artikel

Intelligente ledverlichting vermindert lichtvervuiling

verlichting

Dankzij de inzet van intelligente ledverlichting wordt op de Chemelot site ’s nachts de lichtvervuiling drastisch verminderd. De sterrenhemel is weer zichtbaar, terwijl het energieverbruik voor de verlichting op het industrieterrein in Limburg tot meer dan tachtig procent kan worden verlaagd.

Intelligente ledverlichting vermindert lichtvervuiling

Er is gekozen voor een light-as-a-service oplossing. Een operational leaseconcept ontzorgt de deelnemende bedrijven op het gebied van verlichting als het gaat om financiering, installatie en onderhoud. Voor de zomer van 2018 zullen in 22 fabrieken in totaal ongeveer 17.000 lampen zijn vervangen.

Verlichting vervangen

Zo’n drie jaar geleden kwamen de bedrijven Professional & Sustainable Performance Lighting (PSPL, toen nog TPPL – Tubular Professional Performance Lighting-expert team) en verlichtingsleverancier Dietal met het idee om de verlichting op het industrieterrein Chemelot in Limburg op innovatieve wijze te vervangen. Zij vonden een gewillig oor bij Sitech Services en besloten samen een open innovatietraject te starten met een aantal bedrijven op het industrieterrein: Arlanxeo, AnQore, Borealis, DSM Engineering Plastics, Fibrant en OCI Nitrogen.

“Licht als service”

“Licht als een service was het uitgangspunt”, stelt Richard Schouten, Business Unit directeur bij Sitech Services. “We hebben vervolgens met meerdere partijen onderzocht aan welke voorwaarden de armaturen, maar ook het leaseconcept zou moeten voldoen om dit grootse project te kunnen realiseren.”

Geen lumenverlies

De designrichtlijn was een slimme lamp en armatuur ontwerpen die in een industriële (chemische) omgeving kan worden geplaatst en een levensduur heeft van minstens 25 jaar, zonder lumenverlies aan het einde van de leaseperiode. Jaap Feddes, CEO van PSPL licht toe: “Om een operational lease van vijftien jaar aan te kunnen bieden, moet het lichtconcept 25 jaar mee kunnen gaan omdat je juridisch niet meer dan 75 procent van de verwachte levensduur mag contracteren. Dit betekent dat we moesten innoveren op meerdere gebieden.”

ATEX

De armatuur zelf is speciaal voor de chemische industrie ontwikkeld, geeft Schouten aan: “Er bestond nog geen intelligente draadloos bestuurbare armatuur die voldeed aan de eisen van de chemische industrie. In de fabrieksomgeving hebben we te maken met een ietwat hogere zuurtegraad dan in andere omstandigheden. Die zuurtegraad zorgt ervoor dat we een hogere aantasting hebben op de armaturen dan in gewone omstandigheden. Er is daarom een speciale coating ontwikkeld waardoor de lampen meer resistent zijn. Ook hebben we de armaturen zo ontwikkeld zodat ze zorgen voor een betere cos-phi, dus minder verlies richting het elektriciteitsnet terwijl de verlichting voldoet aan de zwaarste ATEX-norm.”

Driver

Jaap Feddes vervolgt: “Een lamp is zo sterk als de zwakste schakel. Om een lange levensduur te kunnen garanderen, hebben we gekozen voor een driver van hoge kwaliteit (LEDdriven) die het licht aanstuurt en hebben we een technologie ontwikkeld die ervoor zorgt dat de leds allemaal exact gelijk worden belast waardoor minder snel degradatie optreedt.”
De armaturen zijn volledig gesloten en voorzien van sensoren die een onderscheid kunnen maken tussen het reflecterende licht van andere lampen, het buitenlicht en de vervuiling van het omhulsel van de armatuur zelf, zodat op elk moment het verwachte licht overeenkomt met het daadwerkelijke licht.

Bluetooth

Schouten: “De lampen zijn met andere woorden in staat om de omgeving waar te nemen en stuurinformatie te geven of zelf erop te reageren.” Daarnaast is er gezorgd voor een lokaal stabiel bluetooth mesh netwerk. “De armaturen zijn verbonden via gateways die op hun beurt in verbinding staan met een beveiligd intranet op locatie. Dat lokale netwerk moet altijd in de lucht blijven, ook bij calamiteiten. Aangezien je geen uitvallers mag hebben om onregelmatig gedrag te voorkomen, was dit nog een behoorlijke klus om te realiseren.”

