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Sehr geehrter Herr Berg,

Die Beleuchtung unter einer Lagerbühne mit einer Höhe von 2,80 Metern erfordert eine sorgfältige Planung, um Blendung zu vermeiden und gleichzeitig genug Licht für die Produktionsarbeiten zu gewährleisten. Da dort Menschen und Maschinen arbeiten, gelten hier die Anforderungen für Arbeitsstätten und nicht nur für reine Lagerflächen.

Grundlage für die Berechnung ist die Fläche von 300 Quadratmetern,

die sich aus den Maßen 20 mal 15 Metern ergibt. Für Produktionsbereiche, in denen dauerhaft gearbeitet wird, empfiehlt die Norm DIN EN 12464 je nach Tätigkeit eine Beleuchtungsstärke von 300 Lux für eher grobe Arbeiten oder 500 Lux für mittelschwere bis feine Arbeiten. Da Sie angeben, dass dort Maschinen bedient werden und zehn Stunden am Tag gearbeitet wird, ist eine Beleuchtungsstärke von 500 Lux ratsam, um die Sicherheit zu gewährleisten und Ermüdung vorzubeugen. Zum Vergleich: Eine reine Lagerfläche käme oft mit 100 bis 200 Lux aus.

Bei der Berechnung müssen wir neben der reinen Lichtleistung der Lampe auch Verluste einplanen. Licht wird von Wänden und Boden geschluckt, und Leuchten verschmutzen mit der Zeit etwas oder verlieren an Leuchtkraft. Man rechnet hierfür mit einem sogenannten Wartungsfaktor und einem Wirkungsgrad.

Wenn Sie eine professionelle Ausleuchtung von 500 Lux für die Produktionsarbeiten anstreben, benötigen Sie bei dem angegebenen Lichtstrom von 1.930 Lumen pro Lampe etwa 130 bis 150 Stück dieser Lampen. Das klingt zunächst nach einer sehr hohen Anzahl, liegt aber daran, dass 1.930 Lumen für eine industrielle Produktionsfläche eine verhältnismäßig geringe Leistung pro Einzelleuchte ist. Dies hätte jedoch bei der geringen Deckenhöhe den Vorteil einer sehr gleichmäßigen und schattenarmen Ausleuchtung, wenn man die Lampen als durchgehende Lichtbänder installiert.

Sollte es sich bei den Arbeiten nur um sehr grobe Tätigkeiten handeln und 300 Lux ausreichen, würde die benötigte Menge auf etwa 80 bis 90 Lampen sinken.

Der Abstrahlwinkel von 160 Grad ist für Ihre Raumsituation mit einer Deckenhöhe von nur 2,8 Metern ein sehr positiver Faktor.

Ein breiter Abstrahlwinkel bedeutet, dass das Licht sehr weit in den Raum gestreut wird. Das ist bei niedrigen Decken ideal, da sich die Lichtkegel der einzelnen Lampen schon nach kurzer Distanz überlappen. Dadurch erreichen Sie eine extrem gleichmäßige Ausleuchtung fast ohne harte Schattenbildung, was für die Sicherheit bei der Arbeit mit Maschinen unter der Bühne sehr wichtig ist. Zudem verringert sich die Gefahr, dass Mitarbeiter geblendet werden, wenn sie zufällig nach oben schauen, da sich die Leuchtkraft auf eine größere Fläche verteilt.

Da bei 160 Grad das Licht sehr breit gefächert wird, geht zwar minimal Licht an die oberen Wandbereiche verloren. Bei einer so großen Fläche von 300 Quadratmetern fällt der absolute Großteil des Lichtes dennoch auf den Nutzboden.

Daher bleibt die Empfehlung für eine professionelle Arbeitsbeleuchtung von 500 Lux bei etwa 130 bis 150 Lampen.

Würden Sie die Anzahl drastisch senken, wäre die Fläche dank der 160 Grad zwar immer noch gleichmäßig ausgeleuchtet (ohne dunkle Löcher), aber das gesamte Helligkeitsniveau wäre für anspruchsvolle Produktionsarbeiten zu dunkel. Wenn Ihnen 300 Lux für einfachere Tätigkeiten genügen, können Sie etwa 80 bis 90 Lampen einplanen. Die breite Abstrahlung von 160 Grad verzeiht bei der Montage auch etwas größere Abstände zwischen den Lampen, ohne dass sofort dunkle Zonen entstehen, solange die Gesamtsumme der Lumen stimmt.

