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LED-Beleuchtung hält wach - auch nachts

Neulich erreichte mich eine Leserzuschrift aus dem südlichsten Bundesland. Die dortigen Menschen ertragen angeblich alles, was modern ist, so nach der Presse der Nordlichter. Laptop und Lederhose vertrügen sich sehr gut - heißt es häufig. Offenbar ertragen sie manches nicht, obwohl super-modern. Hier erst einmal die Zuschrift:

Hallo Herr Dr. Cakir,
diese Woche fand ein Gerichtsurteil wegen einer blendenden Straßenbeleuchtung (ich vermute mal LED, da 2013 ersetzt) statt.
Es wurde auch einiges im Radio darüber berichtet.
Urteil: Die Anwohner bekamen Recht. Die Gemeinde muss nun Abhilfe schaffen.
Viele Grüße aus Bayern
(Das Radio hieß Charivari, hier kann man den Beitrag hören. Ich weiß nur nicht wie lange noch.)

Ich machte mich ans Googeln und fand noch ein paar Pretiosen. Die schönste hieß: "Die Nachtabschaltung der Straßenlampen in umliegenden Gemeinden: "Noch radikaler verfährt man in Ebsdorfergrund. Dort ist es nämlich schon seit 20 Jahren nächtens zappenduster, weil nicht nur in den Nebenstraßen um 0.30 Uhr die Lichter ausgehen, sondern schlechterdings überall." (s. hier) . Was hatte ich beim letzten Beitrag geschrieben (hier "Er sagt mit einem einzigen Satz aus, warum lichttechnische Normen das Gegenteil von dem bewirken, was sie wollen: Mehr Licht, mehr Helligkeit. Sie haben in der Praxis weniger Licht trotz der Verfügbarkeit von mehr Licht bewirkt. Wie das?") Da ging es darum, dass Menschen das Licht im Büro abschalten, wenn es denen auf den Wecker fällt. Hier schalten ganze Gemeinden die Straßenbeleuchtung aus. Es kommt aber noch besser. Jetzt müssen sich viele Gerichte mit LED-Licht befassen, weil die Dinger einfach blenden. (Es sei gesagt, dass es auch anders geht. Darum schreibe ich überhaupt solche Beiträge.)

Wem die ewige Kritik über LED-Beleuchtung auf den Wecker fällt, kann sich hier Erleuchtung holen. Es geht um LED-Licht in Balgheim. Wenn Sie nicht wissen, wo Balgheim liegt, haben Sie nichts versäumt.

So lustig wie es sich anhören mag, dass Gemeinden die Straßenbeleuchtung ausschalten, ist die Sache leider nicht. Es gibt nämlich eine Pflicht, bestimmte Verkehrswege zu beleuchten. Das Abschalten mag im Büro eine Abhilfe bedeuten, über deren Sinn man sich streiten kann, beim Straßenverkehr kann der Spaß schnell zum Ernst werden. Also? Man muss den Umgang mit LED lernen. Die ist ja noch eine junge Technik, nur 20 Jährchen alt. Die nächsten 20 werden wie im Traum vergehen. Und wir haben schwups eine Blendfrei-Beleuchtung, die weder Wohnungen noch den Weltall verschmutzt. Bis dahin kann man zu bewährten Hilfsmitteln greifen.

Amen!

Wo die Sonne im Osramiden Reich hängt …

Das Reich, über dem die Sonne nicht scheinen muss … Der Traum aller, die sich nicht dem Diktat der Natur beugen wollen und ihren Lebensrhythmus selbst bestimmen. Nix mit morgens aufstehen, frühstücken, arbeiten und mit der Sonne schlafen gehen! Freie Bürger brauchen freies Licht - oder so… Das Geschäft schien so sicher, dass die großen der Welt es nicht anderen überlassen wollten. Edison verkaufte Strom nur an Hotels, die bei ihm die Lampen kauften. Siemens beleuchtete dem Kini sein Theater. Und Philips hiess schlicht und einfach Gloeilampenfabrieken.

