Inhalt: Umstellung des Drehspiegelfeuers Travemünde auf eine neue Lichtquelle (WSA Lübeck)
Fotos: C. Urmetzer
Zu den ungewöhnlichsten Leuchtfeuern der WSV gehört mit Sicherheit das Drehspiegelfeuer Travemünde. Dafür gibt es mehrere Gründe:
- Die leuchtfeuertechnische Einrichtung steht im obersten Geschoss eines Hotels, der Leuchtfeuerträger gehört damit nicht der WSV.
- Durch die enorme Höhe des Hotels ist es zugleich auch der höchste Feuerträger der WSV (113 m über Boden).
- Das Feuer selbst gehört zu den wenigen in der WSV eingesetzten Drehspiegelfeuern.
- Die Blitze des Drehfeuers werden noch durch eine feste Lichterscheinung überlagert, die durch eine oberhalb des Drehfeuers angeordneten Gürteloptik realisiert wird.
Bild 1: Leuchtfeuer Travemünde auf dem Hochhaus Maritim. Siehe roter Kreis.
Bei dem Leuchtfeuer wurde bislang eine spezielle Seezeichenlampe eingesetzt, deren Produktion beim Hersteller auslief. Daher beauftragte das WSA Lübeck die FVT nach alternativen Lampen zu suchen. Die Details des Auftrages wurden bei einer Bereisung des Feuers durch die FVT mit dem WSA Lübeck am 28.01.2003 festgelegt.
- Das Drehspiegelfeuer sollte möglichst in der vorliegenden Form erhalten bleiben.
- Kein Neubau der leuchtfeuertechnischen Einrichtung.
- Keine tiefgreifenden Änderungen an der Ortssteueranlage.
Die Bearbeitung des Auftrages wurde in drei Schritte unterteilt:
- Ermittlung eines Ersatzsystems für das Leuchtfeuer inklusive Leuchtmittel.
- Bereitstellung des Ersatzsystems.
- Aufbau des Ersatzsystems vor Ort.
Bild 2: Leuchtfeuer Travemünde auf dem Hochhaus Maritim. Ausschnitt aus Bild 1.
Vorhandene leuchtfeuertechnische Ausrüstung
Die vorhandene leuchtfeuertechnische Ausrüstung wurde im Jahr 1973 vermessen (Bericht: SV-TB-Nr. 593). Die in die leuchtfeuertechnischen Angaben aufgenommenen Nennwerte des Drehspiegelfeuers sind:
- Wirksame Betriebslichtstärke: 80 000 candela (cd),
- Blitzdauer: 0,1 s.
Als besondere Nebenbedingung ist festzuhalten, dass die bislang eingesetzte Lampe (Nennspannung 24 Volt) nur mit einer Betriebsspannung von 20,7 Volt betrieben wird. Damit wurde die extrem kurze Nennlebensdauer der Lampe 24 V / 200W von 100 Stunden auf 500 Stunden erhöht. Die Blitzdauer wurde aus dem Zehntelstreuwinkel der horizontalen Verteilung abgeleitet.
Ermittlung eines Ersatzsystems
Messung von Lampenalternativen
Zur Ermittlung einer Lösung wurde das Feuer mit vorhandenen Spiegeln im Lichtlabor der FVT nachgestellt und mit alternativen Lampen neu vermessen.
Neben der bisher verwendeten 24V / 200 W-Lampe (Sockel: B24s-3) wurden die bezüglich Leistungdaten am nächsten liegenden Lampen aus dem WSV-Materialkatalog für Schifffahrtszeichen untersucht:
- Halogenglühlampe mit Transversalwendellampe / 24 V / 250W (Sockel: GY 6,35),
- Halogenglühlampe mit Axialwendellampe / 24 V / 250W (Sockel: GY 6,35).
Alle Messungen erfolgten mit der auf dem Leuchtfeuer vorhandenen Lampenspannung von 20,7 Volt. Die gemessenen Lichtstärkeverteilungen und die sich ergebenen Zeitverläufe der Lichtblitze sind in den Anlagen 1 bis 4 auf dieser Seite weiter unten dargestellt.
Bild 3: Umgebautes Drehspiegelsystem des Leuchtfeuer Travemünde.
Animation Leuchtfeuer Travemünde (1,6MB) Hinweis: Die Wiedergabegeschwindigkeit der Animation ist rechnerabhängig und entspricht nicht der Originaldrehgeschwindigkeit des Leuchtfeuers !
Es ergeben sich die nachstehenden Eckwerte:
| Nr. | Lampe | effektive Betriebslichtstärke in cd | Zehntelstreuwinkel in ° | Aus Zehntelstreuwinkel berechnete Hellzeit in s |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 24V / 200 W (B24s-3) | 76 500 | 4,0 | 0,09 |
| 2 | 24V / 250 W (transv.) | 92 300 | 5,5 | 0,12 |
| 3 | 24V / 250 W (axial) | 75 800 | 5,0 | 0,11 |
| 4 | 24V / 200 W (B24s-3)* | ca. 80 000 | 5,3 | 0,12*: |
*alte Angabe aus Bericht: SV-TB593
Hinweis: Die neue Lampe ist unter Nr. 2 in obiger Tabelle dargestellt.
