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Alte Zöpfe - neu geflochten


Gestern hatte ich noch frohen Gemüts die kommende Norm für das Tageslicht verkündet. Die stellt manches anders dar als unsere gute alte DIN 5034, deren Geschichte 1935 begonnen hatte. Warum nicht, Normen müssen turnusmäßig überprüft werden, damit man sie "anpasst", was nicht selten eine Fehlerbehebung darstellt. Der Fortschritt besteht darin, dass man anerkennt, dass man Fehler machen kann. Eine Art Aufklärung im Normenwesen, auf die eine der innovativsten Branchen der Weltgeschichte, Elektrotechnik, noch eine Weile warten wird. Dann wird die kreative Vielfalt an Steckern weltweit verschwinden. Amen.

Wie man dem obigen Bild entnehmen kann, geht die Aufklärung wohl nicht ans Eingemachte. Das Bild ist zwar gegenüber DIN 5034 "modernisiert" worden, indem es jetzt einen sog. Zieltageslichtquotient gibt und einen anderen Mindestzieltageslichtquotient (Kandidat für die nächstjährige Wahl des gepflegten Beamgeschwurbels, wofür aber Beamte nichts können). Der Verlauf des Tageslichtquotienten ist derselbe. Musste auch so sein, weil dieser das Verhältnis von Beleuchtungsstärken außen und innen ist, horizontal …

Ist was? Keinem fällt auf, dass hier etwas mit etwas ins Verhältnis gesetzt wird, das nicht existiert. Draußen, in der weiten weiten Welt, hängt die Himmelsglocke über einem, und die horizontal gemessene Beleuchtungsstärke gibt es tatsächlich. (Ob sie relevant ist, und ggf. wofür, steht auf einem anderen Blatt.) Drinnen gibt es die auch – allerdings nur unter künstlicher Beleuchtung. Ich hatte eine ganze Abhandlung darüber verfasst (hier), dass diese Größe eher zur Verwirrung beiträgt denn zur Erleuchtung. Sie wurde viel gelesen und gerne überlesen. Hier geht es aber um eine kräftige Benachteiligung von Tageslicht. Diese beruht darauf, dass technische Größen, die einer labormäßigen Messung des Lichts dienen, die aber kaum ein Verhältnis zu Sehvorgängen aufweisen (z.B. kann man Beleuchtungsstärken addieren, aber keine physiologischen Wirkungen), als Grundlage für Beleuchtung mit Tageslicht heranzieht.

Wo liegt das Problem? In der Definition der Beleuchtungsstärke. Sie ist eigens dafür geschaffen worden, eine Kenngröße zu haben, die vollkommen ohne Berücksichtigung der Verteilung der Lichtquellen über einer Stelle die dort ankommende Lichtmenge beschreibt. Im Labor macht sie Sinn, ohne Zweifel. In der Praxis macht sie dann Sinn, wenn man sie in der richtigen Ebene misst. Und diese hat man vor anno Tobak in die Horizontale gelegt, weil den Bürokraten ihr Blättchen dort lag, das sie beschriften sollten oder lesen. (So ganz stimmt es nicht, in der "Büro-Antike" war das Schreibpult geneigt.) Passte auch ganz gut zu der Anordnung der Leuchten an der Decke.

Bei nicht ebenen Sehobjekten, die nicht in der vorgeschriebenen Ebene liegen, macht die Größe wenig Sinn. Dafür hat man die zylindrische B. erfunden, die erstens kaum einer versteht, und zweitens in kleinen Arbeitsräumen kaum Sinn macht. Das kann man mit offiziellen Dokumenten belegen, die einen wichtigen Fehler aufweisen. Sei's drum. Das Tageslicht fällt fast immer seitlich ein, außer man hat Dachoberlichter. Deswegen ist eine Horizontalbeleuchtungsstärke, die das Tageslicht erzeugen soll, nur eine Rechengröße. Die gibt es einfach. Mit Sehen hat sie allerdings relativ wenig zu tun. So wie es keine Vertikalbeleuchtungsstärke bei einer Deckenbeleuchtung gibt. Das Licht kommt von oben und kann daher nicht waagrecht fliegen. Das Licht fliegt - trotz Einstein - immer geradeaus.

Was kommt heraus, wenn man eine Größe dort misst, wo sie existiert, und mit etwas vergleicht, was es nicht gibt? Unsinn. Und der wird neu genormt. Den Unsinn kann man noch steigern: die Ebene, in der die Beleuchtungsstärke gemessen wird, ist seit einigen Jahrzehnten an den meisten Arbeitsplätzen irrelevant. Auf dem größten Teil der Büroarbeitplätze findet man auf dem Tisch Krims Krams, Kaffeetassen oder Blumentöpfe. Ähhh, falls die Blumen die Energieeffizienzwelle überlebt haben. Neue Fenster lassen kein Infrarot ein und aus und schneiden genau diejenigen Teile des Tageslichts ab, die die Pflanzen brauchen. Macht aber nichts, unsere neue Beleuchtungswelt ist humanzentriert und nicht gemüsebezogen. Für Pflanzen gibt es ein eigenständiges Regelwerk (hier) Die optimiert Tageslichtnutzung und künstliche Beleuchtung nach den Anforderungen der Innenraumbegrünung. So der Titel. Wenn man wegen der Energieeffizienz das Tageslicht beschneidet, installiert man halt Lampen zu den HCL-Lichtern.

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LED Angriff auf Deine Kunst

 

Bei der Suche nach schädlichen LED bin ich über eine Anwendung gestolpert, die sehr bedenklich ist - wenn man Farbeimer verkauft. Der Maler braucht keine mehr - egal ob er eine Leinwand bemalt oder einfach eine Wand. Für alle anderen könnte die Sache eine neue Kunstrichtung sein, bei der man nur eine Kamera und paar LEDs braucht. Nicht zu vergessen, die Nacht als Leinwand. Wer mit Licht malen will, braucht die Dunkelheit. Die Künstler malen ihre Bewegungen direkt in die Kamera. Diese muss nur auf Langzeitbelichtung eingestellt sein.

Wer Interesse hat, sein Können unter Beweis und nicht unter den Scheffel zu stellen, hat große Freiheiten, was Licht, Farbe oder Bewegung angeht. Denn niemand hat gesagt, dass man nur mit totem Licht malen darf, man könnte auch veränderliches LIcht oder bewegliche Objekte einsetzen. Wenn es nicht klappt, einfach wegdrücken. Aber es scheint bei vielen zu klappen.

Wer sich für die Geschichte der Lichtmalerei interessiert, gibt es hier mehr, und alles hat mit diesem Bild angefangen - so etwa 1889. Mit LED ist man aber um Längen kreativer als vor noch einigen Jahren. Man gucke sich nur die Electric Sheep an und wundere was Mensch, Tier und LED so zusammen kann.

 

Der Lumenmann geht um

 

Lightpainting Einführung oder LAPP'en für Einsteiger - ein Tutorial

 

Lightpainting - Sheep Art

 

Lightpainting Tech Test

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Leinenzwang für Lichttechniker

 

In Deutschland wird alles, was durchgehen und Schaden anrichten kann, an die Leine gelegt. Die ganz wilden, die Hengste, sogar an die Kandare. Bei Hunden reicht vorerst eine Leine.

Als ich bei einer Satiresendung von einem Leinenzwang  für Politiker hörte, fiel mir sofort die Gilde der Lichttechniker als weiterer Kandidat für’s Anleinen ein. Sie verdient das Prädikat „gefährlich“ in mehrfacher Hinsicht. (Obwohl: ohne die Lichttechniker wäre die Welt wohl eine andere, aber nicht bessere.) Mir fallen gerade folgende Beispiele ein.

Erfindung der BAP-Leuchte: Eine der wunderbaren Lösungen, für die man lange das Problem suchen musste. Die Leuchte wurde so etwa 1967 erfunden. Mädchenname: Dark light Leuchte (mehr dazu hier). Das geeignete Problem entstand etwa 1977. Eine Studie des Arbeitsministeriums hatte gezeigt, dass Bildschirmbenutzer unter Augenbeschwerden litten. Unter den Ursachen waren auch Spiegelungen auf Bildschirmen zu finden. Schwupdibus wurde die Leuchte zur Bildschirmarbeitsplatzleuchte umgetauft, durch zwei eigens dafür geschaffene Normen (DIN 66234-7 und DIN 5035-7) zum Stand der Technik erklärt und für viel Geld in deutsche Verwaltungen gebracht. Die Studie, die nachwies, dass sie dem Arbeitsschutz widerspricht, erschienen 1990, wird ungern zitiert, aber deren Titel hat sich zum Renner gemausert: Licht und Gesundheit. (letzte Ausgabe hier) Unzählige Kongresse haben unter dem Titel stattgefunden. Es gibt sogar Professuren dafür.  Der Titel war wie gemacht für das Marketing für Licht. Präzise gesagt: Er war dafür gemacht. Das weiß ich, weil ich ihn erfunden habe, weil es mich ärgert, das man das Licht unter’n Scheffel stellt. So lasst euer Licht leuchten vor den Leuten.  Warum bloß lesen die Leute nur den Titel  meiner Arbeit? Die BAP-Leuchte assoziiere ich immer mit dem Nihilit von Kafka. Etwas kafkaesk war ja deren Mädchenname: dark light. Kann Licht dunkel sein?

LED in KfZ-und Straßenbeleuchtung: Die LED hat neben vielen guten Eigenschaften auch zwei schlimme (hier und da): unerträglich hohe Leuchtdichten und Flimmern. Für beide gibt es Lösungen, die zu einer guten Beleuchtung führen können. Nicht nur in der Theorie. Viele gute praktische Beispiele gibt es auch. Dennoch haben sich Auto- und Fahrradscheinwerfer zu einer Pest der Straße entwickelt, und das nicht nur in der Nacht. Sie blenden rund um die Uhr. Gegen die Straßenbeleuchtung klagen mittlerweile Bürger erfolgreich (hier und da). Hätte man LED-Beleuchtung mit Hilfe vorhandenen Wissens entwickelt, wäre es unwahrscheinlich, dass es überhaupt zu Beschwerden gekommen wäre.

Die schlimmere Sache ist das Flimmern. Dass hier ein Problem besteht, das die Sicherheit des öffentlichen Verkehrs berührt,  ist länger bekannt (hier und da und dort). Wie die Lösung aussehen kann, etwa ebenso lange:  höhere Frequenzen. Was gibt es dagegen für gute Argumente außer das liebe Geld?

Sparen an der Beleuchtung der Steuerwarten von Kernkraftwerken: Leute, die nicht rechnen konnten, wollten Ende der 1970er Jahre die Notstromdiesel ihrer Kernkraftwerke schonen, weil deren Leistung für wichtigere Aufgaben  eingesetzt werden sollte als für die Beleuchtung. Zum Verständnis: Jedes KKW benötigt 3 Stromversorgungen, die eigene, die aus Fremdnetzen bezogene und die Notstromversorgung. Dafür stehen 5 Diesel bereit. Jedes KKW verbraucht etwa 10% seines Stroms für den eigenen Betrieb. Also bei 700 MW werden 70 MW selbst verbraucht. Die Diesel müssten etwa die gleiche Leistung aufbringen. Da dies zugegebenermaßen schwierig ist, müssen sie nicht so viel. Die die ich kenne, lieferten je 5 MW. Und was verbraucht so eine Beleuchtung? Sagen wir großzügig 10 W pro Quadratmeter und 100 lx. Macht 50 W pro Quadratmeter. Kleine Warten können 50 Quadratmeter groß sein, also braucht man  für die Beleuchtung schlappe 2500 W. Größere Warten mögen entsprechend mehr verbrauchen. So 5 kW für 100 Quadratmeter. Und was macht das gegen 5 x 5 MW? Wenn mir einer die Nullen liefert, die ich hinter’m Komma brauche, schreibe ich das gerne.

Was würden Sie als deutscher Professor sagen, wenn einer mit der bescheuerten Frage an Sie herantritt, wie viel von Hundertster Promille man sparen darf? Bei unserem Professor hätte man nicht genug Zeit, zur Tür zu rennen. Man würde eher zum Fenster hinaus komplimentiert. Man hat wohl deswegen die Frage an einen anderen gestellt. Und der erteilte Absolution (protokolliert im Entwurf KTA 3904 vom Jahre 1987): Es ist unproblematisch, im Falle eines Störfalls die Beleuchtungsstärke in der Warte auf ein Drittel abzusenken. Das Auge adaptiert schnell um.

Zum Verständnis: KTA 3904 ist eine Sicherheitstechnische Regel des KTA, ein Störfall ist ein „In der Kerntechnik ist ein Störfall gemäß § 3 der Strahlenschutzverordnung „ein Ereignisablauf, bei dessen Eintreten der Betrieb der Anlage oder die Tätigkeit aus sicherheitstechnischen Gründen nicht fortgeführt werden kann und für den die Anlage auszulegen ist oder für den bei der Tätigkeit vorsorglich Schutzvorkehrungen vorzusehen sind.“

Man stelle sich vor, dass bei einem Unfall, der halb Europa unbewohnbar machen kann, an der Stelle, an der der Störfall analysiert und beherrscht werden soll, die Lichter plötzlich gedimmt werden! Grauen lass bitte nach! Dabei ist das Grauen nicht einmal komplett. Ohne den Elektriker  wäre er nicht einmal halb so schlimm. In einem mir bekannten Fall (keine Sorge, der Laden existiert nicht mehr) hatte der Elektriker ganze Arbeit geleistet: je ein Drittel der Warte an eine andere Phase angeschlossen. Absenken auf ein Drittel hieß dort, zwei Drittel der Warte ohne Beleuchtung.

Technische Maßnahmen, die garantiert nicht funktionieren können: Lichttechnische Lehrbücher enthalten zwei Lösungen, mit denen man Flimmern vorbeugen kann, die heißen Duoschaltung und Dreiphasenschaltung. Die Duoschaltung versorgt jeweils zwei Lampen mit phasenverschobenem Strom. Dadurch leuchtet die eine Lampe heller, wenn gerade de andere dunkel ist. Die Dreiphasenschaltung heißt so, weil man jede Dritte Lampe an eine Phase des Drehstroms hängt. Ist dasselbe wie die Duoschaltung, nutzt aber die vorgegebene Phasenverschiebung.

Soweit, so gut. Funktionieren könnten die Lösungen, wenn die zwei oder drei Lampen an jeweils der gleichen Stelle befänden. Das können sie aus physikalischen Gründen nicht. Ergo: möglichst nahe beieinander anordnen. Da die meisten Leuchten aber einflammig sind, geht die Sache auch nicht. Also: Auch ohne den superintelligenten Elektriker, der jeweils eine Phase an ein Drittel des Raums zuordnet, ist Pleite programmiert. Leuchten mit Optik besitzen diese, um das Licht einer Lampe umzulenken.  Licht von Lampen in unterschiedlicher Position geht in jeweils andere Raumteile. Jede flimmert also für sich allein, egal in welcher Schaltung.

Und wenn der Elektriker ganz normal ist und tatsächlich jede dritte Lampe an eine Phase hängt? Da kommt der geniale Facility Manager ins Spiel: Weil niemand die 1.000 lx, die einst Norm für Großraumbüros waren, haben wollte, hat  der geniale Dienstleister einfach zwei Phasen abgeschaltet. Die verbleibende Phase erzeugt dann so starke elektromagnetische Felder, dass jegliche „Strahlung“ und Elektrosmog, denen man nachging, in lächerlichen Größenordnungen wären.  Elektrosmog frei Haus.

Sollen wir nu den Hundefänger umbauen lassen, um Jagd auf die Lichttechniker zu machen? Leider würde die Situation nicht ein Deut besser, weil in Deutschland über 95% der Gebäude ohne Zutun eines Lichtplaners beleuchtet werden.

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Licht verhindert Sehen - aber effizient

 

Neulich hatte ich vom Redesign meines Lieblingsladens erzählt (hier). Gestern war ich wieder da und nahm die neu beleuchteten Vitrinen genauer unter die Lupe. Die neue LED-aufgepeppte Einkaufswelt scheint eher geschäftsschädigend ausgefallen zu sein. So'ne Ladenvitrine wird nicht zufällig mit Waren gefüllt. Es fängt ganz unten an, wo die Ware lagert, die der Kunde immer sucht. Deswegen bückt er sich ganz unaufgefordert. Kartoffeln, Zwiebeln u.v.a.m. (Ist aber keine Bückware. Die gab es in der verblichenen DDR unter'm Tresen. Sich bücken tat der Verkäufer) Etwa in Augenhöhe findet man Ware, die einem ins Auge springen soll. Teure Käsesorten, Edelschinken u.ä. In der Höhe von Kleinkinderaugen findet man die Quengelware. Meist in der Nähe der Kasse.

Der Glanzeffekt der LED-Beleuchtung trifft nicht das, was glänzen soll, sondern je nach Größe des Kunden und Abstand vom Regal alle verpackte Ware. Nur die Billigware unten bleibt verschont. Sack Kartoffel muss nicht glänzen. Tut auch nicht. Wenn die verpackte Ware auch noch kühl gehalten werden muss, sieht man zuerst die Reflexe auf de Abdeckung, dann auf der Verpackung. Visueller Müll. Die meisten Dinge, die mich interessieren, sehen so aus:

Wer macht denn sowas? Amateure? Nein, die Lichtlein wurden im Rahmen eines Milliardenprogramms installiert in und für Läden, die die effizientesten der Welt sein wollen. Der Händler heiß nicht Tante Emma. Der Ladenbauer liest wohl keine Broschüren von licht.de. Wozu auch, die sind für Amateure. LED holt nicht nur deutsche Tornados vom HImmel (hier). Sie ist für mehr gut.

Der wahre Profi bringt mit Licht Leben in die Bude. Mit LED klappt dies besonders dynamisch. Wenn man an den Tresen entlang geht, guckt und was sucht, bewegt sich die Lichterkette unablässig mit. Mal vorwärts, mal rückwärts. Wie man den Kopf bewegt. Wer was sehen will, muss still halten. (mehr hier)

Man merke: Braucht man bling-bling, nimmt man kleine Lichtquellen mit hoher Leuchtdichte, will man beleuchten, braucht man großflächige Leuchten. Wenn man Deutsches Corned Beef wie Pretiosen beleuchtet, kommt eben das heraus.

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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).

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