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Guck, was Licht aus Dir macht!

 
Ein wunderschönes Motto, an das man öfter denken sollte. Was macht Licht mit mir, was macht es aus mir? Erst mal sichtbar. Ansonsten würden nur gewisse Kreaturen wie Fledermäuse oder Zitteraale mich bemerken. Ohne Licht ist man nur Schatten. Danach kommt, dass Licht mich steuert. Nicht nur das natürliche. Wenn das künstliche Licht fehlt, gehe ich so um 7:30 ins Bett, im Winter natürlich. Im Sommer je nach Sommerzeit. Wenn ich das künstliche Licht habe, gehe ich sehr spät schlafen. Sommer wie Winter. Mir fehlt Schlaf, wie übrigens allen. So verkürzt wohl Licht mein Leben? Oder? Es verlängert aber meine Wachzeit. Früher bei Lagerfeuer und Kienspan waren es wenige Stunden insgesamt gewesen, heute mindestens vier pro Tag. Erst recht wird das Leben verlängert, wenn man die Stunden zählt, die man mit Licht forschen kann. Die ganz Großen unserer Zunft, Max Planck oder Abbe oder Fraunhofer konnten nur sehr kurz am Tag forschen. Unsereins hatte 24 Stunden Zeit an 365 Tagen. (Lieber kein Wort über den Erfolg reden, da sehen wir eher schlecht aus.)

 

Eigentlich müsste man das Motto umkehren: Versuche, herauszufinden, was Licht nicht mit Dir macht. Mir fällt im Augenblick nur wenig ein. 

Mein AMpelmann
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Das Kreuz mit der Farbtemperatur

 LED-Binning
Heute gab es für mich ein Wiedersehen mit einer Erscheinung aus meiner Jugend. Eine seligmachende war die Erscheinung indes nicht. Eher eine Malaise traf ich wieder. Anno Tobak, als der selige B. Kühl im Osram-Labor Entladungslampen mit toller Farbwiedergabe zusammentüftelte, wollte ich 4 (in Worten: vier) gleiche Lampen (des gleichen Typs) bekommen, damit ich ein großes Modell aus vier Richtungen so beleuchten konnte, dass man alle Teile in gleichem Licht sieht. An sich kein Problem, wenn man mit Glühlampen arbeitet. Man kauft vier Stück im Kaufhaus ein, Pardon man kaufte …, und schraubt die in vier Fassungen. Fertich!

 
Nicht so mit den begehrten Lampen, Halogenmetalldampflampen, kurz HCI bei Osram, CDM bei Philips und HSI bei Sylvania, in denen die Gasentladung mit vielen chemischen Mitteln "angereichert" wird, damit das gewünschte Spektrum entsteht. Mit Glühlampen konnte ich damals nichts anfangen, weil die zwar eine exzellente Farbwiedergabe haben, Ra = 100, die aber den Fernsehleuten nichts sagte. Eine Glühlampe hat nämlich eine exzellente Farbwiedergabe, wenn man sie mit einer Glühlampe vergleicht. Die Fernsehleute wollten aber das Licht mit dem Tageslicht verglichen sehen.

 
Kein Problem, wenn man den Großmeister und seine Küche persönlich kennt. Oder doch? Ich durfte mich an ein Los Lampen setzen und mir gleiche aussuchen. Man erklärte, dies sei der Innovation geschuldet, schließlich seien die Lampen erst vor fünf Jahren erfunden worden. So lange ist es her. Man erzählte mir, mein Eindruck sei subjektiv (Was sind Eindrücke sonst?) und das Problem wäre keins, weil man ein 100-prozentige Ausgangskontrolle hätte. Seitdem sind 45 Jahre vergangen, man kann immer noch unterschiedliche Lampen aus dem gleichen Los ziehen, so man die Lampen überhaupt findet. Es gibt nämlich jetzt LED!

