LED-Thermomanagement stellt lange Betriebszeit sicher

Kreuzung: Die Straßenbeleuchtung soll den Verkehrsraum sichern. Regelmäßige und auf die Technik abgestimmte Wartung schützt die Leuchtkörper vor Betriebsausfällen. - Foto: Tridonic

Zu den Vorteilen der LED-Technik zählen Energie­effizienz und die Reduzierung der laufenden Kosten. Eine entscheidende Rolle für die Sicherheit auf der Straße ist ein auf die Anwendung abgestimmtes Thermomanagement der Leuchten. Einfache Lösungen hingegen bergen Gefahrenpotenzial.

Zwar sind LEDs keine Wärmestrahler, doch auch bei diesen Lichtquellen entsteht Wärme, wenn Energie in Licht umgewandelt wird. Für einen sicheren und effizienten Betrieb muss diese Wärme zuverlässig über die Platine und das Leuchtengehäuse abgeführt werden. Hohe Temperaturen gehen zulasten der Lebensdauer und der Lichtausbeute. Herstellerangaben zu Lichtströmen und Lebensdauer beziehen sich daher stets auf einen bestimmten Betriebstemperaturbereich.

Eine einfache Möglichkeit, LEDs ausschließlich im empfohlenen Temperaturbereich zu betreiben, bietet die Temperaturüberwachung von Treiber und LED-Modul mittels Überwachungskomponenten (Heißleiter oder NTC-Widerstand; engl. negative temperature coefficient). Bei Einhaltung der Betriebstemperatur lassen sich die Lebensdauer und die geforderte Beleuchtungsstärke sicherstellen. Überschreitet die Temperatur aber den Betriebsbereich, wird die Beleuchtungsstärke zum thermischen Schutz häufig automatisch durch Dimmen abgesenkt.

Dabei bleibt außer Acht, dass die Leuchten laut Norm ein bestimmtes Beleuchtungsniveau in der Anwendung einhalten müssen. So führt die Temperaturüberwachung mit integrierter Rückkopplung in einen lichttechnisch unsichereren Zustand. Auch wenn dieser aktive Temperaturschutz in vielen Ausschreibungen gefordert wird, sollte diese einfache Lösung nicht die erste Wahl sein.

Dimmen ist kritisch

Hauptaufgabe der Straßenbeleuchtung ist es, alle Verkehrsteilnehmer – Fußgänger, Radfahrer und motorisierte Personen – vor Schäden zu bewahren. Dazu leistet eine ausreichend helle und auf die Verkehrssituation abgestimmte Straßenbeleuchtung einen wichtigen Beitrag. Die europäische Norm DIN EN 13201 beschreibt Gütekriterien für die Straßenbeleuchtung. Dabei sind die Qualitätsanforderungen an die Straßenbeleuchtung umso höher, je größer das Sicherheitsrisiko für Verkehrsteilnehmer ist.

Ein schnelles Absenken des Lichtniveaus bei thermischem Stress, ohne Rücksicht auf die Höhe des Verkehrsaufkommens, gefährdet die lichttechnisch sichere Situation. Beleuchtungsexperten von Tridonic sehen das Dimmen als Überhitzungsschutz bei zu hohen Betriebstemperaturen unter sicherheitstechnischen Aspekten kritisch. Sie verweisen auf die Möglichkeiten, Komponenten und das gesamte Beleuchtungssystem so auszulegen und an den Einsatzort anzupassen, dass eine Überhitzung gar nicht erst auftritt. Weit ausgelegte Betriebstemperaturbereiche und die einkalkulierten Reserven elektronischer Bauteile sorgen dafür, dass es bei einer Überschreitung nicht zu einem Betriebsausfall kommt.

Kommunen, Stadtverwaltungen und Lichtplaner können selbst einen großen Beitrag zur Sicherheit der Beleuchtung leisten. Das beginnt mit dem Vergleich der thermischen Daten von den einzelnen Leuchtenherstellern und schließt auch spezielle Wartungsroutinen ein, die in festen oder bedarfsorientierten Intervallen erfolgen müssen. Es empfiehlt sich, schon in den Leistungsbeschreibungen entsprechende Beleuchtungsstärken und einzuhaltende Temperaturen über die gesamte Lebensdauer zu fordern. Zukünftig sollte neben der Leistungsaufnahme oder dem Dimmlevel auch die Temperatur pro Lichtpunkt erfasst und regelmäßig ausgewertet werden.

Red.