Effektivere Beleuchtung mit LEDs

Ein neuer Ansatz für die Lichtplanung

LEDs haben sich durchgesetzt und mittlerweile sind deren Effizienz und geringen Kosten für gute Lumenwerte selbstverständlich geworden. Allerdings haben die Verbesserungen durch die LEDs auch dazu geführt, dass sich in der Lichtplanung einige nachteilige Ansätze etabliert haben. Viele greifen zu flächendeckender Beleuchtung und nehmen sogar Streulicht in Kauf, weil sie meinen: LEDs sind so effizient. Wo Nachhaltigkeit zur Priorität geworden ist und die Energiekosten steigen, wird allerdings schnell klar, dass wir es uns nicht mehr leisten können, so zu handeln.
Eine auf die Bedürfnisse der Nutzer und die architektonische Wirkung abgestimmte zonale Beleuchtung ist der Planungsansatz für eine nachhaltige Beleuchtung. Trotz geringer Anschlussleistung wird ein heller Raumeindruck erzeugt.
Eine auf die Bedürfnisse der Nutzer und die architektonische Wirkung abgestimmte zonale Beleuchtung ist der Planungsansatz für eine nachhaltige Beleuchtung. Trotz geringer Anschlussleistung wird ein heller Raumeindruck erzeugt.Bild: Erco GmbH, Fotografie: Sebastian Mayer

Die Zeit scheint daher reif zu sein, um den vorherrschenden Ansatz in der Lichtplanung zu überdenken. Die Lichtexperten von Erco haben diese Notwendigkeit erkannt und beschäftigen sich seit einiger Zeit mit einem Lösungsansatz. Das Fazit der Überlegungen: Anders als bisher muss die Effektivität bei der Beleuchtung von Räumen im Mittelpunkt des Interesses stehen.

Parscan InTrack-Strahler bringen laut Hersteller bis zu 50 Prozent mehr Licht auf die Zielfläche.
Parscan InTrack-Strahler bringen laut Hersteller bis zu 50 Prozent mehr Licht auf die Zielfläche. Bild: Erco GmbH

Keine Garantie für Nachhaltigkeit

Wenn man Licht für einen Raum plant, muss man sorgfältig festlegen, wo beleuchtet wird. Dabei sollte man sich eher auf die Beleuchtungsstärke auf der Zielfläche konzentrieren, ausgedrückt in Lux pro Watt, nicht auf die Effizienz einer Leuchte in Lumen pro Watt. Gefragt ist eine Kombination aus Blendfreiheit, exakt ausgerichteter anwendungsbezogener Beleuchtung und vertikaler anstelle flächendeckender Beleuchtung des Bodens. Es geht darum, Licht genau dort einzusetzen, wo es für bestimmte Aufgaben benötigt wird und wo es für die menschliche Wahrnehmung am effektivsten ist – und es überall sonst zu reduzieren. Energie ist eine begrenzte und teure Ressource. Deshalb muss man beim Planen von Licht effektiver vorgehen und überlegen, wo keine Energie eingesetzt werden soll. Denn genau da verstecken sich die Einsparmöglichkeiten. Durch diesen planerischen Ansatz lässt sich die Anschlussleistung reduzieren. Richtig umgesetzt kann er den Energieverbrauch senken, da das Licht nur dort eingesetzt wird, wo es gebraucht wird. Die Reduzierung des Lichts wird durch eine wahrnehmungsorientierte Lichtplanung und höheren Sehkomfort ausgeglichen. Ein Faktor hierbei ist die Verlagerung der Fokussierung weg vom Boden und hin zu den vertikalen Flächen. Damit ein Raum hell wirkt, müssen die Wände beleuchtet werden, denn diese befinden sich im direkten Sichtfeld. Wenn anstelle des Bodens die Wände mit 100lx beleuchtet werden, erscheint der Raum drei- bis fünfmal heller – einfach, weil eine andere Fläche beleuchtet wird, so die Experten von Erco.

Wie viel Licht erreicht tatsächlich die für die menschliche Wahrnehmung relevante Zielfläche (lx/W)? Die Beleuchtungsstärke ist der Indikator für nachhaltige Beleuchtung.
Wie viel Licht erreicht tatsächlich die für die menschliche Wahrnehmung relevante Zielfläche (lx/W)? Die Beleuchtungsstärke ist der Indikator für nachhaltige Beleuchtung. Bild: Erco GmbH

