09.06.2020

Beleuchtungsstrategien für explosionsgefährdete Bereiche

Sicherheitsprobleme vermeiden

Gemeinsam mit der Hubbell Harsh & Hazardous Gruppe und den Herstellern Hawke, Chalmit und Killark bietet Jacob explosionsgeschützte Lösungen aus einer Hand an. Ken Eddleston, Produktmanager für Beleuchtung bei Hersteller Chalmit, erläutert die Aspekte, die Unternehmen bei der Entwicklung einer Beleuchtungsstrategie für explosionsgefährdete Bereiche berücksichtigen müssen.


Die Ex-Leuchte Protecta X LED wurde eigens für explosionsgefährdete Bereiche der Zone 1 entwickelt.
Bild: Jacob GmbH

Vor der Markteinführung der neuen Zone 1 Ex-Leuchte Protecta X LED, die speziell für raue und explosionsgefährdete Bereiche entwickelt wurde, sprachen die Entwickler von Chalmit mit vielen Ingenieuren und Werksleitern. Es wurden Personen befragt, die an Standorten wie Öl- und Gasraffinerien, Offshore-Plattformen, Chemiefabriken und Schwerindustrieanlagen für den Betrieb und die Sicherheit verantwortlich sind. Das Chalmit-Team sprach mit ihnen über deren Anforderungen, die für sie beim Thema Beleuchtung an oberster Stelle stehen. Zu den wichtigsten Faktoren gehören demnach Systemlebensdauer, Effizienz und Qualität, sowie Lichtleistung und Arbeitssicherheit.

Systemlebensdauer

Die Systemlebensdauer spielt bei Beleuchtungsstrategien eine entscheidende Rolle. Eine langlebige Beleuchtung reduziert Stillstandszeiten sowie Wartungsarbeiten, die speziell bei Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen mit hohen Kosten und Risiken verbunden sind. Es ist wichtig, dass Unternehmen eine Beleuchtung installieren, die den vorhandenen Herausforderungen in diesen Bereichen gewachsen ist. Die Beleuchtung muss beispielsweise korrosiven Elementen in Wasser und Luft, kontinuierlichen Vibrationen, Erschütterungen und Brandgefahren standhalten können. Leuchtstoff- und Glühlampen erreichen häufig ihre vorhergesagte Lebensdauer nicht, wenn sie in solchen Umgebungen installiert werden. Dies beruht in erster Linie darauf, dass ihre beweglichen Teile anfällig für Schäden sind - beispielsweise instabile Glühdrähte. LED-Leuchten sind für explosionsgefährdete Bereiche viel besser geeignet als traditionelle Leuchtstoff- und Glühlampen. Die Protecta X LED bietet beispielsweise eine Systemlebensdauer von mehr als 120.000 Stunden bei 25°C und mehr als 90.000 Stunden bei 60°C. Bei einer herkömmlichen Leuchte mit Natriumhochdrucklampe muss die Lampe hingegen alle 20.000 bis 24.000 Stunden ausgetauscht werden. Durch die Installation der Protecta X LED anstelle einer Natriumhochdruckleuchte würde sich somit die Anzahl der Wartungseingriffe reduzieren. Auch ein effektives Wärmemanagement gewährleistet eine längere Haltbarkeit, einen geringeren Lichtstromabfall und maximale Farbstabilität über die Lebensdauer einer Leuchte. Dadurch wird die Anzahl der notwendigen Wartungsmaßnahmen ebenfalls deutlich reduziert. Die Beleuchtung verfügt über separate Gehäuse für den Treiber und die LEDs. Dadurch kann die Luft zwischen den beiden Gehäusen hindurchströmen und die erzeugte Wärme wirksam abgeleitet werden. Ein kleiner Luftspalt zwischen den Seitenteilen und dem zentralen Leuchtenkörper verhindert zudem die Ansammlung von Wasser, Staub und Partikeln, um die Temperatur so niedrig wie möglich zu halten.

Effizienz

Die Effizienz der Beleuchtung spielt bei jeder Beleuchtungsstrategie eine wichtige Rolle, da sie sich auf den Energieverbrauch, die Infrastrukturkosten und sogar auf die Sicherheit auswirkt. Durch steigende Strompreise ist die Suche nach effizienteren Energieoptionen sowohl in wirtschaftlicher, als auch in ökologischer Hinsicht sehr wichtig geworden. Es wird zunehmend Druck auf Unternehmen seitens der Öffentlichkeit und der Regierungen ausgeübt, Verbesserung in ihren Umweltleistungen zu realisieren. Daher ist jetzt der richtige Zeitpunkt, um die Einführung von LED-Leuchten in Erwägung zu ziehen. LED-Leuchten verbrauchen im Vergleich zu Produkten mit Leuchtstofflampen viel weniger Energie. Tatsächlich ist die Protecta X LED 50% energieeffizienter als die durchschnittliche Leuchte mit Leuchtstofflampe. Als Messgröße für die Effizienz fungiert eine Berechnung über die Anzahl der Lumen pro Watt. Die neue Beleuchtungslösung bietet eine Effizienz von > 135 lm/W. Effizientere Systeme tragen zur weiteren Verbesserung der Sicherheit bei, da sie die Belastung der Elektroinstallation verringern. Hinzu kommt, dass effizientere Beleuchtungssysteme aufgrund des geringeren Bedarfs an Schutzschaltern, Transformatoren und Leitungsdrähten zu niedrigeren Infrastrukturkosten führen können. Darüber hinaus sollte Leuchten ohne Glühdrähte, Elektroden und Quecksilber der Vorzug gegeben werden - nicht zuletzt, weil spezielle Lagerungsanforderungen und Entsorgungsmaßnahmen entfallen, wenn diese Bestandteile nicht vorhanden sind. Zudem empfiehlt es sich Licht zu vermeiden, das UV- oder Infrarotstrahlung aussendet. Diese kann zu einer erheblichen Alterung der speziellen Materialien führen, aus denen Leuchten hergestellt werden.

