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Große Worte - Viel dahinter? Zu einem Buch zur Lichtergonomie

Ergonomie beschäftigt sich mit allem, was die menschliche Arbeit angeht. Leider haben sich die Ergonomen nicht vorgenommen, sich mit der Beleuchtung zu beschäftigen. Das, auch wenn es kaum eine menschliche Arbeit gibt, die man ohne Beleuchtung erledigen kann. Und selbst wenn man das könnte - Wer will die ganze Zeit im Dunkeln sitzen und werkeln? Daher gibt es mehr Arbeitsplätze mit Beleuchtung als solche, die unbedingt Beleuchtung zur Arbeitserledigung benötigen.

Ein Professor für Lichttechnik, der langjährige Chefredakteur der renommierten Zeitschrift Lighting Research and Technology, hat sich vorgenommen, die Lücke zu füllen. Sein Buch mit dem Titel "Human Factors in Lighting", Jahrgang 1981, ist vor einigen Jahren in der dritten Fassung erschienen. Human Factors ist der amerikanische Name für Ergonomie, und die Gesellschaften, die sich in den angelsächsischen Ländern mit Ergonomie beschäftigen, heißen Human Factors and Ergonomics Society. Ich habe mir das Buch für 184 € gekauft, weil ich mir tiefere Erkenntnisse davon versprochen hatte.

Das Ergebnis hat mich an den früheren Bundesminister für Wirtschaft Apel erinnert. Sein bekanntester Spruch : Ich denk', mich tritt ein Pferd.

Dass in einem Buch zur Lichttechnik der Begriff Beleuchtung 2616 Mal vorkommt, ist nicht unbedingt verwunderlich. Kann man hingegen verstehen, dass die "Gesundheit" nur 88 Mal erwähnt wird? Auch gut! Was ist mit "Sicherheit"? Ihretwegen gibt es in vielen Staaten Normen und sogar Gesetze zur Beleuchtung. Bei der Ergonomie der Beleuchtung spielt die Sicherheit aber nicht mal die dritte Geige. Aber besser noch die Behandlung von "Lesbarkeit". Beleuchtung zu Lesbarkeit steht 2616 zu 10. Wofür macht man eigentlich die Beleuchtung? Soweit ich weiß, hat sie mit Farben und hübschen Formen nicht viel zu tun, aber mit Sehleistung. Und für viele Menschen ist das eng mit der Lesbarkeit verknüpft.

Vielleicht der Architektur wegen? Sie kommt in einem Buch mit 331 800 Wörtern ganze 6 Mal vor. Und einer der drei Grundpfeiler der Architektur gemäß Vitruv, User Experience, ist gänzlich unter den Tisch gefallen. Diesem Schicksal ist Humans Factors (s. Titel des Buchs) knapp entgangen (3 x), Ergonomie auch. Sie wurde ein Mal erwähnt. Mit der Nützlichkeit hat der Autor nicht viel im Sinn. Wozu auch?

(Anm.: Wenn Sie Bücher aus dem Bereich Ergonomie lesen, werden Sie darin kaum das Wort Beleuchtung finden. Wozu auch? Man untersucht Arbeit, Computer, Stühle u.v.a.m. bis ins feinste Detail. Und lässt Beleuchtung Beleuchtung sein. Die gibt es, wenn man den Lichtschalter umdreht. Und der Strom kommt aus der Steckdose. Garantiert!)

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Was sind 50.000 Stunden - zum Teufel noch mal?

Wie lange dauern 50.000 Stunden? Genau 5,70776255 Jahre. Warum haben Sie gefragt? Ach Ihre LED brennen schon nach ein paar Monaten durch? Dann liegt ein Sonderfall vor. Denn eigentlich sind 50.000 Stunden exakt 50.000 h. Aber es sieht anders aus, wenn es sich um die Lebensdauer von Leuchtmitteln handelt. Da muss man zwischen gefühlter und berechneter Lebensdauer unterscheiden. Und berechnet wird mal so mal so.

