Die Transformation der Energieversorgung ist in vollem Gange – und sie verändert die Rolle der Beleuchtung. Wo Licht bisher klassisch als Stromverbraucher betrachtet wurde, wird es im Kontext von Gleichstromnetzen zum Bestandteil eines vernetzten Energiesystems.
Die Energiefrage hat sich verändert. Steigende Preise, schwankende Netze und der Ausbau erneuerbarer Energien zwingen insbesondere die Industrie und Logistik zum Umdenken. Dabei geht es längst nicht mehr nur um die Effizienz einzelner Komponenten, sondern um das Zusammenspiel ganzer Systeme. Genau hier rückt eine Technologie in den Fokus, die lange als überholt galt: Gleichstrom (DC).
Zurück zu den Wurzeln
Bild 1: Da PV- und Windkraftanlagen Gleichstrom liefern, liegt es nahe, diesen ohne Umwege direkt im DC-System zu nutzen, beispielsweise in Industriehallen, Logistikzentren, Data-Centern oder auch in dezentralen Anwendungen wie großen überdachten Parkflächen
Was zunächst wie eine Rückbesinnung wirkt, ist in Wahrheit ein technologischer Fortschritt. Denn Photovoltaik, Batteriespeicher, Leistungselektronik und selbst LED-Leuchten arbeiten intern bereits mit Gleichstrom.
Bei einer geeigneten DC-Architektur kann die Beleuchtung unmittelbar an das Gleichstromnetz angebunden werden. Darin besteht nun die Möglichkeit, PV- und Speicher-energie sowie in industriellen Anlagen auch rekuperierte Bremsenergie ohne zusätzliche Wandlungsstufe für die Beleuchtung zu nutzen. Der Umweg über Wechselstrom verursacht dabei unnötige Verluste. DC-Grid-Konzepte setzen genau hier an und eröffnen neue Potenziale hinsichtlich Effizienz, Versorgungssicherheit und Systemintegration.
Vom Verteilnetz zum Energiesystem
Bild 2: In einem DC-Grid vernetzt, werden energieintensive Anwendungen wie Robotik, Fördertechnik und Beleuchtung effizient und bedarfsgerecht versorgt – das stabilisiert Fertigungsabläufe und reduziert Betriebskosten
Energieeinsparungen bei einer DC-Grid-Anlage von bis zu 15 % sowie eine deutliche Reduktion von Wandlungsverlusten werden als realistisch eingestuft. Gleichzeitig sinkt der Materialeinsatz, etwa durch geringeren Kupferbedarf in der Infrastruktur. Der zen-trale Unterschied liegt im Systemansatz: In einem DC-Grid werden Erzeugung, Speicherung und Verbrauch direkt miteinander verknüpft.
Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) speisen Gleichstrom unmittelbar ein, Batteriespeicher stabilisieren das Netz, und Verbraucher greifen ohne zusätzliche Wandlung darauf zu. Ein intelligentes Energiemanagement verteilt die Energie bedarfsgerecht und federt Lastspitzen gezielt ab. Diese Struktur eröffnet insbesondere in energieintensiven Anwendungen neue Möglichkeiten. In der Industrie lassen sich Produktionsprozesse stabiler und effizienter betreiben, in der Logistik großflächige Anlagen wirtschaftlicher versorgen. Auch Rechenzentren profitieren, da ihre Infrastruktur ohnehin auf Gleichstrom basiert und zusätzliche Wandlungsverluste entfallen. Gleichzeitig gewinnt das Thema Autarkie an Bedeutung. Dezentrale Energieerzeugung – etwa durch PV-Anlagen auf Hallendächern oder firmeneigene Klein-Windkraftanlagen – lässt sich in DC-Systemen effizient nutzen. Energie wird dort verbraucht, wo sie entsteht.
Beleuchtung als integraler Bestandteil
Bild 3: Das Lichtband »SRT DC« ist gezielt für den Betrieb in 620-V- bis 700-V-Gleichstromnetzen ausgelegt und ermöglicht eine nahezu verlustfreie Nutzung regenerativer Energie – lange Lichtbandstrukturen lassen sich mit nur einer Einspeisung realisieren
Vor diesem Hintergrund verändert sich auch die Rolle der Beleuchtung. LED-Technologie hat bereits gezeigt, wie groß die Effizienzpotenziale auf Produktebene sind. Im DC-Grid entfaltet sie nun ihr volles systemisches Potenzial.
Da LEDs intern mit Gleichstrom betrieben werden, entfällt die sonst notwendige AC/DC-Wandlung in jedem einzelnen Gerät. Gleichzeitig ermöglicht die Kombination aus Sensorik und intelligenter Steuerung eine bedarfsgerechte Nutzung, von der Präsenzsteuerung bis hin zur tageslichtabhängigen Regelung. Damit wird die Beleuchtung Teil eines vernetzten Gesamtsystems. Sie reagiert nicht nur auf Nutzungsanforderungen, sondern auch auf Energieverfügbarkeit und Systemzustände. In Verbindung mit Dateninfrastrukturen lassen sich Licht, Sensorik und Gebäudetechnik zusammenführen und zentral steuern. Für Planer entsteht daraus ein neuer Ansatz: Beleuchtung wird nicht mehr isoliert ausgelegt, sondern als Bestandteil eines ganzheitlichen Energiesystems verstanden. Genau an dieser Schnittstelle setzen neue Lösungen an.
Lichtbandsysteme für das DC-Zeitalter
Gleichspannungsbasierte Lichtbandsysteme überführen den Ansatz einer direkten DC-Versorgung in eine konkrete, industrietaugliche Lösung. Ein Beispiel dafür ist das von Regiolux entwickelte System »SRT DC«.
Der grundlegende Ansatz besteht darin, Beleuchtung konsequent für den Betrieb in Gleichstromnetzen mit Spannungen von 620 V bis 750 V auszulegen und nicht nur »DC-tauglich« zu machen. Das nominelle Spannungsband liegt dabei bei 700 V. Die Anbindung erfolgt über eine zentrale DC-Einspeisung, die sowohl aus AC/DC-Konvertern als auch direkt aus erneuerbaren Quellen wie PV-Anlagen oder Batteriespeichern erfolgen kann. Innerhalb entsprechender Systeme übernehmen speziell entwickelte DC-Treiber die verlustarme Verarbeitung der Spannung. Dadurch lassen sich klassische Wandlungsverluste minimieren. In einer DC-Grid-Anlage sind somit Energieeinsparungen von bis zu 15 % möglich. Je nach Ausführung und eingesetzter Optik können hocheffiziente Lichtbandsysteme Lichtausbeuten von bis zu 202 lm/W bei einer Lebensdauer von 100.000 Stunden (L90/B10) erreichen.
Einbinden und steuern im DC-Grid
Auch bei der Steuerung bleiben solche Systeme offen. Schnittstellen wie Dali ermöglichen die Integration in bestehende Lichtmanagementlösungen, während Sensorik für die Präsenz- oder Tageslichtsteuerung eine adaptive Regelung sicherstellt.
Darüber hinaus ist die Einbindung in übergeordnete Energiemanagementsysteme möglich. Auf diese Weise kann die Beleuchtung aktiv zur Optimierung von Energieflüssen beitragen und als Bestandteil eines umfassenden Energiekonzepts eingesetzt werden. Auf Installationsebene bieten DC-Lichtbandsysteme ebenfalls Vorteile. Eine reduzierte, fünfpolige Verdrahtung kann den Materialeinsatz senken und die Montage vereinfachen. Lange Lichtbandstrukturen lassen sich mit nur einer Einspeisung realisieren, wodurch sich der Planungs- und Montageaufwand reduziert. Ein integriertes Sicherheitskonzept ist dabei entscheidend, um eine sichere Handhabung auch bei 700 V DC zu gewährleisten.
Zudem können Batteriespeicher und Notlichtfunktionen eingebunden werden, um die Versorgungssicherheit bei Netzschwankungen oder Ausfällen zu erhöhen. Mit Lösungen wie dem Lichtbandsystem »SRT DC« verschiebt sich der Fokus von der klassischen Wechselstrom-Leuchte hin zu einer ganzheitlichen Gleichspannungsversorgung. Für Licht- und TGA-Planer entsteht dadurch eine neue Freiheit: Die Beleuchtung muss nicht mehr isoliert betrachtet, sondern kann als Teil eines übergeordneten Energiekonzepts geplant werden. Elektrofachhandwerker profitieren von einer vereinfachten Installation, reduziertem Materialeinsatz und einer klar strukturierten Systemlösung. Gleichzeitig erfordert die Technologie neue Kompetenzen im Umgang mit DC-Infrastrukturen. Diese werden künftig insbesondere in energieintensiven Bereichen wie Industrie, Logistik und Data-Centern an Bedeutung gewinnen.
Bild 4: Schematische Darstellung eines DC-Grids: Über eine bidirektionale Schnittstelle mit dem AC-Netz verbunden, ermöglicht das Gleichstromnetz die direkte Integration erneuerbarer Energien, Speichersysteme und verschiedener Verbraucher industrieller Prozesse und Anwendungen – bis hin zu Beleuchtung – und sorgt durch intelligentes Energiemanagement für einen effizienten und verlustarmen Betrieb
Entwicklung mit Verantwortung
Die Auseinandersetzung mit Gleichstrom ist Teil einer langfristigen Entwicklung in der Energie- und Gebäudetechnik. Nachhaltigkeit, Ressourcenschonung und Effizienz werden dabei zunehmend im gesamten Systemkontext betrachtet – nicht nur auf Produktebene.
Der Wandel hin zu DC-Infrastrukturen ist mehr als ein technologischer Trend. Er steht im Zusammenhang mit zentralen Herausforderungen wie steigenden Energiepreisen, wachsenden Anforderungen an die Versorgungssicherheit und der effizienten Nutzung erneuerbarer Energien. Gleichstromnetze verändern die Art und Weise, wie Energie erzeugt, verteilt und genutzt wird. In der Beleuchtung zeigen Lösungen wie das System »SRT DC«, wie sich Gleichstrom in industriellen Anwendungen einsetzen lässt. Die Technologie ist verfügbar und eröffnet insbesondere in Bereichen mit PV-Anlagen, Batteriespeichern oder einem hohen Energiebedarf neue Möglichkeiten.
Gleichzeitig nehmen die Anforderungen an Planung, Installation und Betrieb entsprechender Systeme zu. Wer heute Beleuchtungs- und Energiekonzepte für Industrie, Logistik oder andere energieintensive Bereiche entwickelt, sollte Gleichstrom daher nicht nur als technische Option prüfen. Je nach Anwendung kann eine DC-Versorgung ein sinnvoller Bestandteil einer langfristig ausgerichteten Energie- und Infrastrukturplanung sein.
Autor
Dipl.-Ing (FH) Alexander Ross, Innovationsmanagement & Optoelektronik bei der Regiolux GmbH, Königsberg (Bayern)
