein solcher Treiber kontinuierlich an oder über seiner maximalen Belastungsgrenze. Kondensatoren altern schneller, Lötstellen lösen sich und die Isolierung von Kabeln bröckelt ab.

Gleichzeitig werden Dichtungen und Gehäuse angegriffen. Gummis und Silikone schrumpfen und härten aus, wodurch die IP-Schutzart abnimmt. Staub, Feuchtigkeit und Prozessemissionen erhalten so Zugang zum Inneren der Leuchte, was den Schaden weiter beschleunigt. Die Folge ist eine Leuchte, die innerhalb eines Bruchteils ihrer erwarteten Lebensdauer ausfällt oder in ihrer Leistung stark nachlässt.

Wie oft fällt die Beleuchtung in heißen Industrieumgebungen aus?

In heißen Industrieumgebungen, in denen Standardbeleuchtung eingesetzt wird, sind Ausfallraten von mehrmals pro Jahr und Leuchte keine Ausnahme. Wo eine qualitativ gute LED-Leuchte in einer normalen Umgebung Zehntausende von Brennstunden hält, kann dieselbe Leuchte in einer Umgebung von 80 Grad Celsius bereits nach wenigen Monaten defekt werden.

Der Ausfall erfolgt selten plötzlich. Häufig handelt es sich um einen schleichenden Prozess: Die Lichtausbeute sinkt, die Farbwiedergabe verschlechtert sich und schließlich schaltet sich der Treiber als Schutzmaßnahme selbst ab. In Umgebungen mit Infrarotstrahlung, wie etwa in der Nähe von Schmelzöfen oder Walzwerken, kann die thermische Belastung noch höher ausfallen, als die Umgebungstemperatur allein vermuten lässt, da Strahlungswärme direkt auf die Leuchte einwirkt.

Praktische Erfahrung in der Schwere Industrie bei extremer Hitze Dies verdeutlicht, dass die Ausfallrate bei falsch gewählter Beleuchtung bisweilen so stark ansteigt, dass Instandhaltungsteams wöchentlich mit dem Austausch von Leuchten oder Bauteilen beschäftigt sind. Das ist eine Situation, die nicht nur kostspielig ist, sondern auch die Sicherheit am Arbeitsplatz gefährdet.

Welche Kosten sind mit häufiger Beleuchtungswartung verbunden?

Die direkten Kosten häufiger Beleuchtungswartung sind die sichtbarsten: Ersatzteile, Arbeit und Stillstandszeit. Aber der wahre Kostenposten ist oft größer, als es auf den ersten Blick scheint. Sicher in industriellen Umgebungen, in denen Beleuchtung in der Höhe hängt, in geschlossenen Räumen hängt oder nur mit spezialisiertem Gerät erreichbar ist, laufen die Arbeitskosten schnell auf.

Die folgenden Kostenpunkte spielen bei der regelmäßigen Wartung von Industriebeleuchtung eine Rolle:

• Arbeit und Materialeinsatz: Denken Sie an Hubarbeitsbühnen, Gerüste oder Krane, die erforderlich sind, um Leuchten in der Höhe zu erreichen.
• Produktionsstillstand: Im 24/7-Betrieb bedeutet die Beleuchtungswartung oft, dass Prozesse vorübergehend eingestellt werden.
• Ersatzteile: Treiber, optische Elemente und Gehäuse, die vorzeitig verschleißen
• Sicherheitsmaßnahmen: Das Arbeiten in heißen oder gefährlichen Umgebungen erfordert zusätzliche Schutzmaßnahmen und bisweilen eine Erlaubnis.
• Indirekte Kosten: Die verminderte Sichtbarkeit durch schlechter funktionierende Leuchten erhöht das Risiko von Vorfällen.

Wenn Sie die Gesamtwartungskosten über einen Zeitraum von fünf Jahren berechnen und mit der Investition in qualitativ hochwertige, hitzebeständige Beleuchtung vergleichen, zeigt sich, dass die beim Kauf günstigere Wahl fast immer teurer ausfällt.

Was macht eine Leuchte für hohe Temperaturen geeignet?

Eine Leuchte ist für den Einsatz bei hohen Temperaturen geeignet, wenn alle Komponenten, einschließlich des LED-Moduls, des Treibers, des Gehäuses und der Dichtungen, für die maximale Umgebungstemperatur der Anwendung ausgelegt und getestet sind. Dies geht über eine höhere Schutzart oder ein robusteres Gehäuse hinaus.

Die wichtigsten Merkmale einer hitzebeständigen Leuchte sind:

1. Thermisches Management ein gut entworfenes Kühlkörper, das Wärme aktiv von dem LED-Chip abführt, sodass die Sperrschichttemperatur innerhalb sicherer Grenzen bleibt
2. Hitzebeständiger Treiber: Ein für hohe Umgebungstemperaturen spezifizierter Treiber mit Bauteilen, die nicht vorzeitig altern
3. Gehäuse und Dichtungen Materialien, die beständig sind gegen thermische Ausdehnung und Schrumpfung, ohne dass der Schutz verloren geht.
4. Schutz vor Infrarotstrahlung: In Umgebungen wie Stahlwerken ist eine reflektierende oder schützende Beschichtung unerlässlich, um Strahlungswärme abzuwehren.
5. Validierte Temperaturspezifikationen: Der Hersteller muss nachweislich darlegen können, dass die Leuchte bei der angegebenen Höchsttemperatur getestet und nicht nur berechnet wurde.