Beleuchtung mit halb so viel Energie

Wände standen in der Vergangenheit bei der Lichtplanung meist nicht im Fokus. Mit der neuesten Version der europäischen Beleuchtungsnorm EN12464-1 ändert sich dies jedoch gerade. Wenn Licht also dahin gelenkt werden soll, wo es die menschliche Wahrnehmung benötigt, hieße das für ein Büro z.B., dass das Licht auf die Schreibtische ausgerichtet wird. In einem 100m² großen Büroraum können diese durchaus 20m² des vorhandenen Platzes einnehmen. Wenn nun gezielt nur die Wände und Schreibtische beleuchtet werden, und nicht flächendeckend der ganze Raum, lässt sich ungefähr die Hälfte der Energie einsparen. Gleichzeitig entsteht ein besseres und gefühlt helleres Raumbild. Das Umdenken in der Lichtplanung begann mit den Strahlern, denn deren grundlegender Zweck ist nun einmal der, Licht exakt dahin zu richten, wo es gebraucht wird. Viele auf dem Markt erhältlichen Strahler verwenden eine Kombination aus verschiedenen Chip-on-Board (COB) LED-Modulen mit Reflektoren. Diese Kombination erzielt zwar ein gutes Verhältnis von Lumen pro Watt, erzeugt aber eine unkontrollierte Ausbreitung des Lichts um den Lichtkegel herum – dieses Streulicht ist letztendlich verschwendetes Licht. Ein großer Anteil des Lichts aus den COB-Modulen trifft nicht auf ein optisches System und strahlt somit irgendwohin in den Raum. Lichtlenkung über Reflektoren verursacht schon per se hohe Streulichtverluste und reduziert damit die Lichtleistung. Die Strahler von Erco verwenden deshalb Linsenoptiken mit einzelnen, leistungsstarken LEDs. Der damit erzeugte kleine, aber sehr helle Lichtpunkt lässt sich leichter in einen eng strahlenden und druckvollen Lichtkegel umwandeln. Das Unternehmen montiert die Chips inhouse auf eigenen Platinen, bevor sie mit dem Linsensystem aus Kollimatoren und wechselbaren Spherolitlinsen kombiniert werden. Obwohl dieses System niedrigere lm/W-Werte aufweist, bringt es bis zu 20 Prozent mehr Licht auf die Zielfläche als Strahler anderer Hersteller, so Erco. Wenn also Lichtplaner im technischen Datenblatt einer Leuchte lediglich auf die lm/W-Werte schauen und die Beleuchtungsstärke auf der Zielfläche außer Acht lassen, vergeben sie das Potenzial für Energieeinsparungen und für eine nachhaltigere Beleuchtung.

Der Schlüssel zur Effektivität

Ein Beispiel ist die neueste Generation der Parscan-Strahler: Diese hat mit 105lm/W zwar ein hohes Verhältnis von Lumen zu Watt, aber ihre wirkliche Effektivität zeigt sich durch hohe lx/W-Werte im Vergleich zu anderen Leuchten. Ein zusätzlicher und wichtiger Bestandteil des neuen Ansatzes für nachhaltige Beleuchtung ist die Vermeidung von Blendung. Wenn Blendung auftritt, verringert sich der visuelle Kontrast und folglich muss mehr Licht aufgewendet werden, um eine Beleuchtungsaufgabe zu erfüllen. Im Grunde kann Blendung als verschwendetes Licht bezeichnet werden. Die Kombination aus effektiv ausgerichtetem Licht und hohem Sehkomfort klingt zunächst simpel, kann in der Praxis allerdings immense Auswirkungen haben. Und angesichts der drohenden Klimakrise und steigenden Energiepreisen scheint ein radikaler Ansatz, der wahrnehmungsorientierte Lichtplanung und hohen Sehkomfort forciert, genau das zu sein, was wir jetzt brauchen.

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Eine auf die Bedürfnisse der Nutzer und die architektonische Wirkung abgestimmte zonale Beleuchtung ist der Planungsansatz für eine nachhaltige Beleuchtung. Trotz geringer Anschlussleistung wird ein heller Raumeindruck erzeugt.
Eine auf die Bedürfnisse der Nutzer und die architektonische Wirkung abgestimmte zonale Beleuchtung ist der Planungsansatz für eine nachhaltige Beleuchtung. Trotz geringer Anschlussleistung wird ein heller Raumeindruck erzeugt.Bild: Erco GmbH, Fotografie: Sebastian Mayer

Die Zeit scheint daher reif zu sein, um den vorherrschenden Ansatz in der Lichtplanung zu überdenken. Die Lichtexperten von Erco haben diese Notwendigkeit erkannt und beschäftigen sich seit einiger Zeit mit einem Lösungsansatz. Das Fazit der Überlegungen: Anders als bisher muss die Effektivität bei der Beleuchtung von Räumen im Mittelpunkt des Interesses stehen.