 
Ach, ja! Da geht es gleich los mit Los ziehen … Da die Sache jetzt Methode hat, hat sie auch einen Namen: Binning. Bin heißt auf English Mülleimer, Abfallbehälter, Papierkorb u.ä. Binning ist auf Denglisch das, was Aschenputtel macht, die Guten ins Töpfchen, die Schlechten … Aber nicht doch! Man schmeißt nichts weg. Immer wenn man einen Fertigungsprozess nicht voll beherrscht, sucht man sich die Guten raus und verkauft die als Premiumware. Schlecht ist nix, sondern mehr oder weniger von der Spezifikation abweichend. Früher suchte man so Messgeräte aus, später Transistoren, Prozessoren, Solarpaneele, und sogar Zigarren (Davidoff und Petite) und Seidenteppiche. Auch Menschen werden so sortiert. Wenn ein Kind zwei Elternteile hat, die beide Arbeiter sind, stehen seine Chancen, in die gymnasiale Oberstufe zu kommen, bei 20%, bei Kindern von Angestellten steigt die Rate auf 50%. Wenn beide Eltern Beamte sind, muss man ganz schön blöd sein, um nicht in den Olymp zu kommen, die Chancen stehen bei 84%.  Nicht von schlechten Eltern! Warum soll man LEDs nicht genauso bewerten? 

 
Warum nicht? Man hat eh keine Wahl. So werden weiße LED in vier "bins" einsortiert. Und wo liegt das Problem? Es gibt sogar Standards dafür. Dumm ist nur, dass sich LED aus dem gleichen Los in mehreren Eigenschaften (ungewollt) unterscheiden können, so auch im "Spektrum" und "Intensität". Dahinter stecken leider etwas kompliziertere Eigenschaften. Man versucht, LEDs mit der gleichen farblichen Erscheinung des Lichts zu finden. Die als relevant angesehene Größe ist die "Farbtemperatur". Die hat mit der Temperatur eigentlich wenig zu tun und ist zudem irreführend definiert. Ein "kälteres" Licht hat eine höhere Farbtemperatur als ein "wärmeres".

 
Das ist aber nicht ganz so gravierend wie eine Eigenschaft des menschlichen Auges, die Diskriminierungsfähigkeit z.B. für Kontraste, Farben oder Helligkeiten. Nennt sich Unterschiedsempfindlichkeit. Und die ist am höchsten, wenn die verglichenen Objekte oder Flächen aneinander stoßen. Und dummerweise viel höher als bei der Methode der Messung der Farbtemperatur. Die ist nämlich definiert für Wärmestrahler und wird auf andere Lichtquellen angewandt mit einer mehr oder weniger großen Genauigkeit. Man spricht von der "ähnlichsten" Farbtemperatur. Ähnlichst muss aber nicht ähnlich heißen. Bei LED oder Lampen mit vom Wärmestrahlern stark abweichenden Spektren kann man eher von Missbrauch sprechen. Wie weit sich die Farben bei gleicher Farbtemperatur unterscheiden dürfen, wurde vor einer Ewigkeit veröffentlicht. Guckt sich wer solche Diagramme kritisch an? Bestimmt nicht, sonst würde der Hauptbahnhof in Stuttgart in November 2015 nicht so aussehen:

Hauptbahnhof-Stuttgart

 
Lieber Lichtplaner, kommst Du an einem Los LED vorbei, achte darauf, wie fein das Binning war, auch wenn das Verfahren von manchen vor fast einem Jahrzehnt für tot erklärt wurde. Die Preisunterschiede sind nicht hoch, sondern exorbitant hoch, wenn man in dem Töpfchen (fast) identische Exemplare finden will. Man kann aber. Ganz Kluge suchen einen intelligenten Ausweg, indem sie bei der Planung der Unzulänglichkeit der Technik ausweichen. Wie einst der Konzern VW, als man nicht in jedem Werk die exakt gleiche Farbe für die Käferteile vorhalten konnte. Worin der Trick besteht, kann man gleich erkennen, wenn man sich die Karosserie eines alten Käfers anschaut.