Lang ist es her. Jetzt löst sich das Oligopol langsam aber sicher auf. Jedes Mitglied geht seine Wege auf seine Weise. Mir ist es egal, ob GE ins Gras beißt oder die Firma AEG im Grabe dreht. Bei OSRAM ist das anders. Mein erster Professor kam von da. Dessen Nachfolger ebenso. Dessen Nachfolger … Außerdem haben die die Werbewirtschaft mit Super-Ideen belebt, dass sich die Balken biegen. Es ging immer um Geld und Licht oder Licht und Geld. Immerhin, bei der Behauptung, dass man den Preis von 1 lm über Jahrzehnte (oder ein Jahrhundert?) gleich gehalten haben will, lacht keiner. Licht haben sie billig gemacht. So billig, dass heute Fahrräder bei Sonnenschein blenden.

Nicht so blendend geht es wohl dem Geschäft. Bevor man die Sache mit den Leuchten in trockene Tücher wickeln konnte, geht ein Raunen über die Börsen. Ein Finanzinvestor, in Deutschland liebevoll Heuschrecke genannt, will OSRAM wohl kaufen. Der hatte zuletzt einen Generika-Hersteller gekauft. Das sind Leute, die abwarten, bis ein Medikament patentfrei ist, oder nachgeahmt werden kann, ohne Patentrechte zu verletzen. Heisst auch Nachahmerpräparat. Wem z.B. Aspirin zu teuer vorkommt, kauft ASS von Ratiopharm. (Bitte nicht im Lexikon nachschlagen, was das Wort auf English bedeutet.) Nun soll auch OSRAM dahin. Was für Generika wird es denn herstellen, wo es bis heute immer Originale geliefert hat?

Gott weiß! Oder auch nicht. Für mich heißt es schlicht, dass lange Entwicklungsprozesse wie z.B. eine Blendungsbewertung nicht mehr zu erwarten sind. Ich hatte einst erlebt, wie lange Philips z.B. die psychologische Blendung untersucht hatte. AEG sogar etwas länger. Und wie lange es danach dauerte, bis der Begriff so halbwegs verstanden wurde. Deutsche Straßen ein Schlachtfeld für SUVs, die mit ihren Laserschwertern versuchen, den Gegenverkehr zu eliminieren …Gegen die nimmt sogar das einstige Fernlicht mildestens aus.

Mal sehen, was die Zukunft bringt. Blendend wird es jedenfalls allen gehen. Mit Ausnahme der OSRAM-Mitarbeiter?

Dass wir glücklich gewesen sind,
merken wir, wenn wir es nicht mehr sind.
ein wichtiger Mensch 

Warum eine LED-Beleuchtung nicht energieeffizient ist …

Wenn es nach den Förderern der LED-Technik unter den Bürokraten geht, hat es noch nie ein Leuchtmittel gegeben, das mit Energie besser umgeht als die LED, vielleicht die Na-Niederdrucklampe ausgenommen. Mag sein. Es gibt aber einen Effekt, der besagt, dass ein Leuchtmittel, das zu mehr Nutzung drängt, den Einspareffekt vernichten kann, der Rebound-Effekt. So kann man z.B. bei der Weihnachtsdekoration davon ausgehen, dass die Leute weit mehr Lampen benutzen als einst, weil man mit LED wunderbar dekorieren kann. Oder die Beleuchtung in Bad-Kacheln. Früher hätte nie jemand seine Wände mit Lampen gekachelt. Jetzt gibt es die Kacheln einfach zum Anschließen. Und LEDs, die dem Topf eine Anmut verleihen wie einst Fackeln Mausoleen.

Während die oben angeführten Beispiele einen freiwilligen mehr Konsum an Energie betreffen, den man auch abstellen kann, gibt es erzwungenen Mehrverbrauch durch bestimmte Eigenschaften einer Technik. Dieser betrifft nicht nur das Leuchtmittel, sondern das gesamte DrumHerum. Denn Leuchtmittel leuchten nicht allein. Manche fast, denn sie benötigen nur zwei Anschlüsse, und man kann mit dem Objekt was anfangen. Ein solches Objekt hieß Linestra und war ein Lieblingsobjekt von Leuten, die den schlechten Umgang mit Energie bemängelten. Linestra konnte man einfach ins Bad hängen, sie brauchte keine Leuchte. Sie blendete nicht - und man sah schön aus, ihr Licht schmeichelte im Spiegel. Deswegen hat Osram die lange Zeit produziert.

Ersetzt man eine Linestra durch LEDs oder Leuchtstofflampen, muss man mehr Aufwand treiben, um dieselbe Wirkung zu erzielen, weil beide mehr oder weniger blenden. Zudem brauchen sie mehr Technik zum Leuchten. Das Problem ist bekannt, deswegen hat z.B. die Lichtlobby in Brüssel interveniert, damit man nicht das Leuchtmittel allein betrachtet, sondern als System.