Parscan InTrack-Strahler bringen laut Hersteller bis zu 50 Prozent mehr Licht auf die Zielfläche.
Parscan InTrack-Strahler bringen laut Hersteller bis zu 50 Prozent mehr Licht auf die Zielfläche. Bild: Erco GmbH

Keine Garantie für Nachhaltigkeit

Wenn man Licht für einen Raum plant, muss man sorgfältig festlegen, wo beleuchtet wird. Dabei sollte man sich eher auf die Beleuchtungsstärke auf der Zielfläche konzentrieren, ausgedrückt in Lux pro Watt, nicht auf die Effizienz einer Leuchte in Lumen pro Watt. Gefragt ist eine Kombination aus Blendfreiheit, exakt ausgerichteter anwendungsbezogener Beleuchtung und vertikaler anstelle flächendeckender Beleuchtung des Bodens. Es geht darum, Licht genau dort einzusetzen, wo es für bestimmte Aufgaben benötigt wird und wo es für die menschliche Wahrnehmung am effektivsten ist – und es überall sonst zu reduzieren. Energie ist eine begrenzte und teure Ressource. Deshalb muss man beim Planen von Licht effektiver vorgehen und überlegen, wo keine Energie eingesetzt werden soll. Denn genau da verstecken sich die Einsparmöglichkeiten. Durch diesen planerischen Ansatz lässt sich die Anschlussleistung reduzieren. Richtig umgesetzt kann er den Energieverbrauch senken, da das Licht nur dort eingesetzt wird, wo es gebraucht wird. Die Reduzierung des Lichts wird durch eine wahrnehmungsorientierte Lichtplanung und höheren Sehkomfort ausgeglichen. Ein Faktor hierbei ist die Verlagerung der Fokussierung weg vom Boden und hin zu den vertikalen Flächen. Damit ein Raum hell wirkt, müssen die Wände beleuchtet werden, denn diese befinden sich im direkten Sichtfeld. Wenn anstelle des Bodens die Wände mit 100lx beleuchtet werden, erscheint der Raum drei- bis fünfmal heller – einfach, weil eine andere Fläche beleuchtet wird, so die Experten von Erco.

Wie viel Licht erreicht tatsächlich die für die menschliche Wahrnehmung relevante Zielfläche (lx/W)? Die Beleuchtungsstärke ist der Indikator für nachhaltige Beleuchtung.
Wie viel Licht erreicht tatsächlich die für die menschliche Wahrnehmung relevante Zielfläche (lx/W)? Die Beleuchtungsstärke ist der Indikator für nachhaltige Beleuchtung. Bild: Erco GmbH

Beleuchtung mit halb so viel Energie

Wände standen in der Vergangenheit bei der Lichtplanung meist nicht im Fokus. Mit der neuesten Version der europäischen Beleuchtungsnorm EN12464-1 ändert sich dies jedoch gerade. Wenn Licht also dahin gelenkt werden soll, wo es die menschliche Wahrnehmung benötigt, hieße das für ein Büro z.B., dass das Licht auf die Schreibtische ausgerichtet wird. In einem 100m² großen Büroraum können diese durchaus 20m² des vorhandenen Platzes einnehmen. Wenn nun gezielt nur die Wände und Schreibtische beleuchtet werden, und nicht flächendeckend der ganze Raum, lässt sich ungefähr die Hälfte der Energie einsparen. Gleichzeitig entsteht ein besseres und gefühlt helleres Raumbild. Das Umdenken in der Lichtplanung begann mit den Strahlern, denn deren grundlegender Zweck ist nun einmal der, Licht exakt dahin zu richten, wo es gebraucht wird. Viele auf dem Markt erhältlichen Strahler verwenden eine Kombination aus verschiedenen Chip-on-Board (COB) LED-Modulen mit Reflektoren. Diese Kombination erzielt zwar ein gutes Verhältnis von Lumen pro Watt, erzeugt aber eine unkontrollierte Ausbreitung des Lichts um den Lichtkegel herum – dieses Streulicht ist letztendlich verschwendetes Licht. Ein großer Anteil des Lichts aus den COB-Modulen trifft nicht auf ein optisches System und strahlt somit irgendwohin in den Raum. Lichtlenkung über Reflektoren verursacht schon per se hohe Streulichtverluste und reduziert damit die Lichtleistung. Die Strahler von Erco verwenden deshalb Linsenoptiken mit einzelnen, leistungsstarken LEDs. Der damit erzeugte kleine, aber sehr helle Lichtpunkt lässt sich leichter in einen eng strahlenden und druckvollen Lichtkegel umwandeln. Das Unternehmen montiert die Chips inhouse auf eigenen Platinen, bevor sie mit dem Linsensystem aus Kollimatoren und wechselbaren Spherolitlinsen kombiniert werden. Obwohl dieses System niedrigere lm/W-Werte aufweist, bringt es bis zu 20 Prozent mehr Licht auf die Zielfläche als Strahler anderer Hersteller, so Erco. Wenn also Lichtplaner im technischen Datenblatt einer Leuchte lediglich auf die lm/W-Werte schauen und die Beleuchtungsstärke auf der Zielfläche außer Acht lassen, vergeben sie das Potenzial für Energieeinsparungen und für eine nachhaltigere Beleuchtung.

Der Schlüssel zur Effektivität

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