Binning

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Von w.g. Gleichmäßigkeit

  
Es war einmal ein kleiner Lichttechniker … Klein war er allerdings nur im Wuchs, sein Intellekt war wohl so mächtig, dass man noch Jahrzehnte nach seinem Tod seinen Namen wissen muss. Er hatte das amerikanische System für die Blendungsbewertung in der Innenraumbeleuchtung aufgestellt. Als er hörte, dass ich mich auf eine Doktorarbeit zur Blendung vorbereite, sagte er, ich solle es lieber sein lassen. Er hätte so etwa 25 Jahre seines Lebens darauf vergeudet. Ich habe es trotzdem getan. So ganz vergeudet waren meine Jahre nicht. Ich sehe wenigstens klarer, was in unserem Metier falsch läuft. Und zwar bereits im Grundsatz.

Als der besagte Lichttechniker seine Arbeiten ausgeführt hatte, wurden Büroräume hauptsächlich mit Wannenleuchten beleuchtet. Ich meine, die besseren. Die anderen glänzten durch nackte Lampen an einer Fassung und brachten die Leute bereits damals aus derselben. Er sagte mir, dass die Vorstellungen von der Blendung, die er entwickelt hatte, würden nur dann gelten, wenn die sichtbare Leuchte eine  sehr gleichmäßige Leuchtdichteverteilung aufweisen würde. Der hellste Teil dürfte niemals heller als das 5fache der dunkelsten Teile leuchten. 
  

Leuchte-an-der-Decke

Dann wurde unser Metier richtig effizient. Licht wurde nicht einfach dadurch gewogen, dass eine bestimmte Wattzahl in den Raum installiert und irgendwie an die Decke, Wände und Arbeitstische verteilt wurde. Zählen tat nur noch das Licht, das in die Arbeitsebene fiel. Anstelle der gleichmäßigen Leuchtdichte alter Leuchten traten immer größer werdende Ungleichmäßigkeiten. Und das erhöht die Blendung, weil jedes sichtbare Stück heller Fläche blendet derart, dass in der Summe eine höhere Störung verursacht wird, als wenn man die gleiche Beleuchtungsstärke mit einem Objekt gleichmäßiger Leuchtdichte erzeugt. Dies war übrigens bekannt, bevor ich den kleinen Lichttechniker getroffen hatte.

 
Das tat lange nicht weh, weil die Leuchten immer noch machten, was sie wollten. Sie schickten ihr Licht irgendwohin, natürlich nur in dem Raum, in dem sie installiert waren. (Leuchten, die andere Räume beleuchten als ihren eigenen wurden später erfunden) Doch dann kamen die, die die Optiken haben schön berechnen können. Am Ende kam noch die BAP-Leuchte, die möglichst nur nach unten leuchten sollte, weil man sonst ihre Reflexe auf den Bildschirmen sehen würde. Damit war die Ausrichtung des Lichts (fast) perfekt beherrscht. Was dagegen?  

  
Eigentlich nicht. Wenn man das erreicht, was man will, nennt man das Effizienz. Dumm nur, dass das, was man erreichen wollte, nicht das war, was man erreichen sollte. Zumindest für das Büro ist die Menge des Lichts in der Arbeitsebene ziemlich schnuppe. Das haben übrigens nicht Ahnungslose erklärt, sondern die Leute, die seinerzeit für die Normung von Beleuchtung in Arbeitsstätten maßgeblich waren.

Fischer

  
Diese wussten ziemlich genau, was sie taten. Sie wussten z.B. auch, dass man Wände und Decken anstrahlen müsste, wenn man diese Leuchten mit direktem Licht in die Decke einbaut. Ansonsten blenden sie einmal direkt und nochmal indirekt über Reflexe. Nennt sich Reflexblendung. Was die einsame eingebaute Leuchte an der Decke produziert, nennt man Relativblendung. 