Was weniger bekannt ist, dass die recht hohen Werte für Beleuchtungsstärken, die die Normen empfehlen, nicht wegen der Sehaufgabe erforderlich sind (hier), sondern wegen der Eigenschaften der Leuchtmittel. So wird die besagte Linestra bei 5 lx wie bei 50 lx noch angenehm aussehen. Nicht aber eine 1,5 m Stablampe bei 50 lx. Wer es dennoch nicht glaubt, kann es ausprobieren. Eine L-Lampe (z.B. Philips TL-D 58W 840 Super 80 mit 5200 lm) in einem Zimmer aufgehängt, in dem die mittlere Beleuchtungsstärke 50 lx beträgt, verleiht dem Raum eine Grabesstimmung. Und der Mittelwert sagt überhaupt nichts aus, weil man keine Gleichmäßigkeit erreicht. Ergo? 500 lx. Da sieht die Lampe, eher Lampen, schon brauchbar aus, wenn man überhaupt bei dem kalten Licht von brauchbar reden darf.

Man kann mit Fug und Recht behaupten, dass jedes Leuchtmittel mit einer höheren Leuchtdichte eine höhere Umgebungshelligkeit benötigt, um akzeptabel zu wirken. Soweit die Theorie. Wie sieht es in der Praxis aus? Die Planer müssen noch die EnEV berücksichtigen. Oder? Schön wär´s! Seit 2011 haben wir keine (Neu)Installation mehr gesehen, die gerade Mal die erforderlichen 500 lx erreicht. 1.000 lx? Wird sogar meist lässig überschritten, bereits bei Installationen mit T5-Lampen haben wir öfter mehr als 1.500 lx (Neuwert) gemessen. Na, ja, die werden ja kaum in Neuplanungen berücksichtigt. LED ist in. Was ist damit? Das letzte gemessene Objekt lag bei 2.500 lx auf einem Doppelarbeitsplatz. Und wenn der glückliche Besitzer eines Steh-Sitz-Tisches sein Licht benutzen will, kann er mit etwa 3.800 lx rechnen. Eine bescheidenere Installation hatte im gesamten Raum 1.700 lx generiert. Toll, wenn man darunter Computerkurse abhält. Dafür war der Raum geplant worden.

Jetzt zur Energieeffizienz. Die Leuchte, die ihre 2.500 lx auf dem Tisch generiert, strahlt den größten Teil auf die Trennstelle zwischen den beiden Tischen. Wer das nicht für intelligent hält, möge sich eine neue LVK ausdenken. Ohne Blendung (Direkt- oder Reflexblendung) kann man die tollen LED mit hoher Lichtausbeute nicht betreiben. So haben ähnliche Leuchten wie die gemessene alle eine Tiefstrahlcharakteristik.

Ergo? Weder die Leuchtstofflampen mit den Durchmessern T5 oder T2 noch LED eignen sich kaum für Direktbeleuchtung. Hingegen kann man damit sehr gute Indirektbeleuchtung erstellen. Und das frisst mehr Energie pro Lux auf der Arbeitsebene.

Das ist in der Kurzfassung der erzwungene Rebound-Effekt.

Wer die Prinzipien manipuliert, verschaukelt sich selbst

Den Altvorderen der Lichttechnik ist etwas gelungen, das in der Technik selten gelingt. Sie schufen einst die erste Norm der Beleuchtungsgeschichte und wussten aber, dass die Technik nicht das war, was sie sich vorstellten. Was macht man denn da? Ich lernte zwei Professoren kennen, die beide den Weg zum Gelingen einer weltweiten Technologie vorgezeichnet hatten, wohl wissend, dass der Zustand - wohlwollend gesagt - entwicklungsfähig war. Ist das so wichtig? Und ob! Denn bei jeder Technik muss man davon ausgehen, dass sie bald zum "alten Eisen" wird. Man kann hiervon für Morgen lernen, obwohl die Herren noch vor dem 2. Weltkrieg gewirkt hatten.

