Das Projekt "Weiterentwicklung von Verfahren für die Bewertung der Energieeffizienz von Beleuchtungsanlagen im Rahmen der EnEV-Methode einschließlich der Festlegung von Mindestanforderungen - Teilprojekt 1: Wartung von Beleuchtungsanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Bauphysik durchgeführt. Ziel des Forschungsprojektes war die Entwicklung genauerer Bewertungsansätze für die Beurteilung der Energieeffizienz von Belechtungsanlagen (künstliche Beleuchtung und Versorgung mit Tageslicht), die für eine normative Umsetzung geeignet sind. Die Erkenntnisse aus dem Forschungsvorhaben sollen dazu geeignet sein, in die entsprechenden rechtlichen Verordnungen einzufließen. Ausgangslage: Die Wartung von Beleuchtungsanlagen hat einen signifikanten Einfluss auf den Beleuchtungsenergiebedarf. Bei der Planung von Beleuchtungsanlagen und ihrer energetischen Bewertung muss die Wartung daher hinreichend genau in Abhängigkeit relevanter Einflussgrößen, wie erwartete Verschmutzung der Räume sowie Lampenwechselintervalle, vorgesehen werden. Der für die energetische Bewertung maßgebliche so genannte Wartungsfaktor kann bis dato nur ungenau bestimmt werden, bzw. die publizierten Werte stellen sich in der Praxis als deutlich zu hoch heraus. So werden pauschal Werte von 0,67 empfohlen, wogegen sich in der Praxis durchaus Werte zwischen 0,8 und 0,9 nachweisen lassen. Dies entspricht einer Unschärfe in der energetischen Bewertung von etwa 40Prozent, was in der Praxis einer entsprechenden energieineffizienten und klimaschädlichen Überinstallation gleichkommt. Aufgabenstellung des Teilprojektes war die Messung und Bestimmung von Wartungsfaktoren für verschiedene Nutzungsarten, die Ermittlung repräsentativer Standardwerte sowie die Entwicklung eines einfachen Ermittlungsverfahrens des Wartungsfaktors für die Praxis. Konzept: Zunächst wurde eine Analyse des vorliegenden CIE-Schrifttums bezüglich des bisherigen Berechnungsverfahrens durchgeführt. Neben Messungen im Projektzeitraum an Referenzanlagen (auch an Anlagen, die von an dem Projekt assoziierten Herstellern installiert wurden) wurden geförderte EnOB-Vorhaben (speziell aus dem Solarbau-Monitor-Programm) hinzugezogen. Bei gegebener Datenverfügbarkeit dieser Vorhaben wurde aus aufgezeichneten Beleuchtungsstärken und Wartungsinformationen der Anlagen die Abnahme des Lichtstroms über die Zeit erfasst und in die Ermittlung der einfachen Kennwerte und eines einfachen Ermittlungsverfahrens mit eingekoppelt. Ergebnisse: Die im Rahmen dieses Teilprojektes durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass für den Wert des Wartungsfaktors bezüglich sehr sauberer Räume wie Nichtraucherbüros ein Wert von 0,9 und sauberer Räume wie Büros und Schulklassen ein Wert von 0,8 eingesetzt werden kann. Der methodische Ansatz und die festgelegten Systemkennwerte ermöglichen, den Wartungsfaktor für künstliche Beleuchtungsanlagen vereinfacht zu ermitteln. Derartig bereitgestellte Standardwerte des Wartungsfaktors können unmittelbar in dem Verfahren der DIN V 18599 zur Ermittlung der elektrischen Bewertungsleistung genutzt werden. Die elektrische Bewertungsleistung hat einen direkten Einfluss auf den Gesamtenergiebedarf für die Beleuchtung.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Wartungswertgeführte Konstantlichtregelung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Bauphysik durchgeführt. Ziel des Forschungsprojektes war die Entwicklung genauerer Bewertungsansätze für die Beurteilung der Energieeffizienz von Belechtungsanlagen (künstliche Beleuchtung und Versorgung mit Tageslicht), die für eine normative Umsetzung geeignet sind. Die Erkenntnisse aus dem Forschungsvorhaben sollen dazu geeignet sein, in die entsprechenden rechtlichen Verordnungen einzufließen. Ausgangslage: Den Gebäudemanagementsystemen, im speziellen auch den Lichtmanagementsystemen, wird oft ein hohes energetisches Einsparpotenzial zugeordnet. Dabei erfüllen diese die eigentliche Steuer- und Regelfunktionen nur mit eingeschränkter Güte/Wirkung und damit eingeschränkter energetischer Effizienz. Stand-by-Funktionen setzen weitere nicht dem eigentlichen Nutzen zugeordnete Energie um. Mit einer Lichtregeltechnik ausgestattete künstliche Beleuchtungssysteme gestatten eine automatische Führung nach dem Wartungswert der Beleuchtungsstärke. Die Überinstallation (Neuwert der Beleuchtungsstärke = Wartungswert der Beleuchtungsstärke / Wartungsfaktor) kann somit ausgeregelt und der bereitgestellte Lichtstrom auf das notwendige Maß reduziert werden. Im vorliegenden Teilprojekt wurde untersucht, welche Möglichkeiten und Potenziale im Einsatz einer wartungswertgeführten Konstantlichtregelung zur Beeinflussung des Energieumsatzes von Gebäuden bestehen und inwiefern diese Art der Beleuchtungsregelung wirtschaftlich umsetzbar ist. Konzept: Zu Beginn wurde die energetische Effizienz von Konstantlichtregelungen unter Berücksichtigung der Dimmcharakteristik von Leuchtstofflampen ermittelt und mit den Ergebnissen verglichen, die nach der bisherigen linearen Zunahme der relativen Leistungsaufnahme von Beleuchtungsanlagen innerhalb der Wartungsperiode berechnet wurden. Vor allem wurden dabei die Modelle der TU Berlin zur Ermittlung des Energieeinsparpotenzials (Systempotenzial) von Regelungs- und Steuerungssystemen herangezogen, die bereits in die Bewertungsfaktoren nach DIN V 18599 für tageslichtabhängige Regelsysteme eingeflossen sind. Ergebnisse: Bei einer wartungswertgeführten Konstantlichtregelung ist aufgrund der Dimmcharakteristik von Leuchtstofflampen der Energiebedarf einer künstlichen Beleuchtung mit einem niedrigen Wartungsfaktor deutlich größer als bei einer Beleuchtungsanlage mit hohem Wartungsfaktor. Daher ist für einige Nutzungsarten wie z.B. öffentliche Parkhäuser eine Beleuchtung mit einem hohen Wartungsfaktor und mit Konstantlichtregelung zu empfehlen. Eine tageslichtabhängig geregelte Beleuchtungsanlage enthält nahezu die gleiche Kontrollelektronik und ist damit auch als Konstantlichtregelung geeignet. Außerdem weist sie ein größeres Energieeinsparpotenzial auf. Für die DIN V 18599 wurden technische Ausstattungen zu unterschiedlichen Nutzungsarten empfohlen. (Text gekürzt)