Die Sache mit dem Anstrahlen unterblieb fast immer. Wer soll dem Kunden erklären, was der Unsinn sein soll? (In der neuesten Version der gültigen Beleuchtungsnorm, DIN EN 12464-1, steht so etwas geschrieben. Zum ersten Mal deutlich in einer Norm.)  Nun waren die Erzeuger des visuellen Komforts, die schönen Leuchten, hauptsächlich als Störer unterwegs. Beleuchten taten sie auch, so die Mitarbeiter sie ließen. Sie wurden aber vornehmlich ausgeschaltet und erst ein-, wenn es wirklich nicht mehr ging. Auch heute - gesehen Vorgestern - gibt es Leute, die die Lampen über ihrem Arbeitsplatz ausbauen lassen, weil sie den Unsinn nicht ertragen können. 

 
Seit einigen Jahren gibt es eine noch trübere Entwicklung: Akustikpaneele. Da die Menschen von heute nicht mehr ruhig ihre Akten kauen, sondern zwischen 30% bis 80% ihrer Zeit telefonieren oder Gespräche führen, werden sie durch Stellwände oder sonstige Paneele in meist grauer Farbe voneinander getrennt. Es entstehen Licht- und Luftfallen bis zu einer Höhe von 2,10 m. Da das Licht nicht um die Ecke gehen kann, dienen die Leuchten über der Nachbarschaft nur noch der Blendung, weil ihr Licht nicht mehr den Arbeitsplatz aufhellen kann. 

Auch das Tageslicht findet nicht mehr freien Eingang je nach Fenstergröße. Man bekommt Licht nur noch von den Leuchten über dem eigenen Kopf. Und das, hatte mir der kleine Lichttechniker erklärt, darf nie sein, weil man Reflexblendung vermeiden muss. Auch ganz große Lichttechniker erzählen das.

   
Nun wollen neue Lichttechniker die Methode des ehemaligen Kollegen auf LED-Lampen anwenden, die noch viel ungleichmäßiger leuchten als frühere Leuchtmittel hätten je geschafft. Da die Industrie Interesse daran hat, die "moderne" Technik gesund zu beten, wird wieder mal die Helligkeit gemittelt. Dummerweise liegen die Spitzenleuchtdichten bei LEDs derart jenseits von Gut und Böse, dass sie so oder so blenden. Nur wird die angewendete Methode keine Blendung feststellen.

   
Die Sache hat Methode. Vor Jahrzehnten versuchte ein Computerhersteller das Flimmern seiner Geräte dadurch "erträglich " zu machen, indem er eine Truppe "flicker-looker" beschäftigte, die den Geräten bei 60 Hz Flimmerfreiheit bescheinigten, während sie auch bei 70 Hz flimmerten. Coca Cola beschäftigt Wissenschaftler, die nachweisen, dass die Jugend nicht durch den Zucker in deren Limonade fett wird, sondern durch eigene Schuld. Die bewegt sich zu wenig. Aber auch unsere alt-ehrwürdige Blendungsbewertung nach Söllner, die vor einiger Zeit in Rente geschickt wurde, diente lediglich dazu, Leuchten als blendfrei zu klassifizieren. Geblendet haben sie trotzdem. Denn Söllner hat nie Blendung durch Leute bewerten lassen, die unter den Leuchten saßen. Seine Kurven wurden mit Hilfe eines Modellversuchs ermittelt, bei dem Leute in einen Guckkasten schauten. Und seine Leuchten in dem Versuch leuchteten wie die des kleinen Lichttechnikers - äußerst gleichmäßig. 

Die Zeiten … die sind anders. Statt des angestrebten Sehkomforts ernten wir immer mehr visuelle Störungen - umso stärker, je stärker die realen Leuchten von denen abweichen, die anno tobak für die Versuche zur Blendungsbewertung benutzt wurden. Und LED-Lampen sind jenseits von Gut und Böse. Wer es wissen will, möge Räume bemustern mit gleicher Beleuchtungsstärke aber mit unterschiedlichen Leuchten: (a) LED-Lampen in Rasterleuchten, tiefstrahlend, und (b) groß LED-Paneele gleichmäßig leuchtend. Das ist klüger als Methoden zu glauben, die ein Dreiviertel Jahrhundert alt sind - und ebenso alt aussehen.