Den Unterschied erkläre ich am besten mit etwas, was jeder kennt, Dauer einer Minute. Die dauert seit Assyrien, so seit etwa 5.000 Jahren, exakt 60 Sekunden. Physikalisch gesehen. Gefühlt? Kommt darauf an, an welcher Seite einer geschlossenen Klotür Sie stehen.

Jeder Mensch hat so seine persönlichen Vorstellungen von Dingen, die physikalisch einwandfrei definiert sind. So wird ein Mensch auf der Autobahn in Sachsen auf die Uhr gucken, wenn er ein Schild sieht „nächste Toilette 35 km“. (Das Schild gibt es übrigens wirklich.) Kaum auszumalen, wenn einem so ein Schild vor der Semperoper begegnet. Da läuft man gleich zu Dingda (heißt im echten Leben anders) über und protestiert jeden Montag.

Der Mensch, dem die Lampe im Keller nach drei Monaten ausfällt, befindet sich in einem ähnlichen Gemütszustand, muss sich aber anhören, dass dies ganz normal ist. Denn … Denn statistisch gesehen fallen auch bei einer Lebensdauer von 100.000 h Lampen schon nach einer Minute aus. Ist zwar  sehr unwahrscheinlich, aber möglich. Bei wie vielen ausgefallenen Lampen der statistische Grenzwert überschritten ist, geht Sie überhaupt nichts an. Es ist ein Geheimnis der Lampenhersteller. So wie übrigens auch der Lampenlichtstrom. Dass der in Lampenkatalogen seit Jahrzehnten falsch angegeben wird, wird in der Lichttechnik als normal angesehen. Denn fast alle Lichttechniker sind (manchmal auch ehemalige) Mitarbeiter von Herstellerfirmen. Sie werden Ihnen erklären, die Sache mit den früh ausgefallenen Lampen sei sehr subjektiv. Also wie die Länge der Minute, wenn Sie vor der Tür stehen.

Wie es dazu kam, dass ein Wert von 50.000 h propagiert wurde, kann man nur erahnen. Das stelle ich mir so vor: In Schloss Premstätten in der Gemeinde Unterpremstätten vor 25 Jahren schreit der Ingenieur Tim Buktu auf. Er hat was entdeckt. Sein Chef eilt herbei

  • Hallo Tim, böse Geister entdeckt?
  • Nein, Chef. Schlimmer. Osram hat bei uns 1.000 LEDs bestellt …
  • Na und, vielleicht bauen sie neue Messgeräte?
  • Nee, die haben es nicht so mit messen. Die machen doch in Lampen!
  • Tim, jedes Kind weiß, dass aus LEDs kein Licht kommt. Nur ein bisschen. Das reicht als Betriebsanzeige, mehr aber nicht.
  • Nein, Chef. Ich habe neulich berechnet, dass man mit LED auch mehr Licht machen kann. Man muss nur mit höheren Betriebstemperaturen rechnen.
  • Das weiß ich doch. Wenn allerdings auch nur 10 lm/W rausspringen, löst sich die Platine in Luft auf. Wird zu heiß.
  • Eben! Ich habe aber berechnet, dass man dennoch eine Chance hat, wenn man die Diode mit einem großen Kühlkörper umgibt.
  • Na, denn. Dann muss der Kühlkörper größer sein als der Schlossgarten hier.
  • Nein, Chef, guck mal meine Berechnung an. Wenn man die Betriebstemperatur gerade so wählt, dass das Element nicht durchbrennt, hat man eine Lichtquelle. Soll ich die zulässigen Leistungen berechnen?
  • Mach mal! Wie lange soll dann so ein Element leben?
  • Ich denke, Osram kann ich was von 5.000 Stunden erzählen. Soll ich rechnen?
  • Nee, mach mal lieber 50.000. 5.000 hört sich nach besserer Glühlampe an. Die haben schon selber die Story mit den 10.000 h erfunden für die Kompaktleuchtstofflampe, damit man die der Politik als Energiesparlampe andrehen kann.
  • Ach, Chef, das ist zu riskant. Da fällt jedes zweite Lämpchen schon nach Stunden aus, wenn man kleine Fehler in der Fertigung macht.
  • Eben! Wir müssen die Folgen nicht tragen. Die Käufer können eh nix behaupten. Die Lampenhersteller erzählen denen seit Jahrzehnten dieselbe Mär, nachdem sie eine Formel für die Lebensdauer aufgestellt haben.
  • Ja schon, es gibt aber mindestens drei davon.
  • Aber alle drei stammen von Herstellern und niemand, der eine Lampe kauft, kann nachweisen, dass seine Lampe frühzeitig ausgegangen ist. Das ist der Sinn der Sache.
  • Aber Chef, die verlieren aber langsam ihren Ruf.
  • Ja, eben. Lass sie doch! Wenn wir Glück haben, können wir dann den Laden billig übernehmen.

