Bei neuen Projekten oder Entwicklungen für Beleuchtungsanwendungen wird heute fast ausschliesslich die LED-Technologie eingesetzt. So sind es die LEDs mit ihrer kompakten Bauform, die ganz neue Möglichkeiten z. B. im Design oder der Ansteuerung erlauben. Auch gibt es immer mehr Raum und Ideen für Spezialleuchten. Leuchten in kleinen Serien oder sogar spezielle Einzelstücke lassen sich mit genügend Soft- und Hardwarekenntnissen sehr effektiv realisieren und auch vernetzen.
Es braucht technisches Know-how und viel Fachwissen
Die Energieeffizienz und die Möglichkeit, die LED schnell ein- und auszuschalten, hilft Strom zu sparen. Die Möglichkeit, LED-Module mit verschiedenen Farbspektren einzusetzen, eröffnet ganz neue Anwendungen – Stichwort Tageslichtverlauf. Die Entwicklung und Realisierung kundenspezifischer LED-Leuchten oder -Lösungen in hoher Qualität setzt viel technisches Know-how und Fachwissen voraus. Erreicht eine LED beispielsweise das Ende ihrer Lebensdauer fällt sie typischerweise nicht ganz aus. Jedoch nimmt der Lichtstrom ab – er liegt dann noch bei rund 70 % des ursprünglichen Wertes.
Zusätzlich ist über die Betriebsdauer vielfach eine Verschiebung der Farbtemperatur in Richtung kaltweiss zu erkennen. Die Farbverschiebung kann bei einem gut ausgelegten LED-Modul 100 bis 300 K sein. Diesen Umständen, aber auch anderen «unsichtbaren» Punkten wie EMV, Wärmeentwicklung, Softwaredesign, Funkprotokolle usw. muss man bei der Entwicklung der LED-Module oder -Leuchten maximale Beachtung schenken.
«Das Licht wird digital. Lichtmanagement, Regelung und die Einbindung in das IoT sind Herausforderungen, denen man sich stellen muss», betont Tobias Hofer, Geschäftsführer der HSi Elektronik AG. Es geht in der Zukunft nicht mehr nur um das Licht. Es werden immer mehr «intelligente» Leuchten gefordert. LED und Lichtsteuerung gehören zusammen. Genau in diesem Bereich hat die HSi Elektronik in den letzten zwei Jahren innovative Lösungen entwickelt. Wie z. B. eine dezentrale intelligente Lichtsteuerung mit der sich Leuchten vernetzen lassen. So kam es zum Zusammenschluss der beiden Unternehmen.
Einfaches Bauteil, komplexe Lösungen
Eine LED ist auf den ersten Blick ein einfaches Bauteil. Im Detail und in der Praxis sieht das anders aus. Im Gegensatz zu Glühlampen und Halogenstrahlern strahlen LEDs die Verlustwärme nicht ab. Die Verlustleistung ist zwar deutlich geringer, muss aber über die Leiterplatte abgeführt werden. EMV ist bei einem herkömmlichen Leuchtmittel kein grosses Thema. Dies ändert sich mit dem Einsatz von Schaltnetzteilen schlagartig. Verschiedene Helligkeiten der LED, Vorwärtsspannung und Farbort müssen bei LEDs beachtet werden.
Hinzu kommen die fast grenzenlosen Möglichkeiten bei der Entwicklung von intelligenten Leuchten. Leuchten, die z.B. untereinander vernetzt sind und Daten austauschen. Leuchten, die via Kabel oder Funk miteinander verbunden sind. Da braucht es Elektronik- und Softwareingenieure. Dies ist auch der Bereich, den HSi Elektronik weiter ausbaut. Aktuell arbeiten bei HSi in diesem Bereich sechs Soft- und Hardwareentwickler – Stichworte sind hier Embedded Systems, Apps, melanopisches Licht. Eine melanopische (biologisch) wirksame Arbeitsplatzbeleuchtung braucht eine Steuerung, die die Anforderungen an eine melanopische, also aktivierende Wirkung erfüllt, und zusätzlich Möglichkeiten zur Energieeinsparung beinhaltet, das bedeutet unter anderem Konstantlichtregelung und Präsenzsteuerung.
Kompromiss zwischen Kosten, Effizienz, Lebensdauer und Funktionalität
Die LED-Experten entwickeln und produzieren kundenspezifische LED-Module für den Einsatz in neuen Produkten, in beliebigen Formfaktoren und Varianten. Tobias Hofer: «Wir entwickeln aber auch LED-Module, die in Kombination mit einer neuen Steuerung in bestehende Leuchtengehäuse eingebaut werden.» Durch diesen Retrofit mit einem modernen Lichtmanagement lässt sich viel Energie einsparen. Bei solchen Projekten ist die Wärmeentwicklung der LED ein zentrales Thema. Die Auslegung erfordert viel Wissen im Bereich Kühlung. Moderne Softwaretools beschleunigen die Entwicklungsprozesse. Themen wie die Isolationsfestigkeit der LED-Module und der ganzen Leuchte bei der Prüfung mit Surge- und Burst-Pulsen sind bei den Lichtprofis an der Tagesordnung. «Durch die Zusammenarbeit mit der Firma Electrosuisse und der Benutzung vom EMV-Labor haben wir einen zusätzlichen grossen Vorteil. Wir können so, sehr effizient und zielgerichtet Produkte entwickeln. Schlussendlich müssen wir den richtigen Kompromiss zwischen Kosten, Effizienz, Lebensdauer und Funktionalität finden», so der Geschäftsführer, «wir wollen ein führender Anbieter von energieeffizienten Lichtlösungen werden.» HSi Elektronik will mit den intelligenten Steuerungen und Leuchtenlösungen den industriellen Lichtmarkt von einer neuen Seite her angehen. «Uns ist es wichtig, in der Schweiz exzellente Produkte zu entwickeln und zu produzieren.»
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