01-12-2009

Led's up en led's down; wat is momenteel de LEDstand van zaken

Het licht voor de toekomst is LED. Deze vorm van verlichting heeft voorlopig nog niet de mogelijkheden van bijvoorbeeld een gloeilamp. Namelijk de lichtkwaliteit van LED's is op dit moment nog minder dan bijvoorbeeld van halogeen. Daar tegenover staat dat LED's klein zijn en lang meegaan (50.000 uur). Dat maakt de toepassingsmogelijkheden ongekend, het is bijvoorbeeld een stuk makkelijker om ze te integreren in boekenkasten en keukens. Die makkelijke toepasbaarheid wordt langzamerhand ontdekt. Vandaar meer en meer wordt overgestapt op de toepassing van LED.

Verschillen met gloeilampen
Ledlampen bieden een energie-efficiëntie en langere levensduur. Maar er ontbreken soms ook eigenschappen waarvoor juist gloeilampen werden gebruikt. De nadelen van LED:
•  Minder goede kleurweergave-eigenschappen
•  Uitstraling
•  Veel hogere aanschafkosten
•  Mogelijke kans op storing andere apparatuur
•  In de meeste gevallen (nog) niet dimbaar

Ledlampen hebben bepaalde pieken in de spectrale samenstelling van het uitgestraalde licht. Bepaalde kleuren kunnen hierdoor minder goed tot hun recht komen. Dit geldt met name voor de warme kleuren.

Kosten
De kosten voor goede ledlampen zijn beduidend hoger dan die voor de standaardgloeilampen. Hiertegenover staat wel dat de stroomkosten beduidend lager zijn en ze een langere levensduur hebben.

Dimbaarheid
De meeste uitvoeringen van ledlampen zijn niet dimbaar. Dit kan leiden tot problemen als ze worden toegepast in situaties waarin dimmers worden gebruikt. Dergelijke lampen functioneren namelijk niet in combinatie met fase-aansnijdings- of fase-afsnijdingsdimmers. Dit komt omdat voor het functioneren van de lamp een gelijkrichter in combinatie met elektrolytische afvlakcondensator wordt gebruikt. Bij dimmen zal deze condensator worden beschadigd.

Lampmogelijkheden
De ontwikkeling van LED, dus ook van ledlampen, gaat snel. Op dit moment komen twee soorten led-producten op de markt die bestaande verlichtingsproducten kunnen vervangen:
• Retrofit lampen.
• Led applicaties
Een retrofit lamp is een nieuw product in een "oud jasje". Een retrofit is een nieuwe lichtbron die moet passen in een gloeilamp- of halogeen lampvoet. De afmetingen liggen veelal vast. Hierdoor kan er meestal niet optimaal optisch en thermisch ontworpen worden. De ontwerpruimte bij retrofit is beperkt waardoor er minder design vrijheden zijn. Een led applicatie is een nieuw ontworpen verlichtingsproduct waarin een led als lichtbron is ontworpen. Hierdoor heeft een led applicatie vaak een hogere lichtoutput en een langere levensduur dan een retrofit van hetzelfde vermogen.