Wer diese Story nicht glauben mag, kann sich auf die Suche nach der wahren Geschichte über die Bestimmung der Lebensdauer der LED machen. Er wird allerdings eine Weile suchen müssen. Alternativ kann er sich zu einem Kurs für 1.190 € plus MWSt plus Reise und Übernachtung anmelden, wo er sich tiefstgehend unterhalten, Pardon, informieren kann. Zum Aufbauen kann man noch einen weiteren Kurs für 890,-- € belegen. Natürlich auch plus MWSt und Kost und Logis. (beschrieben hier, derzeit wg. Corona leider kaum möglich).

Die Problematik von Lebensdauern von Leuchtmitteln wurde in diesem Blog häufig behandelt. Sie bildet eine Schlüsselgröße, weil auch die Bestimmung des Lichtstroms davon abhängt. Nirgendwo ist dies plastischer dargestellt als in der einstigen Bestimmung der Kennwerte von Projektionslampen. Während die Standard-Glühlampe 1.000 h lebte, ihr Cousin für Hotelzimmer aber 2.000 h, gab es Projektionslampen für nur 50 h, dafür war die Lichtausbeute sehr hoch. Das gab eine natürliche Begrenzung für Diavorträge aus dem letzten Urlaub und war daher ungemein nützlich. Wem hingegen schnell sterbende LEDs nützen sollen, ist nicht klar. Hersteller von miserabler Technik können damit nicht ihren eigenen Ruf ruinieren, da nicht vorhanden, sondern vorwiegend den der seriösen Anbieter.

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Probleme, die wir ohne LED nicht hatten - SVM muss besser werden, aber langsam

"Der SVM-Wert ist ein Kennwert für hochfrequentes Flimmern. Ein Teil der LED-Produkte (ALED und OLED) muß einen Höchstwert einhalten (nur netzspannungsbetriebene Produkte und unter diesen auch nicht alle). Während die 2019er Verordnung für die Zeit ab dem 1. September 2021 einen Höchstwert von 0,4 vorsieht, soll dieser zunächst 0,9 betragen und zum 1. September 2023 auf 0,4 sinken." So lese ich gerade in den Mitteilungen der EU zum Flimmern.

Geht man so mit einer Technologie um, die seit 25 Jahren Zukunft bedeutet? Wenn man in den Verlautbarungen stöbert, findet man Lustiges. So wird gesagt, dass die LED keine ideale Technologie sei sondern eine reale. Sie hätte nicht nur Vorteile, sondern auch Nachteile. Eigentlich muss man so etwas dem gemeinen Volk nicht erzählen. Jeder weiß, dass alles Vor- und Nachteile hat. Nur bestimmte Experten scheinen die Vorteile zu beleuchten und die Nachteile im Dunkeln zu lassen. Und in der Fachpresse kann man nur vergebens nach Nachteilen von LED suchen.