IoT-platform

Om de data die de armaturen genereren, te kunnen verwerken en om te zetten naar relevante stuur- en managementinformatie, is gebruik gemaakt van het zogeheten Luminizer IoT-platform van Luminext. Feddes: “We zijn in staat om op ieder moment de resterende levensduur in te schatten. Wanneer we zien dat een bepaalde waarde daalt, dan weten we dat er een failure aan zit te komen en kun je proactief ingrijpen door preventief onderhoud uit te voeren.”

Slimme monitoring

Een ingenieus systeem, vindt ook Schouten “Dankzij een slimme monitoring en rapportage weet de plantmanager welke fabriek en zelfs welke ploeg hoeveel licht verbruikt. Hij kan bepalen waar er ‘s nachts licht echt noodzakelijk is en op die manier kan hij meer dan 80 procent aan energie besparen. Het feit dat we werken met een leaseconcept waarbij bedrijven niet de investering van armaturen wordt aangerekend, maar het aantal lumen dat ze effectief verbruiken, geeft plantmanagers een incentive om zo zuinig mogelijk om te springen met het licht.”

Van pilot tot realisatie

De installatie voor de eerste pilot is gestart in juli 2016, waarbij ongeveer 1000 armaturen werden geplaatst om na te gaan of ze zouden voldoen aan alle eisen. Schouten: “Er waren 54 punten waaraan de armatuur moest voldoen, voor de business case verder mocht worden uitgerold. Na installatie en ongeveer drie maanden testen en meten en enkele kleine wijzigingen – denk aan softwareupdates en een andere ophangbeugel waarvan een onderdeel sneller bleek te corroderen dan wenselijk – zijn we begin 2017 begonnen met de verdere uitrol.”

Bedrade gateways

Als eerste werden de bedrade gateways geplaatst (voor onder andere een alarmsysteem dat altijd toegang geeft tot de lampen, verbinding van het lokale netwerk, overrides, et cetera), gevolgd door de draadloze gateways (besturing). Feddes: ‘Deze zijn aangesloten op het IoT-platform. Vanaf het moment dat dat actief was, konden we ook de lampen installeren.’ Belangrijk daarbij was om een één-op-één vervanging te kunnen doen.

Draadloze aansturing

Feddes: “Zodra je in een fabriek iets moet veranderen aan de infrastructuur, of je moet extra draden trekken, wordt het kostbaar. Er is gekozen voor een één-op-één vervanging en draadloze aansturing wat zorgt voor volledige flexibiliteit. Een vereiste is wel dat je moet weten welke lamp waar zit.” Om de installatie te versoepelen is daarom een speciale app ontwikkeld.

Lichthoeveelheid

“De installateur moet op de plek waar hij een lamp moet plaatsen instellen welke lichthoeveelheid deze krijgt terwijl er ook meteen een koppeling wordt gemaakt tussen de locatie van de lamp (door het scannen van de barcode) en de bedieningsgroep. De app zorgt ervoor dat de installateur eenvoudig en efficiënt het overzicht kan bewaren.” Per fabrieksdeel werden de armaturen geplaatst. ‘Qua installatie waren er geen bijzonderheden. Alleen de afstemming met productie en de steigerbouwer vergde een goede planning.’

 

Toekomst

Inmiddels hangen er ongeveer 7.000 van de 17.000 te plaatsen armaturen. Het project is naar verwachting voor de zomer van 2018 voltooid, maar inmiddels wordt al nagedacht over een vervolg. Feddes: “Verschillende bedrijven op het Chemelot-terrein die nog niet in het  project zijn ingestapt, hebben hun interesse getoond. Daarnaast zijn we aan het onderzoeken of de vraagsturing ook kan worden gepersonaliseerd door middel van badges van werknemers. Uitgaande van een badge die mensen kunnen dragen, willen we een people tracking aan het systeem koppelen.”

Algoritmes

Feddes: “Op het moment dat je dat doet, weet je precies of en waar mensen in de fabriek zijn en kun je met algoritmes in het systeem aangeven hoe licht moet reageren als mensen aanwezig zijn. Het voordeel daarvan in vergelijking met bewegingssensoren is bijvoorbeeld dat het licht niet uitgaat na een bepaalde tijd als iemand in de fabriek aan het werk is op één positie. Dit verhoogt de veiligheid.”

Reageer op dit artikel

Gerelateerde tags

Lees voordat u gaat reageren de spelregels