Vervangingskeuze lichtbronnen
Bij vervangen van lichtbronnen door LED focussen we op de vervanging van gloeilamp, halogeenlamp, spaarlamp (CFL) en fluorescentie buis.
• Gloeilamp / halogeenlamp
Het vervangen van een gloeilamp/halogeenlamp door een voldoende kwalitatieve led applicatie levert altijd een energieverbruik voordeel op. De geometrie van het armatuur kan van invloed zijn op de geschiktheid van de led retrofit.
• Spaarlamp (CFL)
Het vervangen van een spaarlamp door een retrofit is in de meeste gevallen niet zinvol. In uitzonderlijke gevallen, waar dimmen en vaak aan- en uit schakelen van belang is, kan vervanging wel zinvol zijn. Afhankelijk van de totale efficacy van de led applicatie kan het vervangen van een CFL spaarlamp energieverbruik voordeel opleveren. Dit hangt ook af van de efficacy van de CFL (spaarlamp) configuratie. CFL bevat kwik, led niet. Bij lampbreuk opruimen en ventileren. Kwik in milieu is ongewenst. Slechts beperkt gedeelte defecte CFL wordt ingezameld. Bij lage omgevingstemperatuur neemt de efficiëntie van CFL af.
• Fluorescentie buizen
Er zijn fluorescentie buizen oplossingen beschikbaar met voldoende efficacy en levensduur. LEDexpert stelt vast dat onder gewone omstandigheden het energetisch en economisch niet voor de hand liggend is om fluorescentie buizen door een led retrofit-buis te vervangen. In gevallen waar dimmen en vaak aan- en uit schakelen van belang is kan vervangen wel zinvol zijn. Fluorescentie buizen bevat kwik, led niet. Bij lampbreuk opruimen en ventileren. Kwik in milieu is ongewenst. Slechts beperkt gedeelte defecte fluorescentie buizen wordt ingezameld. Bij lage omgevingstemperatuur neemt de efficiëntie van fluorescentie buizen af.

Barrières voor ledverlichting
Welke belemmeringen voor de introductie van ledverlichting bestaan er of zullen worden opgeworpen? Te denken valt aan ondermeer financiën, kwaliteit of toepasbaarheid. De onderstaande belemmeringslijst is opgesteld voor met name de utiliteitsbouw.

Er is veel minder discussie over het energieverbruik voor verlichting van utiliteitsgebouwen dan van huishoudens. Toch verbruiken utiliteitsgebouwen twee keer zoveel energie voor verlichting als huishoudens, en zelfs vijf keer zoveel als alle straatverlichting bij elkaar. Het besparingspotentieel is groot.

Belangrijke barrières voor de introductie van led-verlichting zijn:
1. De kleur licht van witte leds is nu in veel gevallen voldoende en zal de komende jaren nog worden verbeterd.
2. Voor de utiliteitsbouw is het belangrijk dat de kleurtemperatuur (Colorated Color Temperatur, CCT) van de led applicatie kan variëren tussen warm wit, neutraal wit en koud wit.
3. De kleurweergave-index (CRI waarde) van de ledapplicatie of retrofit dient boven de 80 uit te komen om voldoende geaccepteerd te worden. Voor de meeste applicaties is dit het geval.
4. Er zijn op dit moment nog weinig standaard ledproducten verkrijgbaar. Dat verandert wel heel snel. De consequentie is dat veel applicaties ontwikkeld moeten worden alvorens ze aan te schaffen. Retrofit is in de utiliteit niet altijd een voor de hand liggende oplossing (efficacy is bepalend).
5. De initiële kosten van een led applicatie zijn hoger dan die van bestaande lichtbronnen. Indien alleen naar de prijs van de led als lichtbron wordt gekeken (lumen per € ) en niet naar alle kosten en besparingen (Total Cost of Ownership) zijn leds relatief duur.
6. Gebrek aan kennis of interesse bij de marktpartijen over energieverbruik, levensduur, onderhoud en de jaarlijkse kosten die daarmee gemoeid zijn.
7. Gebrek aan draagvlak voor het vrijwillig invoeren van kwaliteitkeurmerken door verlichtingproducenten. Hierdoor bestaat het gevaar dat het imago van ledverlichting bij de gebruiker door teleurstelling enorme schade oploopt. Dit zou verdere introductie en marktpenetratie nadelig kunnen beïnvloeden.

Voor de inhoud van dit artikel is gebruik gemaakt van verschillende bronnen:
•  Interview met Marinus Jan Veltman, LEDexpert BV, "Het is tijd voor de revolutie van de LED"
•  Rapport "Upgrade quick-scan LAD-verlichting in huishoudens & utiliteitsbouw" in opdracht van SenterNovem Ing
•  Voordracht van Rienk Visser, PLDARienk visser Lichtontwerp en -advies "Wat kunnen we verwachten van het nieuwe licht?" op Het Nationale Lichtcongres 2009
•  Meer informatie vindt u op www.senternovem.nl/schoonlicht