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Lichtterror oder Tech-Wunder: Segmentiertes LED-Licht für Autos

 

Im Sommer 2019 wurde auf der der LASER* World of PHOTONICS (hier) eine Entwicklung vom Fraunhofer Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik für Autoscheinwerfer präsentiert. Sie basiert auf einem Projektor mit LED, wobei das Leuchtmittel nicht eine einzige (große) Lampe ist, sondern eine Vielzahl von LEDs, die man wie bei einem Beamer an und abschalten kann. 200.000 Mikrooptiken bündeln das Licht in Fahrtrichtung und lassen sich so steuern, dass nicht nur eine Blendung des Gegenverkehrs vermieden werden soll, sondern auch einzelner Fußgänger. Mehr aus dem Elektror (bitte auch die Kommentare lesen. Ich kommentiere den Artikel nicht, weil schon viele andere Kommentare da sind. Und sie sind ausführlich. Nur ein Zitat darf es sein: "Beste Grüße von einem leidvoll geplagten Radler, der ständig von beschleunigenden Autos mit LEDs ohne Lageregelung geblendet wird." (Matthias Krause, 7. Juni 2019). Die besten Grüße sollten an Andy Scheuer gehen. An den LED-Scheinwerfern ohne Reichweitenregelung sind die Gesetzgeber schuld. (Mehr vom IOF hier da und dort)

 

*Die Armen haben wohl nicht gemerkt, dass sich die Industrie die Bezeichnung Laser für LED verbittet. Die wurden schon längst zu Lampe umgetauft. Da sie nicht immer wie Lampe aussehen, soll man jetzt Leuchtmittel sagen.

Wussten Sie schon ...? Bestimmt nicht … Warum LED-Schweinwerfer so blenden?

 

… dass die LED-Scheinwerfer von der Vorschrift ausgenommen sind, die für blendende Objekte an Ihrem Auto maßgeblich sind? Seit Jahrzehnten sind die Beleuchtungseinrichtungen an Fahrzeugen gesetzlichen Regeln unterworfen. Ist auch gut so. Ausgerechnet die, die am schlimmsten blenden, sind aber ausgenommen: LED-Scheinwerfer. So gibt nicht nur Die Zeit dem Gesetzgeber eine Mitverantwortung für die blendend neue Technik auf den Straßen:

Mehr hier

(Anm.: Da ich nicht weiß, welcher Verkehrsminister der CSU dieser Regelung zugestimmt oder gar Pate gestanden hat, gibt es nur dieses Bild als Kommentar.)

Adieau mein kleines Blaulicht!

 

Was haben wir uns nicht alles erhofft von der Gesundheitswelle in der Lichttechnik! Was vor 30 Jahren milde belächelt wurde, wuchs zu einer wahren Industrie heran, Licht und Gesundheit. Nicht wenige fragen sich, wovon sie früher so gelebt haben? Da wurden auf Kongressen Kataloge von Herstellern von Lampen und Leuchten rezitiert, alle Unzufriedenheit mit Licht auf Nicht-Beachtung von Beleuchtungsnormen erklärt, Doktoranden, die neue Ideen vorbringen wollten, mit leisen Drohungen mit dem Entzug an Liebe durch den Doktorvater diszipliniert. Und dann … Licht beeinflusst Gesundheit! Welch eine Erkenntnis! Dass es die Sonne war, wussten schon die Alten Römer. Vielleicht auch die Assyrer? Egal, jetzt wusste man, dass man mit künstlichem Licht die Gesundheit beeinflussen kann.

Schwubdibus wurde aus Licht Licht mit Blaustich. Die neuen Stars am Himmel, LEDs, haben so ein Licht. Also stellen wir dies eben als positiv heraus und posaunen dies in die Welt hinaus. Was macht blaues Licht? Unterdrückt Melatonin… Also erklären wir genau das zur Gesundheit! Die neu bekannt gewordenen Wirkungen heißen jetzt melanopisch, und alle lichttechnischen Größen müssen auf melanopisch umgestellt werden. Wer nicht verstehen kann, was Ёz,μ bedeutet, soll halt einen neuen Beruf erlernen. Das ist die mittlere melanopische zylindrische Beleuchtungsstärke und ist sehr gesund. Vielleicht. Die Lichttechniker können aber nur über den Ort mitteln. Um gesund zu sein, muss die mittlere melanopische zylindrische Beleuchtungsstärke noch über die Zeit gemittelt werden. Leider bietet kein Alphabet ein E mit Ober- und Unterstrich. Daher kann ich das Ergebnis nicht formelmäßig darstellen. Aber was das bedeutet: Vergessen Sie die alte Lichttechnik, wo man Dinge beleuchtete, um sie sichtbar zu machen. Jetzt zählt, was ins Auge geht. Die nannte man früher Blendung und musste stets vermieden werden. So war seit 125 Jahren Beleuchtung betrieben worden. Jetzt aber machen wir nur noch gesundes Licht!

