| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Miljørigtig udvikling i produktfamilier

6 Belysning

6.1 Introduktion til produktfamilien

Det anslås, at ca. 12% af det totale elforbrug i Danmark anvendes til belysning. For sammenligningen skyld kan det nævnes, at et tilsvarende tal er anslået for belysningens andel af elforbruget i Sverige. Lysstofrør, herunder de kompakte lysstofrør inklusive el-sparepærerne, er blevet udbredt gennem de senere år, men der er stadig megen elbesparende teknik, som først sent er kommercielt modnet og derfor ikke anvendes i vid udstrækning. Der kan således være et væsentligt potentiale for miljømæssige forbedringer ved elbesparelser på belysning.

Også i affaldssammenhænge bidrager belysning væsentlig til miljøbelastningerne da armaturer og lyskilder udgør en af de fem største affaldsfraktioner blandt elektrisk og elektronisk affald.

6.2 Det undersøgte produkt

I miljøvurderingen undersøges et specifikt belysningsanlæg til et gangareal.

Figur 6.1
Downlight til gangareal

Anlægget består af 8 downlights, som er armaturer der indbygges i loftet og anlægget antages at være tændt 12 timer i døgnet. Anlægget anvender kompakte lysstofrør. Tekniske specifikationer for det undersøgte produkt findes i næste afsnit.

6.3 Produktets familie

Det er nødvendigt at tage udgangspunkt i et specifikt eksempel for at kunne gennemføre en miljøvurdering. Men selvom miljøvurderingen er baseret på belysning af et gangareal, er konklusionerne mere bredt anvendelige og gælder belysning i almindelighed.

De to vigtigste erkendelser er nemlig, at der er store muligheder for elbesparelser samt, at der skal være opmærksomhed på minimering af ressourceforbruget f.eks. ved etablering af indsamlings- og genvindingssystemer. Disse erkendelser er så væsentlige, at det er usandsynligt, at de ændres selvom belysningsanlægget er betydeligt anderledes end det undersøgte.

Generelt vil indendørs belysning i bred forstand således kunne drage nytte af de miljøforbedringspotentialer, som er identificeret i dette projekt. Især i offentlige bygninger, virksomheder og lignende er forbedringspotentialerne relevante mens etableringen af f.eks. lysstyringssystemer nok endnu ikke er økonomisk realistisk i private hjem.

I de private hjem har manuelle lysdæmpere samt separate bevægemeldere vundet indpas, dels som spareforanstaltning, dels som lyseffekt. Nogle separate bevægemeldere kan dog have et relativt højt eget elforbrug, hvilket reducerer elbesparelsen. Opmærksomhed på og en reduktion af dette elforbrug er et oplagt forbedringspotentiale.

For udendørs belysning gælder til dels samme erkendelser om lysstyring og elektronik men der må tages hensyn til eventuelle særlige sikkerhedskrav til armaturer. Kravene til bl.a. farvegengivelse er dog ikke så høje, hvorfor der kan anvendes mere effektive lyskilder.

De elektroniske komponenter i armaturer adskiller sig ikke væsentligt fra andre elektroniske komponenter og der er da også i miljøvurderingerne anvendt generelle anslåede værdier for produktion og bortskaffelse af elektronikken. Erkendelserne vedrørende indsamling og genvinding af elektroniske komponenter gælder således bredt for alle elektroniske produkter. Der foreligger da også et endnu ikke godkendt EU-direktiv om håndteringen af sådanne produkter, hvoraf det fremgår at 60-80% af elektronik skal indsamles og genvindes i år 2006 (500PC0347(01) Forslag til Europa-Parlamentets og Raadets direktiv om affald af elektrisk og elektronisk udstyr. Forslaget kan ses på EU’s hjemmeside http://europa.eu.int/eurlex/da/com/dat/2000/da_500PC0347_01.html). Der er forslag til endnu et EU-direktiv, det såkaldte EEE-direktiv, i hvilket der bl.a. stilles krav til producenter af elektronisk udstyr om at miljøvurdere produkter i produktudviklingen for at skabe en balance mellem økonomiske, tekniske og miljømæssige aspekter. Direktivet foreligger marts 2001 endnu som et foreløbigt forslag og kan ses på EU’s hjemmeside http://europa.eu.int/comm/enterprise/electr_equipment/eee/index.htm.

6.4 Produktets tekniske specifikationer

Formål med og krav til lys

Belysning skal tilfredsstille menneskers ønsker om og behov for lys evt. som supplement til alm. dagslys. Disse ønsker og behov for lys er meget varierende og yderst foranderlige alt efter individ og situation. Der er forskellige krav til belysningen afhængig af de konkrete formål og det er forskellige egenskaber ved belysningen, som opfylder disse krav.

Eksempelvis skal lyset i butikker gøre det let at vælge mellem varer og det skal derfor fremhæve varernes form, materiale og struktur og skal desuden gengive farver så naturtro som muligt. I restauranter, hjem m.m. er lysets rum- og miljøskabende effekt vigtig, fordi der skal skabes en fornemmelse af hygge og trivsel.

