Beleuchtungssysteme »Wähle ein Designtool, das so denkt wie du!«

Der Lighting System Creator von Future Lighting Solutions ist ein Systemkonfigurationstool, das genau so denkt wie ein Designer. Wie das genau funktioniert, schildert der folgende Beitrag.

Die technischen Feinheiten beim Design von LED-Beleuchtungssystemen können sehr kompliziert sein. Die gegenseitigen Abhängigkeiten von Designparametern wie Lichtstrom der Quelle, Lichtausbeute, Lichtstromerhalt, Ansteuerstrom, Reihen-/Parallelverschaltung der Lichtquellen, Optiken, Treiber, Wärmeabführung und so weiter machen die Berechnung des Systemverhaltens zu einem aufwändigen Prozess, wenn er „von Hand“ durchgeführt wird. Eine kleine Veränderung bei einem der Parameter kann den Beleuchtungsdesigner dazu zwingen, die Datenblätter für alle anderen Komponenten und Bauteile des Designs zu überprüfen, um die Auswirkungen auf das Gesamtsystem zu berechnen. Jeder Designer beginnt den Entwurf eines neuen LED-Beleuchtungssystems mit einem Satz an Grundanforderungen: CCT, CRI, Lichtstrom, Lichtausbeute, Lichtstromerhalt und, wenn erforderlich, eine optische Strahlform. Darum sollten die besten Designtools für Beleuchtungssysteme den Designer auch ganz am Anfang nach den grundlegenden Systemanforderungen fragen. Beim „Lighting System Creator“ von Future Lighting Solutions ist dieser Anfangs- oder Ausgangspunkt zum Beispiel die Maske „Luminaire Target Specifications“. In diese Maske kann der Anwender außerdem die Art der Anwendung vorgeben, was die Auswahl der Komponenten einschränkt, die dem Anwender angezeigt werden. So werden dem Anwender zum Beispiel für eine Straßenbeleuchtung nur solche Komponenten angezeigt, die für den Außeneinsatz konzipiert und zugelassen sind.

Das Prinzip ist aber bei allen Anwendungen dasselbe: Das Tool versucht, eine Anlage zusammenzustellen, die die vorgegebene Lichtleistung erbringt, bei vorgegebenem Energieverbrauch bzw. Wirkungsgrad und bei Erfüllung der Mindestanforderungen an die Lichtqualität und an den Lichtstromerhalt. Dies ist der Unterschied zu anderen Tools für den Entwurf von Beleuchtungssystemen, bei denen der Anwender die Bauteileparameter schon am Anfang festlegen muss, anstatt mit den Systemparametern zu beginnen.

Nachdem die grundlegenden Systemparameter bestimmt worden sind, führt der Lighting System Creator (LSC) den Anwender in einer logischen Sequenz durch den ganzen Prozess der Komponentenauswahl. Das beginnt mit der Wahl der Lichtquelle. Normalerweise werden dem Anwender verschiedene Wahlmöglichkeiten angezeigt, die den in der Maske Luminaire Target Specifications vorgegebenen Anforderungen zwar annähernd, aber nicht ganz genau entsprechen. An diesem Punkt kann der Anwender seine Wahl verfeinern. Wenn der Solllichtstrom zum Beispiel ursprünglich mit 850 lm angegeben wurde, könnte der Anwender aus vorgeschlagenen Lichtquellen wählen, deren Lichtstromwerte geringfügig unter- und oberhalb des Sollwerts liegen, aber die erforderliche Lichtausbeute, Farbtemperatur und Farbwiedergabeindex (CRI) aufweisen.

Nach der Festlegung auf eine Lichtquelle kann der Anwender mehrere Parameter bearbeiten beziehungsweise definieren, zu denen neben Anzahl der Lichtquellen, Ansteuerstrom und Lichtstrombereich auch Durchlassspannungsbereich sowie die Temperaturen im verbauten Zustand und an der Sperrschicht gehören. Das LSC-Tool führt die Neuberechnung der anderen Parameter in Echtzeit durch.
Modulare Systemauslegungen werden ebenfalls unterstützt, sodass der Anwender ein System mit mehr oder weniger Modulen konfigurieren kann, je nach erforderlicher Lichtleistung.

Nach der Wahl der Lichtquelle unterstützt das Tool den Anwender dann bei der Konfiguration des entsprechenden Zubehörs (Steckverbinder, Sockel und Verdrahtung), der Optik, der Treiber und der Wärme abführenden Komponenten.

Alle Auswahlmöglichkeiten hängen in logischer Art und Weise von allen anderen ab. Wenn zum Beispiel die ausgewählte LED-Lichtquelle für eine Straßenlaterne einen Ansteuerstrom von 500 mA bis 700 mA erfordert, enthält die dem Anwender angezeigte Auswahl auch nur solche Treiber, die mindestens 500 mA liefern können und für den Einsatz im Außenbereich zugelassen sind. Darüber hinaus kann jeder Leistungsparameter zu jeder Zeit angepasst werden, und die Ergebnisse werden automatisch aktualisiert. So kann der Designer sofort sehen, wie sich Kosten und Lichtausbeute zum Beispiel bei der Erhöhung des Lichtstromerhaltwertes nach LM80 von 35.000 auf 50.000 Stunden zueinander verhalten.

Der Designablauf dieses Tools ist daher logischerweise derselbe wie der des Beleuchtungssystemdesigners. Der einzige Unterschied ist der, dass der Lighting System Creator auf
eine riesige Datenbank mit Datenblattspezifikationen für Tausende Bauteile und Komponenten zugreifen und sofort die Auswirkungen berechnen kann, die jede Änderung bei jedem der Leistungsparameter auf alle diese Teile hat. Den Konfigurator gibt es auf www.futurelightingsolutions.com.