Was haben die gemacht? Beschrieben, wie mies die Technik war? Das wäre fatal. Der eine hat mit die Grundsätze festgelegt, nach denen das internationale Telefonnetz von ein paar Teilnehmern in ein paar Ländern zum globalen Netz entwickelt hat. Das war in den 1920er Jahren. Das Netz funktioniert nach 100 Jahren besser als als die ach so modernen Mobilfunknetze. Der andere wirkte an der DIN 5035 von 1935 mit, eine Norm, die man heute noch anwenden könnte, wäre sie nicht durch die Dusseligkeit eines ehemaligen DIN-Mitarbeiters verloren gegangen.

Das Besondere daran? Die Norm gab zwei globale Ziele an: “Die künstliche Beleuchtung von Innenräumen muß den Forderungen der Gesundheit und Schönheit entsprechen, dabei zweckmäßig und wirtschaftlich sein.” Punkt! Und setzte Qualitätsmerkmale, dort genannt Gütekriterien. Die von 1935 könnte man, etwas in Neusprech übersetzt, immer noch sehr gut gebrauchen, zumal die Erneuerer, die Autoren der Nachfolgenorm DIN EN 12464-1, Gütekriterien ganz vergessen haben.

Ist doch wunderbar! Wo liegt das Problem? Hätten die Nachfahren ihre Technik den einst gesetzten Prinzipien nachgefahren, wäre die Welt des Lichts heute - meine Meinung - in bester Verfassung. Man müsste nur das Ziel Schönheit, damals vorgegebenen durch den Staat, durch Anmutungsqualität oder ähnlich ersetzen. Gesundheit kann bleiben. Und Zweckmäßigkeit? Was denn sonst? Steht seit langem sogar in der Arbeitsstättenverordnung.

In der letzten "Voll" Ausgabe von DIN 5035 hieß es aber: “In Arbeitsräumen muß die Beleuchtung ein müheloses Erkennen der Sehobjekte ermöglichen.” Es gab keine andere Anforderung. Und die Gütemerkmale? Die muss man dem Ziel entsprechend auslegen. Oder? Seit etwa 1970 weiß man, dass das angegebene Ziel für die meisten Arbeitsplätze nicht relevant war. Und die seitenlangen Listen für Beleuchtungsstärken in DIN 5035-2 und später DIN EN 12464-1 gar keine Basis hatten, weil das Ziel irrelevant war. (siehe hier und da). Sie wurden, je nach Lesart, nach Gutdünken festgelegt oder nach Expertenwissen bestimmt. Die Sehleistung als Basis für die Festlegung von Beleuchtungsstärken in Normen ist der Stoff, aus dem moderne Märchen gemacht werden.

Wer so etwas für verwerflich hält, liegt allerdings falsch. Denn nicht nur die Lichtwerte werden so festgelegt. Verwerflich ist, wenn man gegen die festgelegten Gütekriterien handelt, um neuen technischen Produkten zum Erfolg zu verhelfen. So geschehen in DIN 5035-7, in der ein neuer, völlig überflüssiger Grundsatz, Gütekriterium "Vermeidung von Spiegelungen auf dem Bildschirm" eingeführt wurde. Das Gütekriterium diente allein dem Absatz von tiefstrahlenden Leuchten (siehe hier und da). Einen Nutzen entfalteten sie nie, verpassten den Arbeitsräumen einen Höhlenlook und erhöhten Störungen durch Reflexblendung. Letzendlich konnten wir nachweisen, dass sie dem Arbeitsschutz widersprechen (hier).

Zweckmäßig waren sie nicht, weil das meiste Licht nicht dort landete, wo nichts oder nichts Bedeutendes zu sehen ist. Am Tischrand oder auf dem Teppich. Heute könnten wir den Unsinn toppen und sogar zwei uralten Gütekriterien zuwider handeln. Was dies bedeutet, sieht man (zur einen Hälfte) auf dem folgenden Bild aus einem Werbekatalog. Ich habe dieses Bild gewählt, weil man vergessen hat, die Mängel der Beleuchtung wegzuretuschieren. Alle anderen Produkte mit ähnlichen Design sind in ähnlicher Weise betroffen.