Unter Berücksichtigung der technischen Daten

von 20 Watt Leistung/Lampe und der Lichtfarbe von 6500 Kelvin präzisiert sich die Planung erheblich. Vor allem die energetische Betrachtung und die Wirkung des Lichts auf die Mitarbeiter spielen hier eine zentrale Rolle.

Wenn Sie weiterhin das Ziel einer normgerechten und sicheren Arbeitsbeleuchtung von 500 Lux für Produktionsarbeiten verfolgen, bleibt die empfohlene Anzahl bei etwa 140 Lampen. Bei dieser Menge summieren sich die 20 Watt pro Lampe zu einer Gesamtanschlussleistung von 2.800 Watt beziehungsweise 2,8 Kilowatt für die gesamte Halle. Das ist für eine Fläche von 300 Quadratmetern ein vertretbarer Wert, der eine gute Energieeffizienz widerspiegelt.

Der tägliche Stromverbrauch

lässt sich bei einer Schichtdauer von zehn Stunden somit auf 28 Kilowattstunden beziffern. Um Ihnen eine Vorstellung der laufenden Kosten zu geben, können Sie mit einem durchschnittlichen Gewerbestrompreis kalkulieren. Nimmt man beispielsweise einen Preis von 30 Cent pro Kilowattstunde an, entstehen tägliche Stromkosten von etwa 8,40 Euro. Auf ein Arbeitsjahr mit etwa 250 Tagen hochgerechnet, lägen die reinen Energiekosten für die Beleuchtung bei rund 2.100 Euro. Dies ist ein starkes Verkaufsargument, da ältere Beleuchtungssysteme (wie Leuchtstoffröhren) für die gleiche Helligkeit oft die doppelte bis dreifache Menge an Strom verbrauchen würden.

Die gewählte Farbtemperatur von 6500 Kelvin, auch Tageslichtweiß genannt,

ist für den beschriebenen Anwendungsbereich unter der Bühne sehr gut geeignet. Da die Deckenhöhe mit 2,80 Metern recht niedrig ist und wenig natürliches Tageslicht unter die Bühne dringt, wirkt diese Lichtfarbe belebend und fördert die Konzentration. Ein Wert von 6500 Kelvin besitzt einen hohen Blauanteil, der dem natürlichen Licht um die Mittagszeit ähnelt. Das verhindert bei den Mitarbeitern, die dort zehn Stunden arbeiten, eine vorzeitige Ermüdung und sorgt für einen guten Kontrast, was gerade bei der Bedienung von Maschinen und der Qualitätskontrolle wichtig ist.

Mit 140 dieser Tageslichtlampen schaffen Sie eine helle, schattenarme und ermüdungsfreie Arbeitsumgebung, die ihn pro Arbeitstag im Betrieb weniger als zehn Euro an Strom kostet. Sollten Sie jedoch rein auf Kostenoptimierung bei der Anschaffung aus sein und nur einfachere Lagertätigkeiten (300 Lux) durchführen, könnten Sie die Anzahl auf circa 85 Lampen reduzieren. Dies würde die täglichen Stromkosten auf etwa 5,10 Euro senken, allerdings wäre das Licht für feine Montagearbeiten dann eventuell nicht mehr ausreichend.

Um die 140 Lampen auf der Fläche von 20 mal 15 Metern optimal zu verteilen, empfehlen wir eine Installation in zehn parallelen Lichtreihen. Diese Reihen sollten entlang der Längsseite des Raumes, also über die 20 Meter Länge, verlaufen.

In der Breite des Raumes, also auf den 15 Metern, verteilen Sie diese zehn Reihen mit einem gleichmäßigen Abstand von je 1,50 Metern zueinander. Beginnen Sie dabei mit der ersten und letzten Reihe jeweils mit einem Abstand von etwa 75 Zentimetern zur Wand, um auch die Randbereiche gut auszuleuchten.