Når det gælder kunstig belysning i arbejdslokaler stilles særlige krav, som er specificeret i standarden DS700 udgivet af Dansk Standard. I denne standard stilles for en lang række specifikke arbejdssteder eller –arter, krav til belysningsstyrke, maksimal blænding samt farvegengivelse.

Det er klart, at der skal være lys nok til at kunne se tilstrækkeligt godt og at lamperne ikke må blænde. Som beskrevet nedenfor er der dog også andre egenskaber som er vigtige og hvor standarden kommer med anbefalinger til, hvorledes lyskvaliteten kan kontrolleres.

Belysningens egenskaber

Belysnings egenskaber er en blanding af forskellige faktorer:

Jo mere lys, der er rettet rigtigt mod et objekt desto finere detaljer og desto svagere kontraster kan opfattes og jo lettere og hurtigere ser man. Dette er dog kun op til en vis grænse, hvor synsopfattelsen svækkes pga. blænding. Hvor denne grænse ligger afhænger af øjets adaptationstilstand (hvilken lysstyrke er øjnene tilpasset til) og omgivelsernes luminans (luminans er tilbagekastningen af lys fra overflader f.eks. vægge).

Eksempelvis vil et stærkt arbejdslys i et ellers mørkt rum kunne blænde, hvilket ikke ville være tilfældet, hvis der er god almen belysning. Lysniveauet i et rum skal afpasses efter, hvilke opgaver, der bliver udført, alder på arbejderen (jo ældre, jo mere lys), samt vigtigheden af hastighed og præcision i arbejdet.

Blænding forårsages når øjnene udsættes for et stærkere lys end de er tilpasset til. Dette lys kan komme fra lamper, solen eller himlen gennem et vindue, men kan også komme fra reflekser i blanke overflader, f.eks. en computerskærm. Blænding gør det svært at se og har en trættende virkning.

Blænding kan undgås eller begrænses ved at placere armaturet hensigtsmæssigt, ved at vælge armaturer med effektiv afskærmning og god lysfordeling samt ved at undgå reflekser i blanke overflader. Som nævnt ovenfor kan en forøgelse af baggrundsbelysningen desuden mindske risikoen for blænding fordi blænding til en vis grad også afhænger af kontraster.

Øjet tilpasser sig til en bestemt lysstyrke og der må derfor ikke være for store forskelle mellem den såkaldte luminansfordeling i rummet, da det vil opfattes som ubehageligt. I en arbejdsbelysning f.eks. skal det objekt, der arbejdes med have højere luminans end omgivelserne. Luminansfordelingen bestemmes af armaturernes placering og lysfordeling, forskellige overfladers refleksionsegenskaber, samt i hvilken udstrækning armaturernes lysende overflade er synlig. En ændring i luminansen i synsfeltet bør altid ske successivt så øjet når at tilpasse sig. Hvis det f.eks. er et arbejdslokale bør der være en rimelig ensartethed i hele rummets belysning.

Det menneskelige øje formår at opfatte forskelle mellem farver og mellem luminans. Kontrast opstår ved at et objekt har en anden farve eller luminans end baggrunden.

Figur 6.2
Lys ved en arbejdsplads, lysets retning og refleksion

Når der skal opnås høj synspræstation er det vigtigt at kontrasten er så stor som muligt. Kontrasten afhænger af følgende:

- lyset retning mod det betragtede objekt
- den seendes retning mod det betragtede objekt
- det betragtede objekts refleksions-egenskaber

5. Farvegengivelse og lysfarve

Strålingen fra forskellige lyskilder har forskellige spektral sammensætning og dermed forskellig evne til at gengive objekters farver. Farvegenskaberne har stor betydning for indretningen og opfattelsen af et rum og dets interiør.

Lyskildens farveegenskaber defineres ved hjælp af to begreber: Farvetemperaturen, som beskriver hvorledes selve lysets farve opfattes og farvegengivelse, som beskriver hvorledes lyset gengiver farver.

Figur 6.3
Farvetemperaturer

Farvetemperatur (refererer til farven på et sort varmelegeme ved forskellige temperaturer). Normalt foretrækkes en varmere farve i lavt belyste områder (f.eks. spisestue) og en koldere farve i stærkt belyste områder f.eks. butikker. 3000K er varmtonet lys, 4000K er hvidt neutralt lys, 5000K er normalt dagslys.

Farvegengivelse defineres ved et R_a-indeks med en skala på 0-100, hvor 100 svarer til en glødelampe. Normalt skal der anvendes en R_a-værdi på mindst 80 i lokaler hvor personer opholder sig.

Desuden må belysningen ikke flimre eller genere ved støj eller varme. Normalt anvendes 50 Hz på strømnettet, hvilket resulterer i flimmer fra lamper. Denne flimmer ligger lige på kanten af hvad det menneskelige øje kan opfatte. Flimmer opfattes naturligvis som generende og for at undgå det kan der anvendes højfrekvens forkoblinger (se nedenfor), som i øvrigt også giver bedre mulighed for at styre lyset (f.eks. dæmpe i forhold til mængden af dagslys), og dermed energibesparelser.