Beide 250 W-Lampen können nach der oben stehenden Tabelle die 200 W-Lampe ersetzen. Es erfolgte die Entscheidung für die Transversalwendellampe. Diese hat einen breiteren Lampenwendel und ist bezüglich der Justierung in den Brennpunkt des Spiegels unempfindlicher. Der horizontale Halbstreuwinkel ist annähernd doppelt so groß wie bei der Axialwendellampe.
Technische Realisierung der Umstellung
Fassung mit Fassungsträger
Der Fassungsträger ist in allen Richtungen justierbar. Bei dem Wechsel von Lampensockel B24s-3 auf GY 6,35 musste sowohl die Adaption zur Fassung geändert als auch die Baulänge verkürzt werden.
Dazu wurden vorhandene Fassungsträger aus dem in der FVT befindlichen Referenzfeuer entnommen und auf den neuen Zustand umgebaut.
Der geänderte Fassungsträger wurde unter der Zeichnungsnummer (FVT 1539, "Fassungsträger für Drehspiegelfeuer") von der Konstruktion in der FVT dargestellt.
Bild 4: Neue Lampe, Fassung und Fassungsträger des Leuchtfeuer Travemünde.
Justierung der Fassungsträger im Spiegel
Es stellte sich als vorteilhaft heraus, die Fassungsträger bereits in der FVT in neue Spiegel einzusetzen und zu justieren. Die sehr aufwändigen Justierarbeiten konnten dadurch im Lichtlabor bereits durchgeführt werden, sodass vor Ort nur eine Ausrichtung der komplettierten Spiegel notwendig war.
Umrüstung des Leuchtfeuers Travemünde
Die vorjustierten Spiegel (mit Fassungsträger) wurden am 20.03.2003 durch Mitarbeiter des WSA Lübeck und der FVT in das Drehspiegelfeuer Travemünde eingesetzt, die Spiegel ausgerichtet und das Feuer von See aus begutachtet. Die Umrüstung war erfolgreich.
Die Mitarbeiter des WSA Lübeck wurden in den Umgang mit der neuen Lampe eingewiesen und erhielten eine Dokumentation.
Die Schwellwerte der Defekterkennung der Ortssteueranlage wurden auf den höheren Strom (9,5 A) der neuen Lampe eingestellt.
Leuchtfeuertechnische Angaben
Durch das neue Leuchtmittel ändern sich auch die leuchtfeuertechnischen Angaben.
Die zu ändernden Daten sind nachstehend aufgeführt.
- Lichtquelle:
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- Halogenglühlampe 24 V / 250 W (Sockel: GY 6,35), WSV-Kat.-Nr. 6240-2671
- Nennlebensdauer: 2000 h
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Leuchtkörper Breite Höhe A 8 mm 5 mm B 1,6 mm 5 mm
- Leuchtdichte: 1600 cd/cm²
- Hauptlichtquelle: 2 x oben stehende Lampe
- Reservelichtquelle: 2 x oben stehende Lampe
- Sockel: GY 6,35
- Besonderheit: Die Lampen werden im Unterspannungsbetrieb (20,7 V) betrieben.
- Lichtstärke:
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- weiß:
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- Hauptlichtquelle: IH (w) = 92 000 cd / Betriebslichtstärke : 0,75 * IH (w) = 69 000 cd
- Reservelichtquelle: IR (w) = 92 000 cd / Betriebslichtstärke : 0,75 * IR (w) = 69 000 cd
- rot (Transmissiongrad 0,25):
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- Hauptlichtquelle: IH (r) = 23 000 cd / Betriebslichtstärke : 0,75 * IH (r) = 17 250 cd
- Reservelichtquelle: IR (r) = 23 000 cd / Betriebslichtstärke : 0,75 * IR (r) = 17 250 cd
- Tragweiten:
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- Reviersichtwert WSA Lübeck: s = 0,4
- Tragweiten bei Schwellenbeleuchtungsstärke E'PN = 2 * 10 -7 lx
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- weiß: 8,1 nm
- rot: 6, 9 nm
- Tragweiten bei Schwellenbeleuchtungsstärke E'PN = 10 -6 lx
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- weiß: 6,7 nm
- rot: 5,5 nm
Sonstiges
Lebensdauer
Die Lebensdauer der neuen Lampe beträgt bei Nennbetrieb (24 V / 250 W) 2000 h. Durch den Unterspannungsbetrieb wird die Lebensdauer erhöht. Bezüglich Halogenglühlampen sind jedoch keine Berechnungsgrundlagen bekannt, aus der eine neue Lebensdauer berechnet werden kann. Daher sollte bis auf weiteres von den 2000 h ausgegangen werden. Gegenüber der alten Lampe (500 h) haben sich die Lebensdauer und somit auch die Austauschintervalle mindestens vervierfacht.
Anlagen
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Bild 5: Neue Lampe |
Bild 6: Alte Lampe |
Anlage 1: Lichtstärkeverteilung Feuer mit Lampe 24 V / 200 W (B24s-3)
Anlage 2: Lichtstärkeverteilung Feuer mit Lampe 24 V / 250 W (Axial, GY 6,35)
Anlage 3: Lichtstärkeverteilung Feuer mit Lampe 24 V / 250 W (Transversal, GY 6,35)
Anlage 4: Zeitverlauf der Lichtblitze.
Bildnachweis: FVT