Wenn das Licht einmal ausfällt

Was ist Notbeleuchtung?

Fällt das Licht in öffentlichen Gebäuden, Arbeitsstätten oder Gewerberäumen aus, kann es schnell zu Panik und Orientierungslosigkeit kommen. Daher ist an allen Orten, an denen sich in der Regel viele Menschen aufhalten, eine Notbeleuchtung vorgeschrieben. Je nach Einsatzgebiet muss Notbeleuchtung gleich mehrere Funktionen erfüllen. Sie umfasst daher die Sicherheitsbeleuchtung und die Ersatzbeleuchtung. Die Sicherheitsbeleuchtung soll die generelle Sicherheit gewähren und dabei helfen, Unfälle zu vermeiden und ein sicheres Verlassen des Gebäudes zu gewährleisten. Sie wird unterteilt in die Antipanikbeleuchtung, die Beleuchtung für Rettungswege und Rettungseinrichtungen sowie die Sicherheitsbeleuchtung für Arbeitsplätze mit besonderer Gefährdung. Ein Sonderfall ist die Ersatzbeleuchtung. Sie stellt die Weiterführung des Betriebs über einen begrenzten Zeitraum sicher und ersetzt in dieser Zeit die Allgemeinbeleuchtung zu 100 Prozent. Ersatzbeleuchtung spielt dort eine Rolle, wo wirtschaftlich oder technisch wichtige Arbeiten weiterhin erledigt werden müssen.

Ziel der Sicherheitsbeleuchtung ist es, für ausreichende Sichtverhältnisse und Orientierung zu sorgen, damit Evakuierungsmaßnahmen durchgeführt und Personen die entsprechenden Gefahrenzonen sicher verlassen können. Die Antipanikbeleuchtung soll Panik verhindern und sicherstellen, dass die Rettungswege mühelos gefunden werden. Auf den Rettungswegen weisen be- bzw. hinterleuchtete Rettungszeichen mit Richtungshinweisen zum Notausgang und ermöglichen das sichere Verlassen des Gebäudes.

Der Mond als Maßstab für die Helligkeit

Wie hell die Notbeleuchtung sein muss, schreibt die europäische Norm EN 1838 als Minimalanforderung vor: Notbeleuchtung muss mindestens doppelt so hell sein wie der Mond bei sternenklarer Nacht. Dieser leuchtet bei sternenklarer Nacht mit 0,01 Lux, in einer Vollmondnacht mit 0,25 Lux. Daraus ergibt sich für die Antipanikbeleuchtung ein Wert von 0,5 Lux und für die Sicherheitsbeleuchtung von Rettungswegen ein Wert von 1 Lux. Weiterhin ist dafür zu sorgen, dass das Verhältnis der größten zur kleinsten Beleuchtungsstärke 1:40 nicht überschreitet und dass ein CRI > 40 sichergestellt ist.

Sicherheitsstromquellen

Als Sicherheitsstromquellen stehen neben Einzelbatterien und Zentralbatterieanlagen Gruppenbatterieanlagen sowie verschiedene Notstromaggregate – Sicherheitsstromaggregate, Schnellbereitschaftsaggregate, Sofortbereitschaftsaggregate – oder ein gesondertes Netz zur Verfügung. In öffentlichen Gebäuden, Arbeitsstätten und Gewerberäumen findet man meist Einzelbatterien oder Zentralbatterieanlagen. Basiert die Notbeleuchtung auf Einzelbatterien, enthält jede Leuchte eine Batterie mit einem separaten Notlichtsystem, das aus einem Betriebs- und einem Ladegerät besteht. Zentralbatterien fassen die Kapazitäten mehrerer Batterien an Knotenpunkten zusammen und können 220 V Gleichspannung bereitstellen. Für die Notbeleuchtung eignen sich alle nach EN 50172 DC-tauglichen Betriebsgeräte. Dabei unterscheidet man Geräte mit fester Ausgangsspannung und dimmbare Geräte. Im Gleichspannungsbetrieb wird die Leistung bei dimmbaren Geräten auf einen niedrigeren Wert gedimmt, in der Regel auf 15 Prozent. Ältere Spezifikationen schreiben für größere Gebäude zwingend Zentralbatteriesysteme vor. Doch diese Spezifikationen gelten inzwischen als überholt. Sowohl aus technischer Sicht als auch in Bezug auf aktuell geltende Normen bestehen heute keine Einwände mehr, auch in größeren Gebäuden Notlichtsysteme mit Einzelbatteriesystemen einzusetzen.