Lysteknikere kan på baggrund af armaturers og lyskilders egenskaber samt ved hjælp af forskellige beregningsprogrammer projektere belysningen i et givet lokale, således at den opfylder kravene i DS700 såvel som de individuelle krav arkitekter, bygherrer eller andre måtte have til belysningen. De krav som eksempelvis arkitekter stiller er ofte af en lidt anden karakter, hvor der er fokus på f.eks. æstetik og design.

Teknik

Selve lyskilden spiller en stor rolle med hensyn til lysintensitet, og farveegenskaber, såvel som for lysudbyttet (lysstrømmen pr. watt) og kan karakteriseres med hensyn til disse tre egenskaber, som der er stor forskel på mellem forskellige lyskilder.

Generelt kan der opnås gode resultater med lysstofrør, som dog kan flimre en del. Lysstofrør kræver en forkobling, som styrer strøm og spænding til lyskilden. Forkoblinger kan desuden udformes således, at de omformer fra 50 Hz, som er den normalt anvendte frekvens på strømnettet, til en væsentlig højere frekvens (op til 50.000 Hz). Dette fjerner dels flimmer men giver også bedre muligheder for at dæmpe lyset og bedre eludnyttelse.

Armaturets lystekniske data beskriver, hvor meget og hvorledes lyset udsendes fra armaturet. En vigtig egenskab ved armaturet er virkningsgraden af armaturet som beskriver forholdet mellem den nøgne lyskildes lysudsendelse og armaturets lysudsendelse. Men det er også vigtigt, at lyset kommer hen hvor det skal bruges dvs. at armaturets lysfordeling passer til formålet.

Det undersøgte produkt

Miljøvurderingen af belysning har taget udgangspunkt i belysning af et gangareal vha. downlights, som er lamper, der er indbygget i loftet. Der er givet en række krav til belysningen: Der skal være 100 lux på gulvplan (dette er mere end kravet i DS700 på 50 lux (lux er enheden for belysningsstyrke)), Ra-indeks (farvegengivelsen) skal være mindst 80 og øvrige krav i DS700 skal være overholdt, armaturer må ikke blænde ved vinkler større end 60° , de skal være brandhæmmede og det skal være let at udskifte lyskilder. Rent lysteknisk er det også vigtigt, at lyset er jævnt på hele gangen (lysfordelingen).

Vurderingen omfatter desuden en række antagelser og forudsætninger bl.a. om, hvor lang tid lyset er tændt og hvor meget et styringssystem kan reducere belysningstiden.

6.5 Miljøvurdering

Miljøvurderingen af belysningsanlæg omfatter energi- og procesemissioner samt ressourceforbrug i forbindelse med resourceudvinding og materialefremstilling, produktion, brug, bortskaffelse og transport.

Se her!

Figur 6.4
Livscyklusmodel for belysning

Afgrænsningen af det undersøgte system fremgår af figuren, som viser en livscyklusmodel for belysning.

Miljøvurderingen er baseret på oplysninger fra en producent af armaturer om materialesammen-sætning, energiforbrug levetid m.m. Data stammer primært fra UMIP-databasen.

Materialefasen inkluderer selve materialerne til armaturet, samt estimater for nogle elektroniske komponenter og for dele af lyskilderne. Data for de elektroniske komponenter er estimeret af IPU, mens der for lyskilderne kun er medtaget de væsentligste materialer (dvs. fremstilling er ikke inkluderet).

Brugsfasen omfatter energi til lyskilder og forkobling. Brug er antaget at finde sted i Danmark og baseres således på dansk el-produktion.

Ved bortskaffelse er der regnet med 90% genvinding af lyskilder og elektronik samt genvinding af kobber og stål, hvilket forventes at være realistisk i det mindste inden for et par år.

6.6 Belysningsanlæggets miljøbelastning

Miljøvurderingen er foretaget efter UMIP-metoden, hvor miljøbelastningen vurderes i forhold til en række forskellige miljøeffekttyper jf. de indledende kapitler Resultaterne er vægtet på baggrund af de politiske målsætninger for de enkelte miljøeffekttyper, således at de illustrerer, hvor alvorlig en miljøeffekt og dens mulige konsekvenser vurderes at være i forhold til andre miljøeffekter.

I diagrammet i det følgende ses de vægtede miljøeffektpotentialer for det undersøgte belysningsanlæg.

Se her!

Figur 6.5
Vægtede miljøeffektpotentialer for belysningsanlæg til gang.

Som det fremgår af diagrammet er det energiforbruget i brugsfasen, som er det fuldstændig dominerende bidrag til miljøeffektpotentialerne. Brugsfasen dominerer i forhold til de øvrige faser med bidrag på ca. 90% eller mere til drivhuseffekt, forsuring, toksicitet (alle typer), volumenaffald samt slagge og aske. Effekterne kan i høj grad tilskrives den kulbaserede el-produktion og ved en følsomhedsvurdering er det fundet, at et nyere scenarie for el-produktionen mindsker miljøbelastningen med ca. 20%.