Lichtleistung

Keine Beleuchtungsstrategie ist ohne Berücksichtigung der Lichtleistung komplett. Bei optimalem Einsatz der Leuchten liefern diese nur minimalem Verlust oder Streulicht. Die Anzahl der Leuchten, die für die effektive Beleuchtung eines Arbeitsplatzes benötigt werden, verringert sich dadurch. Die Farbwiedergabe gibt an, wie wirklichkeitsgetreu eine Lichtquelle die Farben des von ihr beleuchteten Objekts erscheinen lässt. Leuchten mit beeindruckenden Farbwiedergabeeigenschaften tragen zur Schaffung eines sichereren Arbeitsumfelds bei. Aufgaben bei denen Präzision gefordert ist, wie z.B. Qualitätsprüfungen und das Ablesen von Messwerten, können effektiver durchgeführt werden. Unter dem Strich verringert eine bessere Beleuchtung auch die Rutsch-, Stolper- und Sturzgefahr. Zudem können dadurch anliefernde Spediteure sowie Helikopter effektiver eingewiesen werden. Die Protecta X LED liefert eine Lichtfarbe von 5000K (Standard) oder 4000K (optional) und nutzt spezielle Optiken über ihren LED-Chips. Diese Optiken steuern das Licht effizient, um eine sehr gezielte, helle, weiße Lichtverteilung mit minimalem Streulicht zu gewährleisten. Die Optiken der Leuchte sind mit einer breiten Palette an unterschiedlichen Lichtverteilungen erhältlich, so dass sie für zahlreiche typische Standortanwendungen zur Beleuchtung eingesetzt werden kann - von Handläufen bis hin zu Hochregalen. Beim Vergleich der Leistung von Leuchten mit herkömmlichen Leuchtmitteln zu Leuchten mit LED-Technik sollte der Schwerpunkt auf dem vom Lux-Wert bestimmten nutzbaren Licht auf der Arbeitsfläche liegen. Entscheidungsträger sollten nicht einfach nur verschiedene Lumen-Werte vergleichen, da eine LED-Beleuchtung eine geringere Lumen-Anzahl als herkömmliche Leuchtmittel erfordert, und gleichzeitig eine höhere Leistung bietet. Die Protecta X LED liefert je nach Variante 2600lm oder 5200lm.

Empfehlungen der Redaktion

Sicherheit

Die Sicherheit am Arbeitsplatz ist die wichtigste Anforderung, die die Entscheidungsträger berücksichtigen müssen. Die Betriebstemperatur der Leuchte, ihre Qualität und Leistung, sowie ihre chemische Zusammensetzung sind alles Faktoren, die sich bei jeder Beleuchtungsstrategie auf den Gesundheits- und Arbeitsschutz auswirken. Die maximale Oberflächentemperatur einer Leuchte darf z.B. nicht die Temperatur erreichen können, die zur Entzündung brennbarer Gase und Stäube führt. Die Beleuchtung sollte funkenfrei funktionieren. In Bezug auf Qualität und Leistung dürfen Hochpräzisionsaufgaben in der Schwerindustrie nicht bei schwacher Beleuchtung durchgeführt werden. Die Sicherheit am Arbeitsplatz kann durch eine hochgradig gleichmäßige und direkte Beleuchtung mit guter Farbwiedergabe verbessert werden. Weitere Orte, an denen die Sicherheit durch den Einsatz einer qualitativ hochwertigen Beleuchtung erhöht werden kann, sind Verarbeitungsbereiche, Kompressor-Stationen, Treppenhäuser und Arbeitsbühnen, die alle gleichmäßig beleuchtet werden müssen.

Fazit

Sicherheit, zuverlässiger Betrieb und hohe Wartungskosten von Beleuchtungssystemen in explosionsgefährdeten Bereichen haben sich weltweit zu wichtigen Themen entwickelt. Werksleiter und Ingenieure werden aufgrund häufiger Beleuchtungsausfälle in Umgebungen mit extremen Temperaturen, explosionsfähigen Gasen, brennbaren Stäuben und Fasern, Vibrationen und korrosiven Flüssigkeiten mit Sicherheitsproblemen konfrontiert. Vor diesem Hintergrund ist es wichtig, sorgfältig über die Beleuchtungsstrategie nachzudenken und in eine Lösung zu investieren, die sich durch eine lange und wartungsfreie wirtschaftliche Nutzungsdauer, geringeren Energieverbrauch, Widerstandsfähigkeit und eine hochwertige Lichtqualität auszeichnet.

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