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Da steht sie nun ...

    
Eigentlich ist sie ein Unding, die Stehleuchte. Sie soll überall stehen und leuchten. Sie kann das leider nicht immer, weil sie eine Leitung braucht, und die ist eine Stolperfalle. Leuchten gehören daher an die Decke. Dort gibt es genügend Platz für Leitungen... Dachte man so etwa 1960. Warum nicht gleich die ganze Technik in die Decke verbannen? Sieht schrecklich aus, der ganze Klumpatsch! Also (nicht Schwamm drüber) einen schönen Abschluss drunter ziehen. Fertig ist die integrierte Decke.

Ähhh, nicht ganz. Denn die Leuchte guckt da noch raus und stört die Walze. Das ist der Luftstrom, mit dem man immer Frischluft in die Bude bringt - natürlich sofern vorhanden, ansonsten wälzt sich der Mief durch den Raum. Also, auch die Leuchte in die Decke einbauen. Sieht toll aus. Und stört die Walze nicht. Dummerweise musste man die Walze anderweitig stören, weil es in den Räumen zog wie Hechtsuppe. Das aber ist eine andere Geschichte. Die Geschichte mit Licht hingegen ist eine traurige: Eine Einbauleuchte ergibt automatisch eine dunkle Decke und widersprach bereits bei ihrer Erfindung der lichttechnischen Weisheit. Die Leuchte blendet mehr als sie müsste. Und verpasst dem Raum einen Höhlenlook. Sei´s drum. Es gibt immer Leute, die Innovation lieben, selbst wenn die für die Erleuchtung gedachte Technik eher Dunkelheit bringt. Den absoluten Gipfel hat ein Architekt erklommen, indem er die Leuchten in einen schwarzen Hintergrund eingebaut hat. Das war 2013 in einem der nobelsten Neubauten von Deutschland. Der schwarze Hintergrund diente der Milderung der akustischen Probleme, die eine der noch wichtigeren Innovationen mit sich gebracht hatte, die Bauteilaktivierung... Da spart man sich die Heizkörper und die Kühlauslässe u.ä. und heizt und kühlt die Bauteile aus Beton. Und Beton ist schallhart. Und Beton mit schwarzer Garnierung schluckt das Licht der Stehleuchte. (… was den Architekten nicht davon abgehalten hat, solche aufzustellen.)

Ehe sich die tolle Entwicklung ihren Weg in die Praxis finden konnte, kam eine neue Entwicklung in die Büros - der Computer. So etwa mit fingerdicken (ich meine Finger von Kleinkindern) Koaxialkabeln. Und diese von der Decke herunterbaumeln lassen, machte nicht viel Sinn. Fanden die Büromenschen. Techniker sind da weniger feinsinnig, in ihren Laboren baumelt dauernd etwas von der Decke. Ich sitze gerade in dem ersten deutschen Bürohaus mit einem Doppelboden. Das war die Lösung. Sie war zwar nicht neu, weil man Doppelböden in Rechenzentren immer verbaute. Aber für übliche Büros war die Sache schon revolutionär. Die Decke konnte sich so ihrer ursprünglichen Aufgabe widmen, und spielt seitdem den Träger der Beleuchtung. Da die Leuchten ihrer Zeit nicht so ideal waren wie die von heute, musste man noch eine Kassettendecke drunter ziehen. Und das ist saudumm, denn wir wollen Stehleuchten hier aufstellen, deren Licht die Decke gerne aufnimmt, aber leider ungern wieder hergibt. Schade, weil die Leuchte in diesem Haus wirklich überall stehen darf. Der Anschluss befindet sich immer direkt darunter. So kann die Leuchte stehen und leuchten wo sie will, aber das Herunterholen des Lichts von der Decke gestaltet sich schwierig.

