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28. Januar 2014

Sofort hell trotz Kälte

Lesezeit: ca. 5 Minuten

Kapitel 1

Intelligentes Netz, effiziente Gebäudetechnik

In unmittelbarer Nachbarschaft zum großen Logistikzentrum der Bünting Unternehmensgruppe werden im Tiefkühllager in Nortmoor bei Leer auf über 4000m2 mehr als 1100 verschiedene Tiefkühlartikel gelagert, bevor sie an eine der zahlreichen Einzelhandelsfilialen der Unternehmensgruppe geliefert werden. Ein absolutes Novum an dem Bau ist, dass erstmals Windenergie genutzt wird, um Pizza, Eis & Co ununterbrochen bei mindestens -23°C zu kühlen.

Um den Ökostrom nutzen zu können, kooperiert Bünting mit dem Energieversorger EWE. Er hat im Rahmen des vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekts »eTelligence« in der Region Oldenburg ein Smart Grid, also ein intelligentes Stromnetz, aufgebaut. Dezentrale Energieerzeuger, wie zum Beispiel Photovoltaik- und Windkraftanlagen, sind mit verschiedenen Verbrauchern, u.a. einer Schwimmhalle, einigen Privathaushalten und eben auch dem Tiefkühllager, zusammengeschaltet. Ziel ist es, das vorhandene Stromangebot zu jedem Zeitpunkt möglichst effizient zu nutzen. Ein Tiefkühllager ist sehr gut für so ein intelligentes Netz geeignet, weil es als Stromspeicher dienen kann: Steht viel regenerativ erzeugter Strom zur Verfügung, können in einem definierten Toleranzbereich Kältereserven aufgebaut und bei kurzfristiger Windflaute wieder abgebaut werden.

Aber auch die Lagerhalle selbst ist so ausgestattet, dass sie möglichst wenig Energie verbraucht. So wurde die Gebäudehülle mit einer Dämmung versehen, die wesentlich über die gesetzlichen Anforderungen hinausgeht. Neuartige Verladetechnik und kürzere Öffnungszeiten der Verladetore reduzieren den Kälteverlust und die Abwärme der Kältetechnik wird zur Beheizung des benachbarten Logistikzentrums genutzt. Bei der künstlichen Beleuchtung des Tiefkühllagers hat Bünting ausschließlich auf LEDs gesetzt. Sie eröffnen zahlreiche Vorteile, die gerade bei frostigen Temperaturen mit konventionellen Lampen nicht nutzbar wären.

Das Tiefkühllager in Nortmoor bezieht seinen Strom aus regenerativen Energiequellen. Gleichzeitig fungiert es als Speicher im Rahmen eines Smart Grids. Dieser nachhaltige Ansatz setzt sich bei der Lichtlösung fort: Effiziente LED-Leuchten und eine intelligente Lichtsteuerung senken den Bedarf an Beleuchtungsenergie auf ein Minimum.

Licht bei Bedarf statt Dauerbeleuchtung

Ein für die Installation in Kühlhäusern interessanter Aspekt der LED ist ihre Temperatur-Lichtstrom-Kennlinie. Im Gegensatz zu allen anderen Lampentechnologien steigen der Licht-Output und auch die Lebensdauer der Halbleiter-Lichtquellen bei niedrigen Temperaturen an. Hohe Lichtausbeute, Schaltbarkeit und lange Lebensdauer trotz tiefer Temperaturen – das waren auch die Argumente für Robert Meyer, Leiter des Zentralen Bereichs Technik bei der Bünting Unternehmensgruppe, die LED-Technologie für das Tiefkühllager Nortmoor zu favorisieren. »Wir haben Wirtschaftlichkeitsberechnungen durchgeführt und gehen davon aus, dass sich die vergleichsweise höheren Investitionen in die LED-Leuchten in wenigen Jahren amortisiert haben werden. Durch die LED-Technik haben wir die Möglichkeit, mit Bewegungssensoren zu arbeiten und das Licht im Regallager nur dort anzuschalten, wo es momentan gebraucht wird. Die reduzierte Beleuchtung in den gerade nicht bearbeiteten Regalbereichen reduziert den Energiebedarf und senkt gleichzeitig den Wärmeeintrag, den Licht unweigerlich mit sich bringt. Das heißt, dass auch die Kühlanlage weniger leisten muss«, begründet Meyer die Entscheidung für LED-Leuchten.

Sparsam – sicher – hell

Installiert wurden in Nortmoor insgesamt 380 »Turku LED«-Leuchten von Norka. Die »Turku«-Leuchtenfamilie hat das Unternehmen extra für kalte Umgebungen entwickelt. Das speziell konstruierte Gehäuse und ausgewählte Werkstoffe tolerieren Temperaturen bis -30°C. Verschmutzung und Betauung des Leuchteninnenraums werden durch die Schutzart IP65 verhindert. Bei den Leitungen kommen kältefeste Ausführungen zum Einsatz. Dadurch wird eine Versprödung der Isolierung verhindert und Langlebigkeit gesichert. Bei der LED-Variante der Leuchte nehmen ein oder zwei Aluminiumtragprofile einen LED-Strang auf. So finden sie optimale thermische Betriebsbedingungen vor. Über die Abstrahlcharakteristik der Leuchte entscheidet die vorgelagerte Fresnel-Linse aus Kunststoff, von der unterschiedliche Varianten zur Auswahl stehen.