Belysningsanlægget forårsager også økotoksicitet og persistent toksicitet ved bortskaffelsen, dvs. fra genvindingen af materialer. Da de specifikke processer i genvindingen ikke er kendte, er størrelsen af bidraget til toksicitet imidlertid meget afhængig af de antagelser, som er foretaget i forhold til emissioner fra genvindingsprocesserne. I eksemplet er det værst tænkelige tilfælde i forhold til den antagede genvinding vurderet, nemlig at alt hvad der ikke genvindes (ca. 10%) udledes til miljøet. En stor del af denne toksicitet skyldes kviksølv og andre metaller i lyskilderne.

Vurderingen omfatter også de materialeressourcer, som anvendes til belysning, f.eks. stål og kobber til armatur og ledninger. Som det fremgår af figur 6.6 dominerer energiressourcerne i brugsfasen.

I materialefasen ses også de vægtede ressourcer til fremstillingen af elektroniske dele. De materialer, som tydeligt fremgår er kobber, tin og antimon. Forbruget af materialer modregnes til dels ved undgået produktion af nye materialer når den elektroniske forkobling og lyskilderne genvindes. I diagrammet er er en forventet genvinding på 90% medregnet. Hvis genvindingen er mindre vil også forbruget af nikkel, zink og guld være af betydning i det samlede billede.

Figur 6.6
Vægtede ressourceforbrug for belysningsanlægget

6.7 HOT SPOTS

Den gennemførte miljøvurdering har tydeligt identificeret "hot spots" for miljøbelastningen af belysningsanlæg. Det drejer sig først og fremmest om energiforbruget i brugsfasen og dernæst om anvendelsen af sparsomme ressourcer.

Udgør klart den største påvirkning af samtlige miljøeffektkategorier. Det bidrager med 90% eller mere og påvirker fra 9 til mange gange mere end de øvrige faser. Energiforbruget er meget påvirkeligt af såvel installationen (anvendes f.eks. lysstofrør og er der automatisk styring) som af brugsmønstre.

Det skal bemærkes, at lysstofrør og el-sparepærer indeholder kviksølv, som kan frigives til miljøet efter brug. Indholdet af kviksølv (og andre metaller) er imidlertid relativt lavt og selvom hele lyskildens indhold blev frigivet til miljøet, reduceres den totale påvirkning af miljøet med disse metaller mere end tre gange ved anvendelse af lysstofrør. Dette skyldes det lavere forbrug af energi, som fremstilles med kulkraft, hvorfra der også udledes metaller.

Sparsomme ressourcer

Som f.eks. tin, nikkel, guld og kobber anvendes både i elektroniske dele og i lyskilder, men forbruget modregnes til en vis grad ved genanvendelse af disse dele.

6.8 Hvordan kan miljøbelastningen nedsættes

Tekniske løsningsmuligheder

Undersøgelsen af, hvorledes miljøbelastningen kan nedsættes tager naturligvis udgangspunkt i de identificerede hot spots, og fokuserer derfor på energibesparelser og reduktion af ressourceforbruget.

De største miljømæssige forbedringspotentialer ligger i en reduktion af energiforbruget i brugsfasen. Der er flere muligheder for at reducere dette forbrug. Ikke alle mulighederne er undersøgt i den konkrete vurdering af et belysningsanlæg bl.a. fordi det undersøgte belysningsanlæg allerede er udstyret med lysstofrør og højfrekvensforkoblinger. Men el-besparelser på belysning har i de senere år været et emne for belysningsbranchen og der er således skrevet en del om det.

Generelt kan det siges, at selvom der i de forskellige forbedringsforslag bl.a. introduceres flere elektroniske komponenter, har fremstilling og eget energiforbrug af disse kun ringe betydning i forhold til de store elbesparelser de medvirker til.

Figur 6.7
Energiforbrug ved forskellige løsninger

Figur 6.7 viser besparelsespotentialer ved introduktion af de forskellige forbedrings-muligheder. Tallene er anslået på baggrund af oplysninger fra bl.a. producenter, leverandører m.fl., men kan kun opfattes som retningsgivende. Figuren skal forstås således, at der er en ca. 8 ganges besparelse ved at gå fra glødepærer til lysstofrør og yderligere besparelser fås ved successivt at kombinere lysstofrørene med andre forbedringspotentialer.

De el-besparelser, som er undersøgt i denne vurdering er dels indføring af lysstyring dels en mere effektiv udformning af armaturet. I figur 6.7 ses overslag på besparelsespotentialerne ved anvendelse af de forskellige el-besparelser, løseligt anslået på baggrund af oplysninger fra producenter og leverandører.

Udskiftning af lyskilder. Som det fremgår er det mest dramatiske besparelsespotentiale udskiftning af glødelamper med kompakte lysstofrør eller lysstofrør, som er henholdsvis 3-5 eller 7-10 gange mere effektive end glødelamper.

Design af armatur kan øge virkningsgraden, dvs. den mængde af den nøgne lyskildes lys som kommer ud af armaturet. I det undersøgte system er virkningsgraden øget ca. 13%. Af hensyn til forbruget af sparsomme ressourcer er det vigtigt, ikke at anvende sparsomme ressourcer, eksempelvis kobber, til fremstilling af selve armaturet.