Vor ganz, ganz langer Zeit hatte ein schwedischer Architekt (Anders) das Problem mit der Leuchte anders gelöst. Er baute ein Schienensystem an die Decke, und man konnte die Leuchte umhängen, wie man wollte. Sehr flexibel! Leider sind Menschen nicht so flexibel und haben den Sinn der Sache nicht begriffen. So gibt es seit mindestens vier Jahrzehnten Deckensysteme, in die man beliebig Leuchten hängen und wieder umhängen kann. Wenn man eine solche Decke sieht und fragt, wann man zuletzt Leuchten umgehängt hat, wird man angeschaut, als käme man vom Mond oder Mars. 

Seit etwa 1980 gibt es wirklich brauchbare Stehleuchten für professionelle Büros. Und bereits 1981 habe ich einen Kongress geleitet, der zu dem Thema in Wien stattfand. Warum eine wirklich brauchbare Innovation so viele Jahrzehnte braucht, um sich nur teilweise durchzusetzen? Ich denke, das hängt damit zusammen, dass man dem Licht nicht die Bedeutung gönnt, die es verdient. Bei den Fernsehanstalten, denen ich die Idee etwa 1990 vortrug, gab es weniger Jahre danach nur noch neue Büros, die ohne Licht geplant wurden und nach Bedarf mit Stehleuchten bestückt. Die haben Ahnung von Licht. Andere Unternehmen trieben es gar systematisch aus wirtschaftlichen Gründen und sparten ca. 20% an Beleuchtungskosten. Aber selbst die Macht des Geldes vermochte nicht, die Macht der Gewohnheit zu brechen. 

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Little Sun – LED leuchtet für Afrika

Dass ein Künstler die Sonne nachahmen will - und dabei ein imposantes Bild geschaffen hat … gibt es. Dass so einer aber Menschen, die Sonne in Überfülle haben, so dass sie nur mit dunkler Hautfarbe haben überleben können, eine kleine Sonne schenkt, ist hingegen nicht gewöhnlich.

Olafur Eliasson

Little-SunLittle Sun wird seit 2012 von der gleichnamigen Initiative von Olafur Eliasson an Afrikaner verkauft (auch an Berliner im KaDeWe). Sie besteht aus einer LED in Form einer Plastiksonne und einer Wiederaufladeeinrichtung mit Solarzellen. Faszinierend die Begründung für die Lampe: Auch ein sparsamer Afrikaner verbraucht in der Lebensdauer des Akkus - 900 Mal aufladen bzw. 3 Jahre - etwa eine Tonne Kerosin, weil auch in Afrika die Sonne nur bei Tage da ist. Eliasson war fasziniert von ihrem schnellen Untergang - etwa 10 Minuten meint er. Etwas länger dauert es schon, aber nichts gegen die Dämmerung in seiner Heimat oder auf Island. Da kann die Dämmerung auch mal zwei Monate dauern.

Die Sache ist fast so genial wie die Beleuchtung mit PET-Flaschen, die Alternative, wenn die Sonne da ist, aber die Hütten dicht an dicht zusammen stehen. Licht für Bidonville. Die Alternative besteht aus einem Loch in der Decke und einer mit Wasser gefüllten PET-Flasche. Anstatt die Müllhaufen zu vergrößern, macht die Flasche die Hütte gemütlich. Da ist noch etwas: PET lässt, anders als Glas, UV durch. So kann man mit solchen Flaschen kontaminiertes Wasser entkeimen. Nicht nur beinah genial. Denn man kann zwar ohne Licht in der Hütte auskommen, ohne Wasser nur wenige Tage. Und in Afrika fehlt sauberes Wasser.

Wer noch etwas Gutes tun will für Afrika - und für alle Stellen der Erde mit unsicherer Stromversorgung, kann sich bei der Entwicklung eines Aufladegeräts für Afrika für Handies beteiligen: www.littlesun.com/kickstarter. Bis heute haben 1.543 Leute €175.250 gespendet! (Wer sich über einfache, aber wirksame Anwendungen von LED im Sinne bedrängter Menschen freut, möge sich auch pipilight alias Pee Power ansehen)

 

Mein AMpelmann
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