Gemeint ist das Gütekriterium Schattigkeit, das mit Lichtrichtung bzw. mit der Gerichtetheit von Licht zusammenhängt. Man sieht auf diesem Bild viele Gegenstände auf dem Tisch, die es gar nicht gibt. Es sind die Schatten davon. Sie sollen aber nicht sein. Wer sich über die Bedeutung von Lichtrichtung und Schattigkeit informieren möchte, kann sich die LiTG Publikation zu Lichtqualität anlesen (hier und da kommentiert und auch dort), oder gar DIN EN 15193 ansehen, die verschiedene Güteklassen der Beleuchtung anführt. Die höchste Klasse – nach dieser Norm mit drei *** ausgezeichnet – unterscheidet sich von der darunter nur in zwei Aspekten: „Besondere Beachtung der gegenseitigen Blickkommunikation durch beleuchtete Gesichter” und “Besondere Beachtung von gesundheitlichen Belangen”. Um diesen Aspekten Rechnung zu tragen, muss man laut Norm je nach Einsatzort bis zu 100% mehr Energie aufwenden. Und? Bei der gezeigten Anordnung der Beleuchtung bleiben die Gesichter eher im Dunklen (s. Lichtkegel an der Wand). Und Direkt- und Reflexblendung ist höher als bei vielen anderen Beleuchtungen. Zudem fließt ein großer Teil des Lichts in die Mitte der Tische – nutzlos.

Bei der abgebildeten Leuchte muss übrigens kein Benutzer mit den Problemen leben, man kann den Direktanteil einfach abschalten oder reduzieren. Es ist nur eine Frage der Energieeffizienz, wenn man nur die Horizontalbeleuchtungsstärke bewertet. Bei anderen Produkten gibt es die Möglichkeit einfach nicht.

Was das obige Bild nicht zeigt, ist Flimmern. LED sind superschnelle Elemente, die eben superschnell flimmern. Dieser nimmt stark zu, wenn man sie dimmt. Allerdings muss niemand dies akzeptieren, weil es die geeignete Technik gibt. Allerdings kostet sie Geld. Die billigere Lösung haben zwei Professoren der Lichttechnik gefunden. Sie hatten eine neue LED Beleuchtung begutachtet, das Flimmern gesehen. Und? Sie urteilten, die wäre nicht so schlimm, weil das künstliche Licht nur tagsüber benutzt würde. Dazu sagte DIN 5035 im Jahre 1935: "Ruhe der Beleuchtung - ... es dürfen aber, von vorübergehenden Unregelmäßigkeiten abgesehen, keine mit dem Auge wahrnehmbaren Schwankungen der Beleuchtung als Folge zeitlicher Änderungen eintreten." Die meinten wohl das Flackern der Flamme der Petroleumlampe. LED ist modern und arbeitet ohne Flamme.

Was ist eine melanopisch wirksame Beleuchtung?

Dieses Bild aus Licht 6/2018 soll eine melanopisch wirksame Beleuchtung zeigen. Tut es das? Man kann in dem Artikel lesen, wie die Studie zur Klärung der Frage verlaufen ist. Man muss aber nicht. Die Antwort kann man auch so geben.

Der Raum ist etwa 5 m hoch und ist mit Fenstern fast bis zur Decke versehen. Zudem wird er über zwei Oberlichter buchstäblich taghell beleuchtet. Die künstliche Beleuchtung integriert sich in den Raum so, dass man tagsüber die Leuchten nicht bemerkt. Wenn ich richtig sehe, werden sie nachts großflächig leuchten. Dass so etwas gut geht oder gehen muss, hatten wir schon im Jahr 2000 analysiert und begründet (hier).

Was ist daran so gut? Die Fenster spenden nicht nur Tageslicht, sondern eine gute Sichtverbindung nach außen. Wenn man das Licht messen würde, würde man feststellen, dass blendfreies Licht bis mehrere Tausend Lux (zuweilen) vorhanden ist. Das Verhältnis von Horizontal- zur Vertikalbeleuchtungsstärke ist besser als man mit jeder künstlichen Beleuchtung (außer Bühnenbeleuchtung) erreichen kann. Und die künstliche Beleuchtung wird eine geringe Leuchtdichte haben, wodurch sie weniger oder keine Reflexblendung verursachen wird.

Ergo: Was eine melanopisch wirksame Beleuchtung ist, weiß - ich glaube - wohl jeder. Leider sind übliche Büros nur halb so hoch, wodurch man Probleme mit der Lichtverteilung bekommt. Deren Beleuchtung ist auf Horizontalbeleuchtungsstärke getrimmt, was schon lange keinen Sinn mehr macht (s. hier oder da). Leider, leider kann man Dachoberlichter eben nur auf dem Dach einrichten.