Mehr darüber, worüber Beleuchtung bei hohen Temperaturen technisch inhaltlich, ist ein guter Ausgangspunkt, wenn Sie verstehen möchten, welche Anforderungen an eine solche Leuchte gestellt werden.

Wann ist es an der Zeit, auf Hitzebeständige Beleuchtung umzusteigen?

Der Übergang zu hitzebeständiger Beleuchtung ist notwendig, sobald die Wartungsfrequenz strukturell höher ist als geplant, Leuchten früher ausfallen als vom Hersteller angegeben oder die Arbeitsumgebung Temperaturen erreicht, die außerhalb des angegebenen Arbeitsbereichs der aktuellen Beleuchtung liegen. Das Warten auf den Ausfall einer kompletten Installation ist eine teure Strategie.

Es gibt konkrete Signale, die anzeigen, dass der Zeitpunkt des Umstiegs gekommen ist. Denken Sie an Situationen, in denen die Wartung von Beleuchtung zu einem wiederkehrenden Tagesordnungspunkt für den Instandhaltungsleiter geworden ist oder in denen Leuchten sichtbar vergilben, sich verformen oder vorzeitig dimmen. Auch wenn eine Erweiterung oder Renovierung einer Produktionshalle auf der Planung steht, ist dies der ideale Zeitpunkt, um die Beleuchtungswahl neu zu beurteilen.

Eine praktische Abwägung: Wenn die jährlichen Wartungskosten der aktuellen Beleuchtung mehr als ein Viertel des Anschaffungswertes einer qualitativ besseren Anlage betragen, ist der Business Case für einen Austausch fast immer positiv. Die Amortisationszeit von hitzebeständiger industrieller LED-Beleuchtung liegt in den meisten Fällen zwischen zwei und vier Jahren.

Praxisbeispiel: VPK Paper

VPK Paper wollte die Beleuchtung in seinen Papierfabriken in Belgien auf LED umstellen. In und um die Papiermaschine steigt die Temperatur in extremen Fällen auf bis zu +120 °C, bei Dampfentwicklung und sehr hoher Luftfeuchtigkeit. Mehrere zuvor erprobte LED-Lösungen hielten dort nicht durch. Nach einem erfolgreichen Test mit der Snapper HT unter realen Bedingungen übernahm JEL die Lichtplanung, das Engineering und die Installationsplanung und lieferte 98 Snapper HT-Leuchten in AC-Ausführung. Mit 35 W pro Leuchte werden in der Maschine 100 bis 200 Lux erreicht.

Hitze verkürzt die Lebensdauer sowohl der LED als auch des Treibers, und Dampf und Feuchtigkeit finden jede Schwachstelle in der Abdichtung. Eine Leuchte, die dafür nicht ausgelegt ist, fällt also nicht einmal aus, sondern immer wieder, auch nach dem Austausch gegen ein identisches Exemplar.

Ein Test unter realen Bedingungen macht den Unterschied sichtbar, bevor eine gesamte Anlage umgebaut wird. Wo immer wieder dieselben Positionen ausfallen, lässt sich so zuerst prüfen, ob eine andere Ausführung durchhält, statt erneut den gesamten Umbau zu riskieren.

Mehr zum Projekt VPK Paper

Wie JEL Products bei der Wartung von Beleuchtungsanlagen in heißen Umgebungen hilft

JEL Products entwickelt und liefert LED-Leuchten, die speziell für die härtesten industriellen Einsatzbedingungen konzipiert sind, einschließlich Umgebungen mit extremer Hitze. Die Hochtemperatur-Flutlichtstrahler Orca HT und Barracuda HT wurden für den Einsatz in Stahlwerken und ähnlichen Umgebungen entwickelt und zeichnen sich durch eine Temperaturbeständigkeit von bis zu 120 Grad Celsius sowie Schutz vor Infrarotstrahlung aus.

Was JEL Products konkret für industrielle Beleuchtungsanforderungen bei hohen Temperaturen bietet:

• Technische Beratung und Beleuchtungsentwurf auf Basis der tatsächlichen Umgebungsbedingungen
• Leuchten mit validierten Spezifikationen für hohe Umgebungstemperaturen
• Komplette Betreuung von der Planung bis zur Montage und Inbetriebnahme
• Unterstützung bei der Berechnung der Amortisationszeit im Vergleich zur aktuellen Wartungssituation
• Fachkompetenz für Anwendungen, bei denen Standardbeleuchtung strukturell versagt

Möchten Sie erfahren, was die richtige Beleuchtungswahl für Ihre spezifische Situation bedeutet? Kontakt aufnehmen und besprechen Sie die Herausforderungen direkt mit einem Spezialisten.

Ähnliche Artikel

• Können intelligente Beleuchtungssysteme in Umgebungen mit extremer Hitze funktionieren?
• Wie planen Ingenieure die Beleuchtung in einem neuen Industrieprojekt mit Hitze?
• Wie beeinflusst Beleuchtung die Sicherheit von Kranführern während Nachtschichten?
• Welche Vorteile hat LED-Beleuchtung in einem Hafen?
• Welche Beleuchtung ist für salzige Seeluft geeignet?