Ein Sensor registriert, wenn ein Mitarbeiter einen Längsgang des Regallagers betritt oder befährt und schaltet die LED-Leuchten ein. Wird kein Licht benötigt, ist nur eine Leuchte aktiv. Sie schafft eine gewisse Grundhelligkeit, um extreme Hell-/Dunkelunterschiede zu vermeiden.
Die Leuchten in den Längsgängen werden stets bedarfsgerecht an- und ausgeschaltet. Am Ein- und Ausgang jeder Regalgasse sitzt dazu ein Bewegungssensor. Betritt ein Mitarbeiter den Gang, geht in diesem Abschnitt das Licht an. Verlässt er die Gasse, wird es bis auf eine Leuchte wieder ausgeschaltet. Diese sorgt für eine gewisse Grundhelligkeit, um extreme Hell-/Dunkelunterschiede und somit Adaptionsprobleme für die Mitarbeiter zu vermeiden.[/caption]

Zonal angeordnet, bedarfsgerecht geschaltet

In Nortmoor kommen drei Varianten der »Turku LED« zur Anwendung: Der Kommissionierbereich in der Halle wird von rund 89 Leuchten erhellt, die mit je zwei LED-Strings à 43,2W bestückt sind und einen 60°-Abstrahlwinkel haben. Diese Leuchten sind dauerhaft angeschaltet, nur in den Pausen und außerhalb der Betriebszeiten werden sie gelöscht. Die breitstrahlenden Optiken und die hohen Lichtströme sorgen für blendfreies Licht und Beleuchtungsstärken, wie sie für die Schreib-, Lese- und Steuerungsaufgaben bei der Kommissionierung der Waren erforderlich sind.

32 LED-Leuchten mit 1 x 43,2W und ebenfalls 60°-Optik wurden im Quergang des Lagers installiert. Sie schaffen Sicherheit auf diesem reinen Verkehrsweg und besonders in den Kreuzungsbereichen der Regalgassen.

Rund 259 Exemplare der »Turku LED« mit 2 x 43,2W, aber einer engstrahlenden Lichtverteilung erhellen die Längsgänge. Der Abstrahlwinkel von nur 12° bringt das Licht gezielt auf den Boden der Gänge, ohne dass es durch die Regale abgeschattet wird. Diese Leuchten in den Längsgängen werden stets bedarfsgerecht an- und ausgeschaltet. Am Ein- und Ausgang jeder Regalgasse sitzt dazu ein Bewegungssensor. Betritt ein Mitarbeiter den Gang, geht in diesem Abschnitt das Licht an. Verlässt er die Gasse, wird es bis auf eine Leuchte wieder ausgeschaltet. Diese sorgt für eine gewisse Grundhelligkeit, um extreme Hell-/Dunkelunterschiede und somit Adaptionsprobleme für die Mitarbeiter zu vermeiden.

Die Gesamtbilanz

In Kühllagern waren solche bewegungsabhängigen Schaltszenarien bisher nicht realisierbar. Außer den LEDs ist bei tiefen Temperaturen keine Lampentechnologie zu einem Sofortstart mit 100% Lichtstrom in der Lage. Die Lichtplanungsingenieure von Norka betonen den doppelten Nutzen dieser Lösung: Sie spart einerseits jede Menge Strom beim Betrieb der Leuchten und gleichzeitig sinkt der Kühlbedarf, da der Wärmeeintrag durch die Beleuchtung geringer ausfällt.

Weitere Vorteile der Lösung zeigt eine ganzheitliche Kostenbetrachtung nach dem Prinzip der »Total Cost of Ownership« (TCO). Sie bezieht neben dem Energiebedarf und den Anschaffungskosten auch Aspekte wie die Lampenlebensdauer und den notwendigen Wartungsaufwand in die Kostenbilanz mit ein. Bei all diesen Kriterien konnte im Fall Nortmoor die LED-Technik überzeugen. Im Ergebnis profitiert der Betreiber nicht nur von einer schnellen Amortisation seiner Investition, sondern auch von hervorragenden Sehbedingungen für seine Mitarbeiter: Die Beleuchtungsstärke im Tiefkühllager Nortmoor liegt trotz der geringen Anschlusswerte durchweg über den normativen Vorgaben.

Weiterführende Infos

Bauherr: J. BüntingBeteiligungs AG, Leer, www.buenting.de

LED-Leuchten: Norka Leuchten, Hamburg, www.norka.de

Fotos: Norka Leuchten, Hamburg, www.norka.de