Über einem Industrieofen, neben einer Gießpfanne oder am Ende eines Trockentunnels herrschen Temperaturen, bei denen eine gewöhnliche Hallenleuchte nach wenigen Wochen flackert oder ganz ausfällt. Das Problem fällt oft erst auf, wenn die Instandhaltung zum dritten Mal mit der Hebebühne anrücken muss. Dabei lässt sich ziemlich genau sagen, was in einer Leuchte unter Hitze passiert und worauf man bei der Auswahl achten sollte.
Was Hitze mit einer LED-Leuchte anstellt
Leuchtdioden gelten als robust, doch sie mögen keine Wärme. Ein Teil der aufgenommenen Energie wird nicht zu Licht, sondern zu Wärme, die über Platine und Gehäuse abgeführt werden muss. Funktioniert das, weil die Umgebung kühl ist, bleibt die Sperrschichttemperatur im grünen Bereich. Liegt die Umgebungsluft selbst schon bei 80 oder 100 Grad, fehlt dieser Abfluss. Die Folge ist ein schleichender Lichtstromverlust, eine Verschiebung der Lichtfarbe und am Ende ein Ausfall.
Noch empfindlicher als die Dioden ist meist die Elektronik. Der Treiber, also das Vorschaltgerät, enthält Kondensatoren, deren Lebensdauer sich mit jeder zusätzlichen Erwärmung deutlich verkürzt. Hinzu kommen Lötstellen, Dichtungen und Kabelisolierungen, die bei Dauerhitze spröde werden. Eine Leuchte, die im Lager zehn Jahre hält, kann über einem Ofen in einem Bruchteil dieser Zeit am Ende sein.
Umgebungstemperatur ist nicht gleich Gehäusetemperatur
Bei der Auswahl taucht in Datenblättern meist der Wert Ta auf, die zulässige Umgebungstemperatur. Er beschreibt, in welcher Luft die Leuchte dauerhaft betrieben werden darf. Davon zu unterscheiden ist die Temperatur am Gehäuse oder am Treiber, oft als Tc angegeben. Wer nur auf einen der beiden Werte schaut, liegt schnell daneben. Sinnvoll ist es, vor Ort zu messen, und zwar dort, wo die Leuchte später hängen soll. Unter der Hallendecke über einer Prozesslinie ist es häufig deutlich wärmer als auf Arbeitshöhe.
Wichtig ist auch die Frage, ob ein Wert als Dauerbetrieb oder als kurzfristige Spitze gilt. Ein Hersteller, der eine bestimmte Temperatur nur für kurze Zeit zulässt, beschreibt etwas anderes als einer, der sie für den Dauerbetrieb angibt. Seriöse Datenblätter nennen außerdem, wie sich die Lebensdauer bei steigender Umgebungstemperatur verändert. Eine einzige Stundenzahl ohne Temperaturangabe sagt wenig aus.
Bauweise einer Leuchte für heiße Bereiche
Wer eine hitzebeständige Lampe für einen Ofenbereich oder eine Trocknungsanlage sucht, sollte sich die Konstruktion genauer ansehen. Ein bewährter Ansatz besteht darin, den Treiber aus der heißen Zone herauszunehmen und in einer separaten Box an einem kühleren Ort zu montieren. Die Leuchte selbst enthält dann nur noch die LEDs, die Optik und das Gehäuse. Das Verbindungskabel überbrückt die Strecke zwischen beiden Teilen.
Bei den Materialien spielen Glas, Kabel und Dichtungen eine größere Rolle, als man zunächst denkt. Gehärtetes Glas oder Borosilikatglas verträgt Temperaturwechsel besser als Kunststoffabdeckungen, die sich verfärben oder verformen können. Silikonummantelte Leitungen bleiben auch bei hohen Temperaturen flexibel. Edelstahl kommt dort zum Einsatz, wo zusätzlich mit Reinigungsmitteln, Feuchtigkeit oder aggressiven Dämpfen zu rechnen ist, etwa in der Lebensmittelverarbeitung.
Typische Einsatzorte
Hohe Umgebungstemperaturen treten in sehr unterschiedlichen Branchen auf. In Stahlwerken und Gießereien ist die Strahlungswärme der Schmelze das Hauptthema. In der Papier- und Kartonindustrie sind es die Trockenpartien der Papiermaschine, in denen warme, feuchte Luft unter dem Dach steht. Bäckereien und Lebensmittelbetriebe arbeiten mit Backöfen, Frittier- und Trockentunneln, oft verbunden mit strengen Hygieneanforderungen und Nassreinigung. Dazu kommen Glas- und Keramikhersteller sowie Klimakammern und Prüfräume, in denen Temperaturen gezielt hochgefahren werden.
Gemeinsam ist diesen Orten, dass ein Leuchtenwechsel aufwendig ist. Häufig muss eine Anlage stillstehen oder abkühlen, bevor jemand in die Nähe kommt. Die Kosten eines Ausfalls liegen deshalb weniger in der Leuchte selbst als im Produktionsstopp und im Arbeitsaufwand.
Worauf man vor dem Kauf achten sollte
Am Anfang steht eine ehrliche Bestandsaufnahme: Welche Temperatur herrscht dauerhaft am Montageort, welche Spitzen treten auf, und gibt es Staub, Dampf oder Ablagerungen, die das Gehäuse zusätzlich aufheizen? Danach lohnt sich ein Blick auf die Schutzart, denn in vielen Hitzebereichen wird auch mit Wasser oder Hochdruck gereinigt.
Eine Lichtberechnung hilft, die Zahl der Leuchten und ihre Position so zu wählen, dass möglichst wenige Lichtpunkte in der heißesten Zone hängen. Anbieter wie JEL Products aus Nijkerk, die sich nach eigener Beschreibung auf Industriebeleuchtung für Schwerindustrie und Hochtemperaturumgebungen konzentrieren, bieten solche Berechnungen als Teil der Planung an. Unabhängig vom Lieferanten gilt: Wer die Bedingungen vor Ort kennt und die Datenblätter genau liest, erspart sich später manchen Einsatz mit der Hebebühne.