War da was? Was ist überhaupt Flimmern? Etwas, was Jahrzehnte lang nicht existierte … In den Lehrbüchern stand zu lesen, dass das menschliche Auge nur niedrige Frequenzen wahrnehmen könne. Da das Licht mit 50 Hz betrieben werde und sich daher mit 100 Hz ändere, wäre es nicht möglich, ein Flimmern wahrzunehmen. Dabei haben bestimmt alle, die so einen Unsinn schrieben, in der Schule den Physikversuch mit Glimmlampen erlebt. Guckt man darauf, sieht man etwa stehendes Licht. Bewegt man den Kopf dabei, sieht man die Sinuskurve der Wechselspannung.

Da Menschen im Büro immer mit gesenktem Kopf still und ruhig sitzen, können sie also kein Flimmern empfinden. Auch als ein böser Mensch nachwies, dass etwa die Hälfte (!) der Kopfschmerzen, die man nur bei der Arbeit hat und nicht zu Hause (hier), dem Flimmern zu verdanken ist, blieb die "Lighting Community" bei der Vorstellung. Erst als die elektronischen Vorschaltgeräte für alle verfügbar wurden, durfte man von Flimmern reden. Dabei wurden schon in der Urzeit der Lichttechnik Methoden zur Vermeidung von Flimmern angeboten (hier). Jetzt geht es plötzlich nicht, das Flimmern zu reduzieren. Da müsste man manche LED-Lampe vom Markt nehmen, weil sie flimmert.

Gott verhüt's! Lampen vom Markt nehmen, weil sie flimmern? Wenn man 1985 so gedacht hätte, wäre die Kompakt-LL nie auf den Markt gekommen. Sie flimmerte nicht nur, sondern lief im Laufe von 24 Stunden zur Höchstform auf - will sagen, die Lampe brauchte 24 Stunden, bis sie stabil leuchtete. Später sollte sie Karriere machen als Energiesparlampe. Die Karriere war bekanntlich sehr kurz. Umso nachhaltiger ihre Wirkung auf das Design von Leuchten. Leider kann man diese nur noch in Entwicklungsländern bewundern, in denen Menschen nicht die Kosten für LED-Produkte aufbringen können. Bei uns trifft es nicht alle, sondern diejenigen, die beim Kauf davon an preiswert denken. Billig ist das richtige Wort.

Wo liegt das Problem? Wie in diesem Blog bereits häufig dargestellt (z.B. hier und da), sind LED keine Lampen sondern ultraschnelle Laserdioden. Zu diesem Zweck wurden sie auch weiterentwickelt und werden benutzt. Man kann damit auch Beleuchtung ohne Flimmern machen, wenn man sie z.B. mit Gleichstrom betreibt oder mit einer hohen Frequenz. Dies ist nicht immer möglich bzw. mit Kosten verbunden. eine Sparmöglichkeit ist die Modulation der Pulsweite. Die garantiert aber nicht nur billigere Lösungen, sondern auch Flimmern. Wie schlimm das werden kann, lassen diese Zahlen sprechen: Als Bildschirme richtig flimmerten, was man mit dem bloßen Auge erkennen konnte, fühlten sich 10% der Benutzer davon bei der Arbeit gestört. Bei modernen, geprüften Bildschirmen, sind es 35%. Und das obwohl die Bildschirme bei ruhigem Blick überhaupt nicht flimmern. Sie stören beim Blickwechsel, z.B. beim Suchen auf dem Bildschirm. Deswegen gehören Monitore mit PVM eher auf den Schrotthaufen denn auf den Arbeitsplatz. Ob ein günstiges Objekt nicht deswegen günstig ist, weil der Hersteller gespart hat, merkt man nicht.

Soeben meldet sich bei mir eine neue Mail. Das Datum, an dem der niedrigere Wert für SVM Vorschrift wird, hat sich verschoben. Richtig ist der 1. September 2024. Offenbar wollen die Hersteller länger sparen. Und unten steht, was die Bundesnetzagentur davon hält.

 

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Ökokomödien am laufenden Band - Uns geht ein Licht auf

Beim Sparen kennt der Mensch keinen Spaß. Leider auch keine Logik. Früher konnte man dies jährlich zwei Mal hautnah erleben - beim Schlussverkauf, Sommer und Winter. Seit man den elektrischen Strom als die größte Umweltverschmutzung unter Energieträgern entlarvt hat, kennen die Bemühungen um Stromsparen keine Grenzen. Man hängt LED ins Schlafzimmer und schon kann man nicht schlafen. Irgendwelche Mediziner haben entdeckt, dass man mit LED-Licht den Schlaf vertreiben kann. Und um den wenigen Strom, den diese Wunderdinger verbraten, umweltfreundlich zu erzeugen, hat sich eine Gemeinde ein Super-Projekt ausgedacht, den Solar-Radweg. Also doppelt Öko. Hier ein Projektbericht, mangels eigener Reporter als Leihgabe vom NDR.

Der Witz fällt unter die Rubrik "Setz' ma' Zahlen ein", die ich vor vier Jahren vorgestellt hatte (hier). Man will 12.000 kWh Strom generieren und schafft 96! Damals ging es um die Beleuchtung unterirdischer Städte mit Tageslicht. Das Ergebnis war … unterirdisch.

 

Was tut man mit dem kostenlos erzeugten Strom? Am besten wieder in den Verkehr bringen. So wie in Eichstätt mit 37 Ampeln an einer Kreuzung. Ein Glück, dass die mit LED bestückt sind. Sonst hätten wir schmutzigen Kohlestrom einsetzen müssen. Kann man auch sagen : Irgendwer war gaga.

 

 

Es gibt aber viel lustigere Wege, um für Heiterkeit zu sorgen, beim Versuch Energie zu sparen. Dieses Beispiel zeigt, was einer Schule passierte, als man die Folgen der letzten Wirtschaftskrise mit Investitionsförderung mildern wollte. Man investierte in moderne Beleuchtung. (Anm.: Einer der ersten Beiträge in diesem Blog, wie man Hamburger Schüler mit Blaulicht schlauer machen wollte, dokumentierte eine andere Folge des gleichen Förderprogramms. hier und da und dort) Übrigens, den gleichen Fehler produzierte ein Lichtplaner in Berlin, als wir bei einer Firma  - nicht mehr existent, weil Bayer geworden - die Energieeffizienz erhöhen wollten. Es waren nicht Kinder, die mit den Armen wedelten, sondern Abteilungsleiter. Wer so etwas selbst erlebt, sollte gnadenlos klagen. Es gibt eine richtige Lösung und das seit einigen Jahrzehnten.

 

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Wo darf sie Straßenbeleuchtung hinein leuchten?

Ist das eine Frage? Auf die Straße doch! Oder? Gestern hatte ich aber einen Beitrag von Extra 3 angeführt, der Straßenleuchten zeigt, die seit 22 Jahren auf der falschen Seite stehen und nur die Wiese beleuchten. Die Stadt Erfurt hat nu mit Fördermitteln von 1 Mio Euro eine tolle LED-Beleuchtung geleistet. Die Nordlichter, vor Neid blass (oder gelb?) machen die jetzt schlecht. Die soll nur teilweise realisiert worden sein, weil die Leuchten während der Projektphase ausgefallen seien. Kann nicht sein, es gibt LEDs, die volle 50 Stunden durchhalten. Die fallen doch erst aus, wenn der Abnehmer der Stadt weg ist. Die Lügenpresse macht wieder einmal den Fortschritt kaputt. Sehen Sie selbst.

Straßenlicht im Esszimmer und in der Kirche? Ist doch was.

 

Wer wird denn gleich meckern! LED ist eine neue Technologie, die sich seit 60 Jahren rasant entwickelt. Laternen, die vor der Errichtung flackern, ist eine neue unvorstellbare Qualität. Oder? Stroboskopeffekt auf der Straße war wirklich noch nie vorstellbar. Oder (hier hatte ich dargestellt, dass sich LED auch als Gefährdung des Straßenverkehrs qualifizieren könnten. Jetzt ist es schon so weit.)

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