Offensichtlich wurde das Treiben auch höheren Orts erhört. Alles was Rang aber keinen Namen hatte, wollte sich einen machen. Jetzt darf nur noch mit gebremstem Schaum gesundes Licht geprädigt werden. Der ASTA (nicht AStA wie allgemeiner Studierendenausschuss sondern ASTA - Ausschuss für Arbeitsstätten) hat die Notbremse gezogen. Dieser entwickelt und betreut die Technischen Regeln für Arbeitsstätten (ASR) zur Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV) und müsste eigentlich als erster bestimmen, was gesundes Licht ist. Und so sieht es ASTA heute. Ähnlichkeiten mit dem Ergebnis unseres Forschungsberichts von 1990 sind entweder gewollt oder beabsichtigt (hier):

Neue Europäische Norm zu Tageslicht - DIN EN 17037

 

Demnächst erscheint die neue Norm zu Tageslicht, die in ganz Europa Gültigkeit erlangen wird. Den Inhalt habe ich unten kurz skizziert. Allerdings fällt der normative Inhalt gegenüber den informativen Anhängen gegenüber relativ kurz aus. Diese beschreiben relativ neue Sachverhalte gegenüber DIN 5034, die nationale Norm. Die bleibt erst einmal, auch die ASR A3.4 ggf. mit anderen Begriffen zur gleichen Sache.

DIN EN 17037
5         
Beurteilung des Tageslichts in Innenräumen
5.1       Tageslichtversorgung
5.1.1    Allgemeines
5.1.2    Kriterien für die Tageslichtversorgung
5.1.3    Verfahren zur Berechnung der Tageslichtversorgung
5.1.4    Verifizierung der Tageslichtversorgung
5.2       Beurteilung der Aussicht
5.2.1    Allgemeines
5.2.2    Kriterien für die Aussicht
5.2.3    Verifizierung der Aussicht
5.3       Besonnungsdauer
5.3.1    Allgemeines
5.3.2    Kriterien für die Besonnungsdauer
5.3.3    Verifizierung der Besonnungsdauer
5.4       Schutz vor Blendung
5.4.1    Allgemeines
5.4.2    Kriterien für den Blendungsschutz
5.4.3    Verifizierung des Blendungsschutzes

 

DIN EN 17037 Anhang A Empfehlungen

A.1 Allgemeines
A.2 Empfehlungen für die Tageslichtversorgung in einem Raum
A.3 Empfehlungen für die Aussicht
A.4 Empfehlung für die Besonnungsdauer
A.5 Empfehlung für den Blendungsschutz

 

DIN EN 17037 Anhang B Tageslicht

B.1 Allgemeines
B.2 Berechnungsgitter
B.3 Berechnungsverfahren
B.3.1 Allgemeines
B.3.2 Berechnungsverfahren unter Verwendung des Tageslichtquotienten (Verfahren 1)
B.3.3 Berechnungsverfahren unter Verwendung der Beleuchtungsstärke (Verfahren 2)
B.4 Tageslichtverfügbarkeit
B.5 Überprüfung der tatsächlichen Tageslichtversorgung

 

DIN EN 17037 Anhang C Aussicht

C.1 Allgemeines
C.2 Qualität des Aussicht
C.3 Breite der Aussicht
C.4 Verifizierung der Aussicht

 

DIN EN 17037 Anhang D Besonnungsdauer

D.1 Allgemeines
D.2 Kurzbeschreibung der Beurteilung der Besonnungsdauer
D.3 Verfahren mit Software
D.4 Verfahren mit manuellen geometrischen Konstruktionen
D.5 Bestimmung der Himmelsposition der Sonne
D.6 Bewertungsregeln für die Sonnenlichtdauer
D.7 Sonnenlichtdauer am Bezugspunkt P
D.7.1 Beispiel
D.7.2 Berechnung
D.7.3 Ergebnis
D.8 Verifizierung der Länge der Besonnungsdauer vor Ort

 

DIN EN 17037 Anhang E Blendung

E.1 Allgemeines
E.2 Tageslichtblendungswahrscheinlichkeit
E.3 Jährliche Bewertung
E.3.1 Allgemeines
E.3.2 Vereinfachte Bewertung der jährlichen Blendung
E.3.2.1 Allgemeines
E.3.2.2 Undurchsichtige Sonnenschutzvorrichtung in ausgefahrener und geschlossener Position
E.3.2.3 Sonnenschutzvorrichtungen, deren Vorhang aus Stoff, Folie oder perforiertem undurchsichtigem Material besteht
E.3.2.4 Nicht lichtstreuende Verglasung mit einem geringen variablen Lichttransmissionsgrad (z. B. elektrochrome Verglasung)
E.3.2.5 Sonnenlichtzonen
E.4 Reflexblendung
E.5 Verifizierung der Blendungsschutzfähigkeit von Abschattungen

Rebound Effekt aus dem All gesehen

 

Wie viel Energie spart man, wenn man eine effizientere Lampentechnik einsetzt? Jede Menge! Ersetzt man eine Glühlampe (Ofen) durch eine LED (smarte Technologie!) spart man bei gleichem Lichtstrom entsprecht der Lichtausbeute. Also eine LED mit 100 lumen/Watt verbraucht 6,7 Mal weniger als eine Glühlampe mit 15 lm/Watt. Nach Adam Riese  -- Dreisatz.

Wenn das Leben so einfach wäre. Gelte der Satz da oben, würde die Welt gemessen am Jahr 1930 kaum mehr als 5 % des (damaligen) Stroms für Lampen verbrauchen. Die Staaten der Welt verbrauchen aber immer noch ca. 8% bis 80% des elektrischen Stroms für Licht - je nach Industrialisierung. Für Deutschland soll es 15% sein. Den Effekt nennt man Reboud-Effekt (s. hier). Dort hatte ich dargestellt, warum LEDs nicht energieeffizient sind, z.B. weil man ein Zuviel an Licht generiert. Oder generieren muss.

Das kann man bereits bei der Leuchtstofflampe sehen, mit der man einen Raum nicht mit der erforderlichen Mindesbeleuchtungsstärke für einfache Sehaufgaben beleuchten kann. Experimentell von unverdächtigen Leuten (Philips-Ingenieure aus der Lichttechnik) festgestellt, reichen 50 lx vollkommen für Lesen auf dem Papier aus. Viele Leute können heutige Dokumente bereits bei 5 lx lesen. Warum dann 500 lx? Das wurde seinerzeit mit dem Wunsch begründet, eine angenehme Umgebung zu haben. Der Autor war Laborleiter bei Philips und später lange Jahre Professor für Lichttechnik in Karlsruhe. Wer dem nicht glaubt, möge einen Raum mit einer 1,2 m Lampe so beleuchten, dass dort gerade mal 50 lx herrschen.

Ein 2,5 m hoher Raum wird sich nie mit 50 lx beleuchten lassen, wenn die Beleuchtung auch noch gleichmäßig sein soll. Sie ist stark ungleichmäßig und blendet eher, als dass sie beleuchtet. Zudem wird man in jedem Tageslichtraum häufig durch die Fenster geblendet. Ergo: 500 lx, wenn 50 lx genügen würden. Damit ist die Energieeffizienz der LL-Lampe dahin. Dafür haben wir einen großen Raum mit "Lichtfülle" - natürlich gemessen an den 50 lx.

Nun haben Ökologen untersucht, was so global durch die Einführung von LED passiert ist. Das Ergebnis (Kurzfassung oben) kann man hier lesen. Nur in wenigen Ländern und an wenigen Stellen ist eine Minderung der Beleuchtung eingetreten, in der Regel ist die Lichtverschmutzung gewachsen. Die Gründe werden in dem Artikel gründlich erläutert.

Wer feststellen will, ob eine Umgebung, die er von oben sieht, eine Umweltverschmutzung mit Licht erfährt, muss nur die Flächen mit hoher Leuchtdichte zusammen zählen. Die sind die Straßenleuchten, die den Himmel beleuchten. Gut gemachte Leuchten lassen sich vom Flugzeug auch ausmachen, sie sind selbst nicht sichtbar, sondern nur die von ihr beleuchteten Stellen. Ob man die unbedingt beleuchten muss, ist eine andere Frage, die so nicht beantwortet werden kann. In Deutschland stehen rund 9 Millionen Straßenleuchten herum und warten auf Fußgänger, die immer seltener vorbei kommen. Straßen voller Autos werden nachts heller beleuchtet als ziemlich leere, obwohl sie keine Beleuchtung bräuchten, weil die Autos und die Reklame wie die Schaufenster dafür sorgen. Wie man sich eine intelligentere Lösung vorstellt, habe ich hier beschrieben und da. Dass sich viele lieber eine nicht gestörte Nacht wünschen, kann man hier lesen. Eine ungestörte Nacht hatte indes die IS in Syrien, weil die Lichtverschmtzung (Blendung) deutsche Aufklärer vom Himmel holte (hier).