Vom Licht aus dem Halbleiter bis zur
Digitalisierung des Lichts
Meilensteine der Lichterzeugung und Trends
In der vergangenen Dekade war die Geschwindigkeit des technologischen Fortschritts in der Lichttechnik rasant: LEDs erobern nahezu alle Lichtanwendungen, OLEDs leuchten in Smartphone-Displays und Human Centric Lighting stellt den Menschen und seine Bedürfnisse in den Mittelpunkt moderner Beleuchtung.
(Bild: licht.de)
Noch vor rund 20 Jahren waren LEDs hauptsächlich als Signallampen bekannt. Den Startpunkt für die folgende rapide technische Entwicklung markiert die Entwicklung einer blauen LED in den frühen 90ern – und damit war zugleich die Voraussetzung für die Erzeugung des effizienten weißen Lichtes durch Halbleiter geschaffen. 2006 kamen die ersten LED-Lichtquellen im Labor auf eine Lichtausbeute von 100 Lumen/Watt. Inzwischen liefern LED-Module in Leuchten bis zu 150 Lumen/Watt im alltäglichen Betrieb und unter Testbedingungen im Labor 200 Lumen/Watt und mehr. Aufgrund ihrer herausragenden Effizienz leisten LEDs einen entscheidenden Beitrag zum Klimaschutz. Wer herkömmliche Leuchten gegen LED-Leuchten austauscht und den Lichteinsatz effektiv steuert, kann Kohlendioxid-Einsparungen von bis zu 80 Prozent erzielen. Umweltvorschriften und Nachhaltigkeitsziele fördern daher den Wechsel. So unterstützt die LED-Leitmarktinitiative seit zehn Jahren erfolgreich die breite Markteinführung: Im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative hat das Bundesumweltministerium mit der Förderung durch die Kommunalrichtlinie seit 2008 rund 6.500 LED-Projekte in 2.500 Kommunen gefördert. Auch Verbraucher schätzen zunehmend die Vorteile von LEDs. Und so ist die LED-Technologie heute in nahezu allen Anwendungsgebieten zuhause.
Die Digitalisierung des Lichts
Mit einer guten Lichtplanung und moderner Steuerungstechnik schöpfen Planer noch weitere Sparpotenziale aus: Gegenüber herkömmlichen Technologien lassen sich Energieeinsparungen von über 80 Prozent erzielen. Das passende Lichtmanagement reduziert nicht nur Energiekosten, sondern schafft auch Sicherheit und ist optimal auf die jeweilige Sehaufgabe oder Tätigkeit abgestimmt. Insbesondere Arbeitsplatz- oder Stehleuchten erlauben eine individuelle Beleuchtung an jedem einzelnen Arbeitsplatz. Durch wechselnde Anwesenheitssituationen dürfen aber keine sogenannten Lichtinseln entstehen, bei denen der eigene Schreibtisch erhellt, der Rest des Raumes aber unbeleuchtet ist. Intelligente, vernetzte Lichtmanagementsysteme schaffen weiche Übergänge: Sie lassen Leuchten, die verschiedenen Bereichen beziehungsweise Gruppen zugeteilt sind, miteinander kommunizieren (Schwarmfunktion). Registriert eine Leuchte einer Gruppe Anwesenheit, meldet sie die Information an die restlichen Gruppenmitglieder. Diese beleuchten dann die unmittelbare Büroumgebung auf einem angenehmen Grundniveau. Wird das Lichtmanagementsystem mit anderen elektrischen Systemen gleichzeitig geplant, kann es gut in das gesamte Gebäudemanagement eingegliedert werden. Beispielsweise kann Sicherheitsbeleuchtung direkt integriert, besondere Anforderungen von gefährlichen Arbeitsplätzen berücksichtigt und Maßnahmen zum Einbruchsschutz in Kombination mit Licht realisiert werden.
Bessere Performance durch Monitoring
Bereits in der Planungsphase ist es wichtig, alle Aspekte der Wartung und Instandhaltung im Blick zu behalten. Viele Systeme ermöglichen ein Monitoring der Leuchten und Steuerung per Fernzugriff. So können vorausschauende Wartungspläne erstellt werden. Der Betreiber wird per SMS und E-Mail über den Ausfall einzelner Leuchten informiert und erhält einen täglichen Statusreport. Bei Wartung oder Erweiterung mit zusätzlicher Hardware oder Software sollte die Funktionalität erhalten bleiben. Etwa bei Austausch, Reinigung oder dem Ausrichten der Leuchten und Sensoren, dem Kalibrieren der Tageslichtregelungssensoren, Anpassung der Anwesenheitserkennung durch eine veränderte Nutzung der Räumlichkeiten oder die Realisierung neuer Lichtszenen. Bei komplexen Lichtmanagementlösungen empfiehlt sich ein Wartungsvertrag. Denn die erweiterte Gewährleistung deckt oft nur die Komponenten, nicht aber die Funktionalität der Installation ab. Die Erfassung der Betriebsdaten, etwa durch Energiemonitoring oder die Protokollierung von Messwerten, erschließen weitere Optimierungs- und Einsparpotenziale.
Human Centric Lighting
Die Digitalisierung des Lichts bietet indes noch viele qualitative Vorteile: LEDs eröffnen spannende Lösungen mit veränderbaren Lichtszenarien. Das ist auch die Voraussetzung für eine biologisch wirksame Beleuchtung, die den circadianen Rhythmus unterstützt, den Schlaf-Wach-Rhythmus stärkt und dem Menschen zu mehr Wohlbefinden verhilft. Dieses Lichtkonzept zielt darauf ab, mit verschiedenen Farbtemperaturen und Beleuchtungsstärken den natürlichen Tageslichtverlauf nachzuempfinden, um dem Menschen, der im Alltag meist kaum ins Freie kommt, einen Ausgleich zu bieten. Human Centric Lighting steht für eine höhere Lichtqualität, mehr Komfort und Ambiente.
LED-Technologie als Datenübertragung
Die LED-Technologie ermöglicht auch die Übertragung von Daten. Ein Beispiel dafür sind Indoor Positioning Systems (IPS). Pilotprojekte wurden jüngst auf der Messe Euroshop vorgestellt. Eine lichtbasierte Navigation nutzt dabei die Leuchte als Datenpunkt: Im Handel wird der Kunde via App zum Produkt geführt und erhält über den ortsgebundenen Service Informationen zu Sortiment, Aktionen sowie personalisierte Angebote und Gutscheine. Interaktives Shopping reduziert den Einkaufsstress und bietet Gelegenheit, sich umzusehen und auf dem Weg spontan noch etwas einzupacken. Umsatzsteigerungen von bis zehn Prozent wurden mit einem Positionssystem gemessen. Ein Mehrwert für Betreiber besteht auch darin, dass sie exakte Daten über das Verhalten ihrer Kunden gewinnen. In Zukunft wird vielleicht auch das Warenwirtschaftssystem mit dem IPS vernetzt sein. Neben der Beleuchtungsexpertise gewinnt die Digitalkompetenz also auch für Lichtplaner und Elektroinstallateure zusehends an Bedeutung.
Autor | Dr. Jürgen Waldorf,
Geschäftsführer
licht.de
www.licht.de