Anvendelse af højfrekvensforkoblinger alene i stedet for konventionelle forkoblinger giver anledning til elbesparelser på omkring 15-20%.

Der er en glidende overgang fra introduktionen af simple lysreguleringer som f.eks. bevægemeldere til de større integrerede bygningsinstallationer (IBI) og elbesparelserne afhænger meget af brugsmønstre, dagslysindfald m.m. Besparelsen kan f.eks. være 70 % i en sydvendt del af en bygning og mindre i andre dele med knap så stort lysindfald. Gennemsnitligt angives dog besparelsespotentialer på ca. 50% ved introduktion af systemer med dagslysstyring.

Figur 6.8
Energiforbrug og forskelige lyskilder

Lyskilder m.m.

Lysstofrør har generelt 3-10 gange større lysudbytte end almindelig gløde-lamper. Almindelige lys-stofrør er noget mere effektive (ca. det dobbelte) end kompakt lysstofrør (bl.a. el-sparepærer). En almindelig 100W gløde-lampe giver således en lysstrøm på ca. 1000 lumen, 100W elspare-pærer en lysstrøm på ca. 4000 lumen og 100W lysstofrør en lysstrøm på ca. 7500 lumen.

El-sparepærerne har den fordel, at de kan anvendes i de fleste armaturer, der er designet til glødelamper, mens omstilling til lysstofrør kræver udskiftning af armaturer. Elsparepærerne har indbygget forkobling og der kan således ikke udskiftes til højfrekvensforkobling, ligesom forkoblingen bortskaffes sammen med pæren, selvom levetiden normalt er større for en forkobling end for en lyskilde. Der findes dog andre kompakt lysstofrør, som ikke har indbygget forkobling.

Der er indført energimærkning af lamper, som kan mærkes A, B, C……G, hvor A er de energimæssigt bedste. A-mærkede lamper er diverse lysstofrør og sparepærer. Halogenlamper (som f.eks. bruges i hjemmet) er C-mærket mens almindelige glødelamper er E-mærket. G-mærket er f.eks. softtone kertelamper og industriglødelamper. Generelt kan det anbefales at anvende A- eller i det mindste B-mærkede lamper, som er dem der har bedste lysudbytte.

Anvendelsen af lysstofrør og el-sparepærer er en miljømæssig gevinst, selvom lyskilderne indeholder kviksølv og andre metaller. Det lavere forbrug af energi medfører, at den samlede belastning af miljøet med kviksølv reduceres til en tredjedel eller mindre.

Når det gælder forkoblinger er energibesparelsen omkring 15-25% ved at skifte fra ordinære tænd-sluk armaturer til armaturer med højfrekvensdrift (dvs. med frekvensomformer i forkoblingen).

Lystyring

Som det nævnes i teksten kan forskellige former for behovstyret regulering af belysning medvirke til betydelige besparelser på op til 70% af energiforbruget. Lysregulering/-styringssystemer fungerer ved automatisk at tænde, slukke eller dæmpe lyset afhængigt af behovet.

En forudsætning for at lysstyringen kan fungere optimalt er, at brugsmønsteret for lokalerne analyseres, således at det vurderes, hvilke reguleringsmuligheder som er de mest effektive til det aktuelle behov. I et en-mandskontor for eksempel kan anvendes bevægemeldere, som er indstillet til at lade lyset være tændt i et tilpas tidsrum efter sidste aktivitet i lokalet. På denne måde er lyset kun tændt når der opholder sig personer i lokalet. Bevægemeldere er dog ikke effektive i et meget befærdet rum fordi der hele tiden er aktivitet.

Der findes i princippet tre typer lysstyringsmekanismer:

Figur 6.9
Tre typer lysstyringsmekanismer

1. Timer (tidsstyret tænd/sluk)
      
2. Bevægemeldere, som tænder lyset ved aktivitet i lokalet og slukker igen efter aktivitetens ophør.
     
3. Dagslyssensorer, som dæmper eller øger styrken af det kunstige lys afhængig af indfaldet af dagslys.

Ved en kombination af disse komponenter er det muligt at udarbejde et fuldautomatisk belysningsanlæg, som ikke bruger væsentlig mere energi end nødvendigt.

Som nævnt kan energibesparelsen ligge på op til 70% eller mere afhængig af bl.a. lysindfald og brugsmønstre for bygningen. Som gennemsnit for en bygning anslås dog en generel besparelse på ca. 50%.

I en publikation om lysstyring fra Byggecentrum (BPS publikation nr. 132, 2000) findes en detaljeret gennemgang af de forhold som har betydning for besparelsespotentialet ved lysstyring.

Lysstyring involverer naturligvis en række komponenter (dagslyssensorer, bevægemeldere, regulerings-/styringselektronik etc.), som bidrager til systemets ressourcetræk, men ressourcerne i disse forventes i udpræget grad at blive genanvendt, specielt set i lyset af de kommende EU-regler i denne forbindelse. Set i forhold til el-besparelsen er ressourcetrækket ubetydeligt.

