Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Vorhersage der Zuverlässigkeit und Lebensdauer von LED-Leuchten auf System- und Komponentenebene durch Alterung unter Labor- und Feldbedingungen unter Berücksichtigung aktueller Methoden der Data Science (PQL III)

Leuchten für den Einsatz in besonderen Umgebungen, wie beispielsweise Straßenleuchten, sind im Laufe ihres Betriebszeitraumes ständig wechselnden Umgebungs- und Betriebsbedingungen ausgesetzt. Dazu zählen Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit wie auch unterschiedliche Betriebsströme. Bisher dienten vornehmlich Labortests zur Lebensdauervorhersage. Ebenso wurde der Einfluss der Luftfeuchtigkeit vernachlässigt. An dieser Stelle setzt das Projekt PQL III mit einer Untersuchung von Leuchten auf System- und Komponentenebene im Feld und Labor an. Dabei werden 60, durch die beteiligten Unternehmen, bereitgestellte Straßenleuchten um eine Sensor- und Kommunikationsplattform zur Messung von Umgebungs- und Betriebsdaten erweitert. In Zusammenarbeit mit den kommunalen Energieversorgern werden diese in den Städten Darmstadt und Frankfurt im öffentlichen Raum betrieben. In regelmäßigen Abständen werden die Leuchten lichttechnisch vermessen. Parallel werden Leuchten und deren Komponenten unter Laborbedingungen mit Fokus auf dem Parameter Luftfeuchtigkeit beschleunigt gealtert und vermessen. Basierend auf den Daten aus Feld und Labor werden anschließend Degradationsmodelle auf Komponenten- und Systemebene mittels physikalischer und KI-getriebener Modellierungsansätze gebildet.

Das Ziel des Projektes PQL III ist es, anschließend eine präzise Vorhersage der Leuchtenlebensdauer unter Berücksichtigung von Umgebungs- und Betriebsbedingungen treffen zu können. Dadurch wird den überwiegend kleinen und mittelständischen Leuchtenherstellern ein Einblick in die Robustheit ihrer Produkte gegeben, der zum Beispiel bei der Bewertung von Garantiezusagen einen Wettbewerbsvorteil darstellen kann. Diese Erkenntnisse können auch an Anwender wie kommunale Energieversorger in Form von Betriebssicherheiten weitergegeben werden. Damit profitieren von den Ergebnissen des Projektes PQL III Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette.