Farbwiedergabe und Energieeffizienz
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Wer sich wundert, dass seine Umgebung triste ausschaut, nachdem die auf "Energieeffizienz" getrimmt wurde, wird hier fündig. Solche Maßnahmen können heißen, dass Lampen durch LED ersetzt wurden oder die Fensterscheiben durch "bessere" ersetzt wurden. Der Gilb kann ihr bester Freund für die kommenden Jahre sein.

Die Ursache zu finden, ist ziemlich vertrackt, denn die Hersteller von Fassadenglas sprechen selten davon, dass sich die Farbwiedergabe ändert, wenn man ein bestimmtes Glas einsetzt. Zudem: selbst wenn man ein Glas einsetzt, das fast die gleichen Farbwiedergabeeigenschaften aufweist wie das Vorherige, kann trotzdem der Gilb zuschlagen. Das liegt an der Definition des Lichts und der Farbwiedergabe. Und sowohl beim Fenster (Tageslicht) als auch beim LED-Licht ist die Ursache etwas, was man bei Betrachtungen über "Licht" nie beachten muss: UV - also ultraviolette Strahlung. Sie ist nämlich kein Licht.

Konventionelle Lampen produzieren je nach Technik sehr wenig UV (Glühlampe) bis etwa 25% der Gesamtleistung (HMI-Lichtquellen). Dies ist i.d.R. nicht erwünscht. Während man bei Glühlampen keinerlei Gegenmaßnahmen treffen musste, weil die Intensität gering war (ist), musste man bereits bei der Halogenlampe Glasfilter vorsehen, weil manche Personen Probleme hatten. Die sogenannten Tageslichtscheinwerfer (HMI-Lichtquellen) werden immer mit einem Glasabschluss betrieben, wenn Menschen in der Nähe sind. Ist aber UV immer ein Problem?

Wer das denkt, wird sich bei der Betrachtung der Normlichtarten D55, D65, D75 wundern, dass diese immer UV einschließen. (mehr hier) Ein Versehen? Ganz sicher nicht. Wer das denkt, könnte dasselbe erleben wie die Ersteller von Stadionbeleuchtungen mit LED statt mit Hochdrucklampen. Mancher musste dann extra Strahler installieren, damit das Fernsehbild stimmt. UV dient nämlich sehr wohl dem Sehen, auch wenn die Definition von Licht es seit 1924 ausschließt. Die Definition berücksichtigt nämlich nur die direkte Reizung der Netzhaut und nicht die mittelbare Wirkung über "optische Aufheller".

Optische Aufheller sind älter als das künstliche, Pardon elektrische; Licht. Sie sind Nachkomme der Rosskastanie, die als Waschmittel eingesetzt wurde. Da sie etwa im 17. Jahrhundert nach Europa gelangte als Futter von osmanischen Pferden, dürfte der Gebrauch als "Weißmacher" einige Jahrhunderte alt sein. Optische Aufheller benötigen für ihre Wirkung Ultraviolettstrahlung. Besonders bei kräftiger Sonne und klarem, blauem Himmel im Freien oder unter geeigneter künstlicher Beleuchtung (mit entsprechendem UV-Anteil) wirkt das Weiß dann weißer. Ihre häufigste Verwendung finden sie in der Waschmittel-, Textil-, Faser-, Papier- und Kunststoffindustrie, um eine durch Bleichen nicht restlos beseitigte, auf Reststoffen beruhende Gelblichkeit der aufzuhellenden Stoffe zu kompensieren. Wände, Unterwäsche, "leuchtend weißes" Papier u.ä. verdanken ihre Erscheinung den Aufhellern. Und?

Fehlt in dem Licht UV, ist der Gilb nicht zu vermeiden. Den gab es übrigens unter Glühlampenbeleuchtung immer, weil das Licht gelblich war. Akzeptiert hat man ihn trotzdem, weil niemand eine hohe Farbwiedergabe erwartete. Umso überraschter sind Leute, wenn sie hören, dass das Glühlampenlicht einen Farbwiedergabeindex von 100 aufweisen soll. Es tut es tatsächlich. Aber nur, weil man es so definiert hat. Es gibt noch eine Lichtquelle mit dem höchsten Farbwiedergabeindex - Tageslicht -. Das ist aber auch eine Sache der Definition. Wenn man den gleichen Stoff vor und hinter einer Fensterscheibe betrachtet, ergeben sich zuweilen riesige Unterschiede. Tageslicht ist nämlich nicht Tageslicht. Und weiße Bettwäsche sieht im Schlafzimmer und auf der Wäscheleine sehr unterschiedlich aus.

Der Farbwiedergabeindex hat nur wenig mit der Vorstellung zu tun, dass "Farben" von einer Beleuchtung schön "natürlich" herausgeputzt werden. Man prüft das Licht einer Quelle anhand von 8 Prüfmustern, vermutlich theoretisch, weil die Originale verschwunden sind, ob diese wiedergegeben werden. Die Muster hören auf Namen wie Altrosa, Senfgelb, Gelbgrün, Asterviolett etc. Gesättigte Farben sind nicht darunter. Die Farben #9 bis #14 werden nicht geprüft. Nicht einmal die Hautfarbe. Das ist mir echt eine praktisch bedeutsame Prüfung. Wenn auch noch die Aufheller nicht aufgehellt werden, steht einer tristen Umgebung mit Farben wie Asterviolett und Altrosa nichts mehr im Wege.

Nehmen wir an, dass man das Licht in einem Raum, "Tageslicht", durch Verwendung eines modernen Glases "verbessert". Wie weit wird die Farbwiedergabe verändert? Nach Angaben von Fassadenglassherstellern kann Ra zwischen 97 (aber eben nicht 100) und 77 liegen. Dazu wird die Transmission zu 69% bis 29% gemindert. Was niemand schreibt, ist dass praktisch kein UV mehr durchkommt. Also ist der Gilb bereits drin, auch wenn alle Farben sonst durchkommen. Aber auch dies ist nicht gegeben. Auch das sichtbare Licht wird teilweise weggefiltert. Was hätten Sie denn gerne? Gilb oder Grünstich? Sie bekommen beides.

Die Kurven (aus Bülow-Hübe, Diss. Uni Lund) zeigen, dass nur ein einscheibiges Fensterglas das Licht etwa neutral durchlässt und nur etwa 10% schwächt (ganz oben). Am blauen Ende wird das Tageslicht stark gegenüber dem grünen Bereich abgeschwächt. Je stärker die "Energieeffizienz", desto grüner das Licht. Auch der Bereich, in dem Licht "biologisch-wirksam" ist, findet eine Abschwächung statt.

Was was mit LED? Bei den LED kann, aber muss nicht, ein geringer Farbwiedergabeindex vorliegen. Das wesentliche Problem ist das Fehlen von UV. Auch das muss nicht sein. Es gibt sogar UV-LEDs, und das schon seit 1992. Für Beleuchtungsszwecke wird aber kaum jemand freiwillig ein Spektrum mit UV erzeugen wollen. Die Hersteller von konventionellen Lampen haben das ja auch nicht freiwillig gemacht. UV war eher ein - unerwünschter - Abfallprodukt. Infrarot übrigens auch. Das merken zuerst die Pflanzen im Topf. Die gehen ein, wenn man nicht merkt, dass denen etwas lebenswichtiges fehlt. Das erzähle ich ein andermal.

2 Comments

  1. Antworten
    prophetohnevolk13579 19. Oktober 2021

    Muss man eigentlich all diesen Unsinn lernen? Meine Großmutter kannte die ganzen Tricks, wie man die Wäsche weiß bekommt. Meine Mutter wunderte sich über die Clementine, kaufte aber ein anderes Waschpulver. Warum muss man sich wie Anno Tobak mit Farben wie Altrosa oder Asterviolett herumschlagen?

    • Antworten
      ahmetpro 19. Oktober 2021

      Meine Oma hatte mir beigebracht, wie man die passenden Knöpfe zum Stoff kauft. Im farbmesstechnischen Labor musste aber aber vier Semester studieren, bis ich gelernt hatte, wie das funktioniert. Mit den komischen Farben wie Altrosa muss man sich nicht mehr lange herumschlagen. Es gibt einen Colour Fidelity Index, der 99 Farben berücksichtigt. Die Sache scheint so interessant zu sein, dass zwischen 2015 und 2019 gleich 4 Standards dazu entstanden sind (CIE 217, IES TM-30-15, IES-TM 30-18 und IES TM-30-20). Wenn Sie aber heute eine Lampe kaufen, sehen Sie immer noch Ra auf der Verpackung. Die lichttechnische Industrie hat was Besseres zu tun als sich mit Kleinigkeiten zu befassen. Die ist seit 20 Jahren dabei, die gesundheitlichen Wirkungen von Beleuchtung in die dafür zuständigen Normen zu bringen. Noch ist keine Norm entstanden, nicht einmal im Entwurf. Aber gleich geht es loooos…

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