Design af armatur

Armaturets virkningsgrad angiver hvor meget af den nøgne lyskildes lysstrøm, der kommer ud af armaturet.

Figur 6.10
Forskelligt design af armaturer

Virkningsgraden af armaturerne kan variere meget. Selve armaturet kan reducere lysstrømmen med mere end 50%, men normalt reduceres lyset med 20-50 %. Der er således væsentlige forbedringspotentialer ved udformningen af armaturer, som har en større virkningsgrad.

Den bedste virkningsgrad på omkring 95 % har et nøgent lysstofrør monteret til en forkobling og ophængt i loft, men en sådan belysning vil f.eks. kunne blænde og opfylder måske ikke andre kriterier, f.eks. vedrørende lysfordeling eller æstetiske hensyn.

Så snart afskærmning/afblænding af lyskilden introduceres falder virkningsgraden. De bedste armaturer med nedadrettet lys og lamelafskærmning har en virkningsgrad på ca. 85% - de dårligste ca. 55%.

Når der også er opadrettet lys er virkningsgraderne generelt bedre fordi afskærmning ikke er nødvendigt mod loftet, men den "effektive virkningsgrad" dvs. det reelt brugbare lys ved bord- eller gulvhøjde, er ofte mindre ved opadrettet lys. Afskærmning med matteret glas giver generelt dårlige virkningsgrader (50% eller mindre).

Ved design af armaturer skal det derfor tilstræbes at skabe en god balance mellem gode afskærmnings- og fordelingsegenskaber og høj virkningsgrad. Der kan også være andre hensyn som skal tages. I eksemplet med downlights er den tilgængelige højde til indbygning over loftet f.eks. af betydning. Der er selvfølgelig også æstetiske og designmæssige krav med hensyn armaturernes fremtoning.

Som der gås mere i detaljer med nedenfor er det også vigtigt at tænke på at gøre armaturets enkelte komponenter identificerbare og let adskillelige for at lette genvinding.

Minimér forbrug af sparsomme ressourcer

Sparsomme ressourcer anvendes særligt i de elektroniske komponenter og til dels i lyskilder. Nogle armaturer kan dog også være fremstillet af sparsomme ressourcer f.eks. kobber. Forbruget af sparsomme ressourcer kan reduceres ved undgå at anvende sådanne materialer til f.eks. armaturer, men generelt er det vigtigere, at reducere forbruget af ressourcer til elektronik.

Udviklingen inden for elektronik går generelt mod stadig mindre komponenter, hvilket betyder en reduktion af ressourceforbruget. Det er dog stadig af stor betydning, at elektronik og lyskilder ikke bare smides ud til f.eks. forbrænding men at de separeres fra det øvrige affald således, at de sparsomme ressourcer kan genvindes fra komponenterne.

Som nævnt er det vigtigt, at komponenter i armaturer er let adskillelige og kan identificeres.

Figur 6.11
Eksplosionstegning af et downlight

Vær dog opmærksom på, at der kan være forskellige krav til armaturer, f.eks. skal forkobling og armatur skruekobles.

Desuden er det en forudsætning, at der er etableret effektive indsamling- og genvindingsordninger for elektronik og lyskilder, således at brugeren ved, hvor det kan bortskaffes.

I dag er der mange kommunale modtage-stationer, som separerer affaldet og indsamler de værdifulde affaldsstrømme.

Det skal nævnes, at der i Danmark findes et meget effektivt genvindingsanlæg for lysstofrør, hvor der pt. genvindes ca. 98% af materialerne med en forventning om inden for få år at kunne genvinde 99,5%

6.9 Forretningsmæssig vurdering

De meget væsentlige forbedringspotentialer, som er identificeret kan i praksis kun forventes udført, hvis de ikke koster for meget. Der er derfor gennemført en forretningsmæssig vurdering af de væsentligste forbedringspotentialer.

Aktørernes rolle

Der er en række forskellige aktører, som har indflydelse på miljøpåvirkningerne fra belysningsanlæg. I figur 6.12 gives et overblik over disse.

Figur 6.12
Aktørerne i miljøbelastningen fra belysningsanlæg

Producenter, importører og underleverandører

Denne gruppe af aktører omfatter først og fremmest producenter af både armaturer, lyskilder og komponenter til lysstyringsanlæg. Deres muligheder for påvirkning af miljøbelastningen er primært ved udvikling af mere effektive lyskilder og armaturer samt ved valg af materialer og komponenter. Eksempelvis er der mulighed for at designe og fremstille armaturer således, at de er mere effektive og så de er adskillelsesvenlige i forbindelse med bortskaffelse.

Inden for lyskilder foregår en stadig udvikling mod mere effektive lyskilder og den generelle tendens går også mod udvikling af elektroniske komponenter som anvender færre sparsomme ressourcer.

Producenter af armaturer kan f.eks. vælge at udvikle armaturer, som anvender de mere effektive lyskilder og vælge underleverandører, som anvender færre sparsomme ressourcer. Da råvarepriserne er internationalt bestemt og bl.a. afhængig af tilgængelighed, gøres sandsynligvis en indsats for at spare på anvendelsen af ressourcer alene af konkurrencehensyn.