Betriebsmodi und Testverfahren für die Notbeleuchtung

Für die Notleuchten gibt es verschiedene Betriebsmodi: Der Bereitschaftsbetrieb gilt nur für die Notbeleuchtung. Im Dauerbetrieb sind dagegen Leuchten in Rettungszeichen oder Leuchten, die sowohl die Allgemeinbeleuchtung im Netzbetrieb als auch die Notbeleuchtung im Batteriebetrieb abdecken.

Damit die Notbeleuchtung bei Stromausfall zuverlässig funktioniert, muss sie in vorgeschriebenen Abständen getestet werden. Dafür stehen unterschiedliche Testroutinen zur Verfügung:

Manueller Test: Hierbei wird der Stromausfall durch manuelles Unterbrechen der Stromversorgung hervorgerufen und anschließend eine visuelle Kontrolle durchgeführt.

Automatischer Selbsttest: Dieser Test erfolgt dezentral. Jedes Notlichtgerät führt den Test zu Zeiten geringen Risikos nach EN 62034 selbst durch. Man spricht auch von einem Autotestsystem.

Zentral gesteuerte und überwachte Testverfahren: Hier aktiviert ein zentrales Steuer- und Überwachungssystem den Test, die Testergebnisse werden ebenfalls zentral angezeigt und dokumentiert. Dabei steckt die eigentliche Testintelligenz direkt in den jeweiligen Notlichtbetriebsgeräten.

LED in der Notbeleuchtung

Neben Notlichtkomponenten für Leuchtstofflampen gibt es auch Notlichtkomponenten für LED. Die Vorteile liegen auf der Hand: LED sind äußerst sparsame, energieeffiziente Lichtquellen mit einer langen Lebensdauer. Sie beanspruchen sehr wenig Platz und bescheren Leuchtenherstellern sowie Lichtdesignern ganz neue Gestaltungsmöglichkeiten. Dank hoher Effizienz genügen kleinere Batterien, so dass auch das Gesamtsystem kleiner und kostengünstiger ausfallen kann als mit herkömmlichen Lichtquellen. LED-Licht ist beinahe ohne Zeitverzögerung sofort verfügbar und strahlt bei geringerem Energieverbrauch genauso hell wie das Licht von konventionellen Lichtquellen. Die lange Lebensdauer von LED-Lichtquellen reduziert die Wartungsintervalle und damit auch die Wartungskosten. Außerdem lässt sich durch das gerichtete Licht der LED die Abstrahlcharakteristik einfacher an die jeweiligen Beleuchtungsaufgaben anpassen. So eignet sich eine breite Abstrahlcharakteristik besonders für die Antipanikbeleuchtung. Mit Linsen und Reflektoren gelingt es aber auch, das LED-Licht zu bündeln und so zum Beispiel die Mittelstreifen von Rettungswegen adäquat zu beleuchten.

Lösungsmöglichkeiten mit LED

Anwendungsspezifische Notbeleuchtung: Für die Antipanikbeleuchtung genügt beispielsweise bei 3 m Deckenhöhe ein separates in eine Leuchte oder in ein extra Gehäuse integriertes 1-W-LED-Modul mit breitem Abstrahlwinkel, um die hier geforderten 0,5 Lux zu erreichen. Rettungswege müssen hauptsächlich in der Mitte beleuchtet werden. Auch hier eignet sich ein 1-W-LED-Modul, dessen Licht allerdings mittels Reflektoren und Linsen gebündelt wird. So erreicht man bei gleicher Deckenhöhe und gleichem Lichtpunktabstand mühelos die hier geforderte doppelte Beleuchtungsstärke von 1 Lux. In Rettungszeichen setzt man in der Regel LED-Streifen ein, die das Zeichen hinterleuchten oder das Licht über Kanteneinspeisung einkoppeln.

