Der Leuchtenbetriebswirkungsgrad gibt Auskunft über die Energiewirtschaftlichkeit einer Leuchte. Bei der Messung dieses Leuchtenbetriebswirkungsgrad wird das Verhältnis vom abgegebenen Lichtstrom der Leuchte zum Lichtstrom des im Betrieb befindlichen Leuchtmittels (Glühlampe, Leuchtstoffröhre, etc.) gemessen. Je höher dieser Wert ist, desto höher ist die Effizienz der Leuchte und das Verhältnis des Leuchtenlichtstromes zur eingesetzten Energie.
Besonders das "Innenleben" des Leuchtenkörpers beeinflusst den Leuchtenbetriebswirkungsgrad einer Leuchte, da konventionelle Leuchtmittel, wie zum Beispiel eine Glühlampe oder eine Leuchtstoffröhre, das Licht diffus abgeben. Somit ist es wichtig, dass das Innenleben des Leuchtenkörpers das Licht zum offenen Teil der Leuchte hin reflektiert, um den Leuchtenbetriebswirkungsgrad zu erhöhen. Hier spielt neben der Geometrie des Leuchtenkörpers und der Reflektoren besonders die Reflexionseigenschaften der eingesetzten Materialien (Spiegel, Lack, Kunststoffabdeckungen, etc.) eine Rolle.
Vor diesem Hintergrund sind verschiedene Leuchtenhersteller an die Firma FreiLacke herangetreten, einen Pulverlack zu entwickeln, welcher besonders hohe Reflexionseigenschaften aufweist, um einen möglichst hohen Leuchtenbetriebswirkungsgrad zu erreichen. Außerdem mussten noch folgende Anforderungen erfüllt werden:
- Vergilbungsstabile Bindemittel
- Glanzgrad von 25 GE im Winkel 60 Grad
- sehr guter Verlauf
- gleichmäßiges Erscheinungsbild
- sehr gutes Applikationsverhalten aufgrund geometrisch schwieriger Lackierobjekte, besonders in Ecken
- gute Überbrennstabilität beim Einbrennen des Pulverlackes von 30 Minuten bei 200 °C, Farbtonabweichung dE <1
Matte Erscheinung durch Mikrostruktur
Aufgrund der vorgegebenen Eigenschaften und des geringen Glanzgrades wurde der Pulverlack auf Basis eines Dry Blend (Trockenmischung) Polyesters entwickelt. Die Reaktivität der beiden Pulverlacke ist unterschiedlich eingestellt, wodurch sich eine Mikrostruktur an der Oberfläche bildet. Diese Mikrostruktur reflektiert das auftreffende Licht diffus und lässt die Oberfläche matt erscheinen.
Je nach eingesetzten Bindemittelkomponenten kann eine sogenannte Pixelung bei Dry-Blend-Pulverlacken entstehen. Dies bedeutet, dass die einzelnen Pulverlacke im Lackfilm mit bloßem Auge sichtbar sind. Dieser Effekt ist meistens nicht gewünscht, da kein einheitliches Erscheinungsbild des Pulverlackes erzielt wird. Zur Beurteilung der Reflexionseigenschaften der Pulverlacke wurde der diffuse Reflexionsgrad gewählt, welcher den gesamten von der Oberfläche reflektierenden Lichtstrom berücksichtigt. Die Messung erfolgt nach DIN 5036 Teil 3 mit einer Ulbrichtschen Kugel, einem Leuchtmittel mit konstantem Lichtstrom bei 25 Grad Celsius und einem kalibrierten Reflexionsnormal mit bekanntem Reflexionsgrad.
Es konnten zwei verschiedene Pulverlackqualitäten definiert werden, welche sich
durch sehr gute Reflexionseigenschaften und hohe optische Ansprüche bei einem sehr guten Preis- und Leistungsverhältnis auszeichnen. Der Verlauf ist hervorragend und die Pixelung wurde auf ein Minimum reduziert, wodurch nur durch sehr nahe Betrachtung erkannt werden kann, dass es sich um einen Dry-Blend-Pulverlack handelt. Außerdem zeigt dieser eine sehr gute Verarbeitung, auch bei geometrisch komplexen Teilen.
Helleres Erscheinungsbild von Räumen
In der Abbildung ist der Unterschied des Reflexionsgrades von verschiedenen Pulverlacken sowie eines Spiegelreflektors, welcher in der Leuchtenindustrie verwendet wird, aufgezeigt.
Der Einsatzbereich von reflexionsoptimierten Pulverlacken liegt besonders bei Leuchten, welche einen hohen Leuchtenbetriebswirkungsgrad aufweisen müssen. Weitere denkbare Einsatzgebiete der reflexionsoptimierten Pulverlacke sind Deckenplatten und Metallwände, wodurch ein helleres Erscheinungsbild von Räumen erzielt werden kann bzw. eine Reduktion der Leuchten bei gleichbleibend hellem Erscheinungsbild.
Zukünftig werden nicht nur Pulverlacke in niedrigen Glanzgraden und Dry-Blend-Optik zur Verfügung stehen, da die Entwicklungsergebnisse bereits auch bei glänzenden Pulverlacken umgesetzt werden konnten. Lediglich am Farbton Weiß muss bei reflexionsoptimierten Pulverlacken festgehalten werden, da andere Farbtöne bestimmte Wellenlängenbereiche des Lichts absorbieren.
Die Autoren:
Tobias Kehl, Systemkoordinator Branchen, und Bernhard Baumann, Entwicklung Pulverlacke,
Emil Frei GmbH & Co. KG
Bild: Unterschiedlicher Reflexionsgrad von Pulverlack
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Autor(en): kw