I takt med fremkomsten af nye lyskilder er der en stadig nyudvikling af armaturer. Udbuddet er der således i dag men anskaffelsesprisen er ofte højere for disse produkter hvorfor mange vælger en billigere løsning.

Bortset fra helt specifikke krav (eks. vedrørende indhold af halogener) anses det for usandsynligt, at der fremover stilles specifikke miljøkrav til den enkelte underleverandør. Dette skyldes, at mange komponenter produceres i meget store mængder, da de indgår i flere typer produkter, hvorfor leverandøren står stærkt overfor armaturproducenten. Herudover er det næppe noget armaturproducenten vil bruge ressourcer på, medmindre kundekrav eller forventninger om kundekrav berettiger det.

Importører er også en væsentlig interessent fordi størsteparten af alle lyskilder importeres, ligesom der er en stor import af armaturer og komponenter til lysstyringsanlæg. Ligesom armaturproducenterne er importørernes væsentligste handlemulighed at stille krav til leverandørerne.

Kunder, rådgiver og bruger

Kunderne kan opdeles mellem private kunder og det professionelle marked. De private kunder kan først og fremmest handle ved valg af lyskilder og simple former for lysstyring. De kan f.eks. informeres via oplysningskampagner, vejledning hos el-installatører m.m., hvilket oftest er den eneste form for rådgivning de får. Når det gælder lyskilder findes også miljømærkerne Svanen og Blomsten, som kan vejlede om det mest miljøvenlige indkøb.

På det professionelle marked er der flere handlemuligheder. Det omfatter kunder, som typisk er offentlig eller privat virksomhed. De kan prioritere og vælge miljørigtige løsninger på belysning. Eksempelvis kan valg af lysregulering give besparelser på op til 70 % i forhold til en traditionel løsning.

Kunderne kan evt. forlange en energiberegning så forbruget i driftsfasen bliver defineret i relation til omkostningerne.

Kundens valg selvfølgelig bl.a. et prisspørgsmål og et spørgsmål om tilbagebetalingstid, hvilket diskuteres i næste afsnit. Kunderne kan/bør også stille krav til producenterne om f.eks. indholdet af farlige stoffer i armaturer og komponenter.

I Danmark er der udarbejdet miljøvejledninger til offentlige indkøbere for en lang række produkter. Fordi Energistyrelsen har udsendt informationsmateriale om belysning, er der endnu ikke udarbejdet miljøvejledning for belysning, men en sådan er planlagt. Der stilles også miljøkrav andre steder f.eks. i Sverige, hvor bl.a. Energimyndigheten og den svenske naturbeskyttelsesforening sammen har udarbejdet store spørgeskemaer til belysning af en række miljøforhold ved armaturer og lysanlæg.

Rådgiverne spiller en stor rolle i forbindelse med vejledning af kunderne mht. til projektering af miljørigtige anlæg med optimeret lysregulering. De har også indirekte en rolle i forbindelse med f.eks. rådgivning af myndigheder mht. love og reguleringer, samt udarbejdelse af eksempelvis rapporter, som lovgivning henholder sig til.

Belysningsanlæg med styring er optimeret til at sørge for den nødvendige belysning i givne situationer. Hvis brugerne eksempelvis tænder mere lys, bruges mere el end nødvendigt. Brugernes accept og forståelse af lysreguleringssystemer er derfor væsentlig.

Bortskaffelseskæde

I forbindelse med bortskaffelse af lyskilder, armaturer og tilbehør er det væsentligt, at der etableres effektive indsamlingsordninger, som tager hensyn til bl.a. nedrivnings-problematik, dvs. at f.eks. downlights bortskaffes sammen med lofter ved nedrivning.

Det er desuden vigtigt, at genvindingsteknologien kan håndtere den type affald og de materialer, som det drejer sig om. I et forslag til EU-direktiv stilles generelt krav om genvinding af mindst 80% af elektriske og elektroniske apparater inden år 2006. Samme krav gælder for nogle typer lyskilder (gasudladningslamper), som dog primært anvendes til udendørsbelysning.

Teknologisk kan det pt. i Danmark lade sig gøre at genvinde ca. 98% af materialerne i lysstofrør. Dette niveau forventes forhøjet ligesom kompakte lysstofrør medtages i løbet af få år.

Lovgivere og myndigheder

Lovgivere og myndigheder har muligheder for at påvirke ved at vedtage og forvalte love, vejledninger og reguleringer, som stimulerer miljørigtige løsninger. Tilskudsordninger er ligeledes en foranstaltning som kan fremme energibesparende tiltag. Endelig findes i dag en lang række muligheder for at myndigheder kan indgå aftaler, påvirke markeder, informere osv. med henblik på at påvirke erhvervslivet til at handle mere miljørigtigt.