Separate, integrierte LED für die Notbeleuchtung

Nutzt man LED-Platinen für die Allgemeinbeleuchtung, können auf den Platinen zusätzliche LED integriert werden, die ausschließlich der Notbeleuchtung dienen. Diese Notbeleuchtungs-LED sind über einen separaten Stromkreis an das Notlicht-Betriebsgerät angeschlossen und spenden nur bei Stromausfall Licht. Daher unterliegen sie nicht der normalen Alterung und sind außerordentlich langlebig. Dieses Notbeleuchtungssystem eignet sich besonders für den Einsatz in Ländern, in denen die Normen separate Lichtquellen für den Notlichtbetrieb vorschreiben, z.B. in Spanien, Italien oder Frankreich.

Standard-LED-Module für die Notbeleuchtung

Diese Notbeleuchtungslösung entspricht der bewährten Lösung mit Fluoreszenzlampen und kombiniert die Allgemein- und die Notbeleuchtung. Während im Netzbetrieb alle LED-Module angeschlossen sind, schaltet ein Relais bei Bedarf eine wählbare Anzahl von LED-Modulen auf Notlichtbetrieb um. Dabei erkennt das Notlicht-Betriebsgerät die Vorwärtsspannung der angeschlossenen LED-Module und regelt den LED-Strom auf den größtmöglichen Wert, mit dem angeschlossene Batterien die vorgegebene Betriebsdauer erreichen. Etwa 10 Prozent der vollen Leistung stehen dann für eine ausreichende Notbeleuchtung zur Verfügung. Diese Notbeleuchtungslösung profitiert von allen LED-Vorteilen. So gehen beispielsweise Schaltvorgänge für die gesetzlich vorgeschriebenen Tests nicht zu Lasten der Lebensdauer der LED-Lichtquellen, was bei Fluoreszenzlampen durchaus der Fall ist. Die Vielfalt verfügbarer LED-Module von diversen Herstellern – Linear-Module, Flächenmodule sowie Kompakt-Module wie Spot- oder Downlights – eröffnet Leuchtenbauern einen großen Gestaltungsspielraum. Notlichtlösungen unter 60 V (SELV) lassen besonders flexible und kostengünstige Designs zu, denn sie brauchen keine zusätzlichen Abdeckungen für den Berührungsschutz.

Vorteile von LED-Notlichtlösungen

Neben den bekannten Vorteilen wie geringe Abmessungen, Langlebigkeit, reduzierter Wartungsaufwand und hohe Effizienz spenden LED-Lichtquellen sofort Licht. Das zahlt sich besonders an Arbeitsplätzen mit besonderer Gefährdung aus. Hier muss das Licht innerhalb von 0,5 Sekunden in voller Stärke zur Verfügung stehen. Diese Anforderungen lassen sich mit Fluoreszenzlampen aufgrund der Zeitverzögerung beim Lampenstart nicht erfüllen. Hier kamen bisher die deutlich weniger effizienten Halogenlampen zum Einsatz. Notlichtsysteme auf LED-Basis erfüllen diese Anforderungen nicht nur, sie übertreffen diese sogar: Sie liefern innerhalb von Millisekunden 100 Prozent der geforderten Beleuchtungsstärke.

Fazit

Wie in allen Beleuchtungssparten setzen sich LED auch in der Notbeleuchtung durch. Ihre Eigenschaften wie geringe Baugröße, Langlebigkeit, Energieeffizienz sowie ein geringer Energieverbrauch empfehlen diese Lichtquellen gerade auch für diesen Beleuchtungsbereich. Sie können dabei helfen, Wartungskosten zu reduzieren und Betriebskosten zu sparen. Besonders empfehlenswert sind Komplettsysteme aus LED-Modul, Betriebsgerät und Steuersystem, die perfekt aufeinander abgestimmt sind.

Weitere Informationen:

Fotos: Tridonic
Text: Reinhard Pfatschbacher, Product Engineer, Tridonic GmbH & Co. KG, Dornbirn (AT), www.tridonic.com