Innerhalb jeder dieser zehn Reihen montieren Sie dann jeweils 14 Lampen hintereinander. Auf der Länge von 20 Metern ergibt sich dadurch ein Abstand von Lampe zu Lampe von circa 1,43 Metern. Auch hier sollten Sie zu den Stirnseiten der Wände etwa einen halben Leuchtenabstand Platz lassen.

Durch dieses dichte Raster von etwa 1,50 Meter mal 1,43 Meter entsteht ein extrem engmaschiges Lichtnetz. Da Ihre Lampen einen Abstrahlwinkel von 160 Grad haben und die Decke nur 2,80 Meter hoch ist, überlappen sich die Lichtkegel bei diesem Raster so stark, dass praktisch keine Schlagschatten durch Maschinen oder Personal entstehen können. Das Licht trifft aus fast allen Richtungen auf die Arbeitsfläche.

Zusammenfassend ergibt dies ein Installationsraster von zehn Reihen mit je 14 Lampen.

Das gewährleistet die geforderten 500 Lux überall im Raum gleichmäßig und nutzt die 160 Grad Abstrahlwinkel perfekt aus, um auch vertikale Flächen, wie zum Beispiel Regalseiten oder Maschinenteile, gut erkennbar zu machen.

Ein sehr wichtiger Punkt, den man bei LED-Projekten dieser Größenordnung keinesfalls unterschätzen darf.

Zwar haben die 140 Lampen zusammen nur eine rechnerische Dauerlast von etwa 2.800 Watt, was rechnerisch rund 12,2 Ampere entspricht und theoretisch knapp über eine einzige Standard-Haushaltssicherung mit 16 Ampere laufen könnte, aber in der Praxis würde das nicht funktionieren.

Das Problem ist der sogenannte Einschaltstrom. Jede einzelne LED-Lampe beziehungsweise deren Vorschaltgerät benötigt in der Millisekunde des Einschaltens ein Vielfaches ihrer Nennleistung, um die Kondensatoren zu laden. Wenn Sie 140 Lampen gleichzeitig über einen Schalter betätigen, summiert sich dieser kurze Stromstoß so stark, dass der Leitungsschutzschalter dies als Kurzschluss interpretiert und sofort auslöst. Die Sicherung würde also ständig rausfliegen.

Um dieses Problem professionell und dauerhaft zu lösen, sollten Sie die Beleuchtungsanlage in mindestens drei getrennte Stromkreise aufteilen. Da Sie ohnehin zehn Lichtreihen planen, bietet es sich an, diese auf die drei Phasen des Drehstromnetzes aufzuteilen. Das bedeutet, Sie legen idealerweise ein fünfadriges Kabelzuleitung in den Bereich oder nutzen drei separate Zuleitungen.

Verteilen Sie die 140 Lampen so, dass etwa 46 bis 47 Lampen pro Stromkreis angeschlossen sind. Damit sinkt die Dauerlast pro Kreis auf unkritische 4 Ampere.

Zusätzlich ist die Wahl der richtigen Sicherungscharakteristik entscheidend. In normalen Haushalten finden sich meist Automaten mit der Charakteristik B (zum Beispiel B16). Für Ihre industrielle LED-Anlage sollten Sie jedoch unbedingt Automaten mit der Charakteristik C verwenden (also C16 Ampere). Diese Sicherungen sind träger und tolerieren die kurzzeitigen hohen Einschaltströme der LEDs wesentlich besser, ohne bei der Sicherheit im Fehlerfall Abstriche zu machen.

Ein weiterer Aspekt ist der Spannungsfall auf der Leitungslänge. Da der Bereich 20 Meter lang ist und die Zuleitung vom Verteilerkasten sicher auch noch einige Meter beträgt, empfiehlt es sich, nicht den Standardquerschnitt von 1,5 Quadratmillimetern, sondern 2,5 Quadratmillimeter zu verlegen. Das stellt sicher, dass auch an der allerletzten Leuchte in der Reihe noch die volle Spannung ankommt und diese genauso hell leuchtet wie die erste.