Belysningsanlæg er omfattet af bygningsreglementet (dog ikke småhuse, som er omfattet af andet reglement). Bygningsreglementet (Reglement nr. 4002 af 13/02 1995) med seneste ændring (By- og boligministeriets bek. Nr. 10816 af 15/10 1999) stiller som krav til belysning, at energiforbrug og effektbehov begrænses mest muligt under hensyntagen til rummets udformning og anvendelse, herunder krav til belysningens kvalitet og driftstid.

Disse krav i bygningsreglementet kan f.eks. opfyldes ved at følge de metoder og vejledninger, der er angivet i SBI-anvisning 184: Bygningers energibehov. Bygningsreglementet kræver desuden, at belysningsanlæg skal udføres opdelt i zoner afhængig af dagslysforhold. Bestemmelsen opfyldes ved at montere manuel og/eller automatisk afbryder for hver enkelt zone.

Belysningsanlæg skal desuden udføres på grundlag af DS 700-serien »Retningslinier for kunstig belysning i arbejdslokaler«. Som et yderligere krav, skal udendørs belysning være forsynet med automatisk styring efter dagslysforhold og brugstid.

Forretningsmæssige muligheder

De forskellige aktørers holdninger er undersøgt ved telefoninterview af repræsentanter for forskellige grupper af aktører.

Der er således talt med to armaturproducenter, tre leverandører af lysstyringsanlæg, med to rådgivere, to offentlige bygherrer/kunder samt to entreprenører. Der er ikke kommet et fuldstændigt entydigt billede ud af undersøgelsen, fordi der var forskellige opfattelser af holdninger blandt de adspurgte.

Generelt gælder det dog, at der er stor villighed til at etablere forskellige former for lysstyring, hvis investeringerne er forholdsvis små og tilbagebetalingstiden er kort dvs. 1-2 år eller mindre i forhold til en levetid på 10 år eller mere. Dette stemmer meget godt overens med resultater fra ventilation , hvor det blev fundet, at alternative løsningsmuligheder generelt ikke må være mere end 10-15% dyrere og skal have en tilbagebetalingstid på mindre end 2 år.

Udskiftning af glødelamper til lysstofrør har meget korte tilbagebetalingstider pga. den meget store elbesparelse. Besparelserne ligger primært på el men besparelser i vedligeholdelsesudgifter, f.eks. mandskab til udskiftning af lyskilder kan også være væsentlige ved overgang til lyskilder med længere levetid.

De længste tilbagebetalingstider i forbindelse med lysregulering fås oftest i enkeltmandskontorer fordi personen selv er ansvarlig for at tænde og slukke lyset efter behov og besparelsen ved lysstyring er derfor mindre.

Nogle af de største besparelser er opnået i haller med ovenlys, hvor det normale konstante lys er blevet udskiftet med dagslysstyret belysning samt offentlige områder som auditorier, toiletområder osv. udstyret med bevægemeddelere.

De større entreprenører oplever en ringe interesse for lysregulering primært begrundet i en adskillelse mellem anlægs- og driftsudgifter hos bygherre. Der kan også være en tendens til, at en totalenterprise, for at holde udgifterne nede, ikke medtager lysstyring i deres tilbud. Med mindre der lægges specifikt vægt på lysstyring skæres det ofte væk ved den økonomiske tilretning af byggeprojektet. Især offentlige indkøbere bør stille miljøkrav til entreprenører og bl.a. sørge for at driftsudgifterne er indregnet i tilbud.

For de adspurgte offentlige institutioner har det dog kun været for vedligehold (udskiftning af armaturer m.v.), at der har været et stort fokus på tilbagebetalingstider. Ved nybygninger eller totalrenoveringer er der blevet indført lysregulering af forskellige typer.

Leverandørerne af lysstyring oplever en stor interesse for deres produkter og har den opfattelse, at langt de fleste moderne byggerier opføres med en form for lysstyring. Den samme opfattelse har de adspurgte rådgivere.

På baggrund af den relativt begrænsede undersøgelse vurderes det, at der generelt er interesse for introduktion af lysregulering af forskellig type og at anlæg ved nybygning ikke udgør en meget stor merudgift. Ydermere vil belysningsanlæg med lysregulering ofte kunne tilbagebetales inden for få år afhængig af anlæggets omfang.

6.10 Retningslinier og anbefalinger

Det kan konkluderes, at en indsats for miljøforbedring især skal koncentrere sig om at nedbringe energiforbruget under drift og reducere forbruget af sparsomme ressourcer.

For producenter drejer det sig f.eks. om ikke at anvende kobber eller andre sparsomme ressourcer til selve armaturet, eller eksempelvis at tænke dagslyssensorer og lignende besparelsespotentialer ind i udviklingsprojekterne. Et arbejde, som løbende pågår er udvikling af mere effektive lyskilder.

For brugerne af belysning er det vigtigt, at de forstår og accepterer, at lysstyringsanlæg regulerer lyset efter en optimal løsning, som tager hensyn til den krævede lysmængde i den givne situation. Brugerne skal også altid tænke på at slukke lyset, hvis de forlader lokalet samt, hvis der er så meget dagslys, at kunstig belysning ikke er nødvendig.

De forskellige aktører har forskellige handlemuligheder og følgende fokuspunkter bør altid overvejes: