Ressourceneffizienz
OPTILIGHT

Leuchtendes Beispiel für Effizienz… sind innovative Optiken für den LED-Einsatz.

Ulrich Schlupkothen Koordinator

Stadtwerke Aachen AG 0241 181-2415 0241 181-2411 ulrich.schlupkothen@stawag.de
Beschreibung

Die Herstellung von Optiken für die LED-Beleuchtung muss kostengünstiger werden, um eine flächendeckende Nutzung zu ermöglichen. Hierzu bieten sich Hybridoptiken mit Freiformflächen an, da sie das Licht dorthin lenken, wo es benötigt wird. Gleichzeitig schöpfen diese Optiken den Kostenvorteil der Kunststoffreplikation ideal aus. Im Ergebnis des Projekts OPTILIGHT steht eine effiziente Produktionskette für mikrostrukturierte, dickwandige Polymer-Hybridoptiken zur Verfügung. Sie reicht von der Auslegung über die Prozessgestaltung bis zur Replikation und soll den Ressourcenaufwand im Vergleich zu konventionellen Systemen um etwa 50 Prozent senken. Nach der Erstellung eines Anforderungsprofils werden Effizienzaspekte in den Auslegungsalgorithmus integriert. Daran schließt sich die Auslegung und Fertigung eines Werkzeugprototyps an, der sowohl das Spritzprägen für transmissive Optiken als auch das Hinterspritzen von Folien für reflektive Optiken abdeckt. Mit Hilfe einer Mess- und Auswertungssoftware werden Fertigungsabweichungen minimiert. Auf Basis dieser Erfahrungen werden Demonstratoren aufgebaut, die auf entsprechende LED-Typen ausgelegt sind und im Anschluss an das Projekt zur Serienreife gebracht werden. Die Anwendungsmöglichkeiten beispielsweise im Bereich der Leuchtreklame und der öffentlichen Straßenbeleuchtung sind äußerst vielfältig.

Projektlaufzeit

01.05.2009 bis 30.04.2012

Projektpartner
3D-Shape GmbH
Erlangen
ARBURG GmbH + Co KG
Loßburg
electronic service willms GmbH & Co. KG
Stolberg
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT)
Aachen
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT)
Aachen
GICS Leuchten GmbH
Hamm
Innolite GmbH
Aachen
S1 Optics
Nürtingen
Stadtwerke Aachen AG
Aachen

OPTILIGHT Lösung

Trotz der hohen Energieeinsparungen setzt sich Straßenbeleuchtung auf LED-Basis nur langsam durch. Die neue Technologie ist vergleichsweise teuer, und so zögern viele Gemeinden noch vor der Umstellung auf LED. Die Ergebnisse aus dem Projekt OPTILIGHT könnten das bald ändern: Durch kostengünstige Kunststofflinsen und -reflektoren sollen die bisher relativ kostspieligen LED-Lampen als Straßenbeleuchtung, Strahler und Werbebeleuchtung erschwinglicher werden. Das selbstgesetzte Ziel von 50 Prozent Ressourceneinsparung haben die Mitarbeiter von OPTILIGHT bereits erreicht. Zur Herstellung der innovativen Polymer-Hybridoptiken wurde ein Spritzgießwerkzeug konstruiert, das in der Herstellung qualitätssenkende Schwindungen ausgleicht und damit geringere Zykluszeiten bei guten Formteilqualitäten gewährleistet. Die OPTILIGHT-Optiken steigern zudem die Effizienz der Leuchte um bis zu 50 Prozent. Durch die Verwendung der neuartigen Freiformoptiken lässt sich das Licht der immer effizienteren LEDs bestmöglich ausnutzen. In der Straßenbeleuchtung werden damit weniger Leuchten benötigt, da größere Abstände zwischen den einzelnen Masten möglich sind. Die Anzahl der eingesetzten LEDs konnte in einem Versuch von bisher 39 auf 27 Stück verringert werden, die Leistungsaufnahme sank damit entsprechend von 105 oder 74 auf 64 Watt.

Weitere Informationen
Fraunhofer ISI VDMA