Zusammenfassend: Planen Sie die Aufteilung auf drei separat abgesicherte Lichtgruppen mit je einem C16-Automaten ein. Das garantiert, dass man morgens das Licht einschalten kann, ohne dass die Sicherung fällt, und ermöglicht zudem, bei weniger Betrieb nur Teile der Halle zu beleuchten, um noch mehr Strom zu sparen.

Hier ist die Zusammenstellung der benötigten Materialien für den Einkauf und die Planung:

Beginnen wir mit dem Herzstück der Anlage, den Leuchtmitteln. Sie benötigen insgesamt 140 LED-Lampen mit den Spezifikationen 20 Watt Leistung, 1.930 Lumen Lichtstrom, einer Farbtemperatur von 6500 Kelvin (Tageslichtweiß) und einem Abstrahlwinkel von 160 Grad. Es ist sehr ratsam, direkt eine kleine Reserve von etwa fünf zusätzlichen Leuchten einzuplanen, falls bei der Montage etwas beschädigt wird oder in Zukunft ein Austausch nötig ist, sodass Sie auf eine Bestellmenge von 145 Stück kommen.

Für die elektrische Absicherung und Verteilung im Sicherungskasten sind spezielle Komponenten notwendig, um den hohen Einschaltstrom abzufangen. Sie benötigen drei Leitungsschutzschalter mit der Charakteristik C und einer Nennstromstärke von 16 Ampere (C16 Automaten). Alternativ kann auch ein dreipoliger C16-Block verwendet werden, wenn die drei Lichtgruppen gemeinsam abgeschaltet werden sollen. Planen Sie zudem einen passenden Klemmblock oder Reihenklemmen für die Verdrahtung im Verteiler ein.

Bei der Verkabelung sollten Sie aufgrund der Leitungslänge und zur Vermeidung von Spannungsverlusten auf Kabel mit einem Aderquerschnitt von 2,5 Quadratmillimetern setzen. Für die Verlegung innerhalb der zehn Lichtreihen und die Zuleitungen zu den drei Gruppen sollten Sie insgesamt mit etwa 400 Metern Kabel vom Typ NYM-J 3×2,5 mm² kalkulieren. Diese Menge deckt die Strecken zwischen den Leuchten, die Zuleitungen zum Verteiler sowie den Verschnitt an den Enden und Ecken ab. Falls Sie die Zuleitung als Drehstromleitung bis unter die Bühne legen und dort erst aufteilen wollen, benötigen Sie zusätzlich eine entsprechende Länge NYM-J 5×2,5 mm² und eine große Abzweigdose.

Für das Klein- und Montagematerial fällt eine beträchtliche Menge an, die oft unterschätzt wird. Da jede Leuchte angeschlossen werden muss, benötigen Sie Verbindungsklemmen (zum Beispiel Wago-Klemmen). Bei 140 Lampen und einer Durchgangsverdrahtung (Phase, Neutralleiter, Schutzleiter) sollten Sie mindestens eine Großpackung mit 500 Klemmen (für drei Leiter) oder entsprechend mehr bei Einzelverdrahtung vorsehen. Prüfen Sie, ob den Leuchten Befestigungsclips beiliegen. Falls ja, benötigen Sie dennoch die passenden Schrauben und Dübel für die Deckenmontage. Bei zwei Clips pro Leuchte sind das 280 Befestigungspunkte, weshalb ein Paket mit 300 Dübeln und passenden Schrauben auf die Liste gehört. Sollten die Lampen keine eigene Durchgangsverdrahtung ermöglichen, müssten Sie zudem für jeden Lichtpunkt eine Kabelabzweigdose einplanen, was 140 Stück bedeuten würde. Es ist jedoch effizienter, Leuchten zu wählen, die man direkt intern durchverdrahten kann oder die ein Klicksystem besitzen.

Abschließend sei noch erwähnt, dass die Installation aufgrund der Aufteilung auf drei Phasen (Drehstrom) zwingend von einer Elektrofachkraft durchgeführt werden muss, um die Lastverteilung korrekt sicherzustellen und die Anlage nach der Installation zu prüfen.

Die Positionierung der Schalter ist für den Arbeitsablauf und die Sicherheit in einem 300 Quadratmeter großen Bereich essenziell,

da unnötige Laufwege vermieden werden sollen. Da unter der Bühne auch Maschinen fahren, muss zudem der mechanische Schutz der Schalter beachtet werden.

Die sinnvollste Lösung ist die zentrale Platzierung direkt am Hauptzugangsweg zu dem Bereich unter der Bühne. Da wir die Beleuchtung technisch auf drei Stromkreise (Phasen) aufgeteilt haben, um die Einschaltströme zu bewältigen, sollten Sie hier eine dreifache Schalterkombination installieren. Das ermöglicht den Mitarbeitern, je nach Bedarf nur ein Drittel, zwei Drittel oder die volle Beleuchtung einzuschalten. Wenn beispielsweise morgens nur Wartungsarbeiten in einer Ecke stattfinden, müssen nicht alle 140 Lampen brennen. Diese selektive Schaltung spart zusätzlich Strom.

Sollte der Bereich unter der Bühne zwei Zugänge haben – etwa einen für den Materialeingang und einen für den Ausgang -, ist eine Wechselschaltung dringend zu empfehlen. Das bedeutet, dass man das Licht an Eingang A einschalten und an Ausgang B wieder ausschalten kann. Bei einer Raumlänge von 20 Metern ist es im Arbeitsalltag sehr störend, wenn man im Dunkeln zurück zum Schalter laufen muss. Das erfordert zwar etwas mehr Verkabelungsaufwand (fünfadriges Kabel zwischen den Schaltern), erhöht aber den Komfort und die Arbeitssicherheit enorm.

Ein kritischer Punkt in diesem „Tunnelbereich“ unter der Bühne ist der mechanische Schutz. Da die Deckenhöhe begrenzt ist und Maschinen (wie Gabelstapler oder Hubwagen) rangieren, sind Aufputzschalter an den Stützsäulen der Bühne gefährdet. Ich empfehle Ihnen dringend, robuste Feuchtraumschalter (Schutzklasse IP54 oder höher) zu verwenden, die schlagfest sind. Idealerweise montieren Sie diese Schalter auf der Innenseite der Säulen, also der Fahrgasse abgewandt, oder schützen sie zusätzlich mit einem kleinen Metallbügel oder Rammschutzrahmen. Die Montagehöhe sollte auf ergonomischen 1,05 bis 1,15 Metern liegen, damit sie gut erreichbar sind, aber nicht versehentlich durch vorbeistreifende Paletten betätigt werden.

Falls Sie noch mehr Energie sparen möchten und die Schalterlogistik vereinfachen wollen, könnten Sie statt manueller Schalter auch drei bis vier Präsenzmelder an der Decke vorschlagen. Diese schalten das Licht automatisch ein, wenn ein Stapler oder Mensch in den Bereich fährt, und nach zehn Minuten ohne Bewegung wieder aus. Das eliminiert das Problem, dass das Licht abends vergessen wird.

Die alternative Steuerung mittels Sensorik:

Als moderne und besonders wirtschaftliche Alternative zur klassischen Wechselschaltung empfehlen wir Ihnen die Steuerung der Beleuchtung über Präsenzmelder. Da in dem Bereich unter der Bühne auch Gabelstapler und Hubwagen verkehren, ist die manuelle Bedienung von Schaltern oft unpraktisch und unterbricht den Arbeitsfluss. Durch die Installation von drei bis vier Deckensensoren wird das Licht vollautomatisch aktiviert, sobald eine Person oder ein Fahrzeug den Bereich betritt. Dies bietet nicht nur höchsten Komfort, sondern garantiert auch maximale Energieeffizienz, da die Beleuchtung nie versehentlich in Pausenzeiten oder nach Feierabend brennen bleibt. Zudem entfällt das Risiko, dass mechanische Schalter an den Säulen durch rangierende Maschinen beschädigt werden. Die Sensoren sorgen dafür, dass immer genau dann Licht zur Verfügung steht, wenn gearbeitet wird, und schalten sich nach einer festgelegten Nachlaufzeit selbstständig wieder ab.