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Darf die LED mehr flimmern, weil sie modern ist?

 

Ein längst vergessenes Problem ist wieder da, das Flimmern. Und die einstige Konfrontation. "Kann nicht sein" hie (der Hersteller), "Darf nicht sein" da (der Verbraucher). Dumm nur, dass der Verbraucher nicht wie einst Lieschen Müller ist, der man erzählen kann, dass ihre Kopfschmerzen nicht von der Beleuchtung herrühren, sondern von ihrer Biologie, die an manchen Tagen des Monats verrückt spielt. Der wird diesmal von einem Fachmann repräsentiert, der nicht nur viel Ahnung hat. Ich hatte ihn mehrfach zitiert oder präsentiert (hier und da). Sehr dumm - für die Hersteller.

Wo liegt das Problem? Das Flimmern war in der Lichttechnik ein Problem, das bereits in der Norm von 1935, DIN 5035 damals ohne weitere Blätter, als "Ruhe der Beleuchtung" behandelt wurde. Das erste umfangreiche "Handbuch der Lichttechnik" thematisierte es bereits in 1938 (hier).

Das Flimmern entsteht i.d.R. dadurch, dass Lampen mit Wechselstrom betrieben werden. Bei Gleichstrom gibt es das Problem nicht. (Vielleicht wollte Edison deswegen bis zu seinem Tode Gleichstrom verkaufen?). Es betrifft auch nicht alle Lampen gleichermaßen. Z.B. sind Glühlampen so träge, dass ihr Wechsellicht nur bei sehr schnellen Fotoaufnahmen merklich wird. Das menschliche Auge merkt nichts. Bei Entladungslampen übrigens merkten bei den Olympischen Spielen von München, dass manche Aufnahmen trotz 4.000 lx schlicht schwarz waren (hier). Die am stärksten betroffenen Leuchtmittel sind LED, weil sie die geringste Trägheit besitzen. Sie sind nämlich ultraschnelle Schalter, mit denen man Lichtleiter mit Nachrichten füllt. Sie arbeiten praktisch trägheitslos.

Beschwerden über Flimmern bei Leuchtstofflampen waren häufig. Die Industrie trat diesen entgegen mit der Feststellung, dass das Licht mit 100 Hz moduliert wäre und dass das menschliche Auge diese Frequenz nicht auflösen könne. Dass dies eine dumme Ausrede war, konnte man auf zweierlei Art entlarven. 1) die Lichttechnik bot Mittel dagegen (3-Phasenschaltung, Duoschaltung) und 2) jeder Schüler erfährt im Physikunterricht, dass Glimmlampen, die bei unbewegtem Auge still stehen, bei bewegtem Kopf eine schöne Sinuskurve abbilden. Dass die Hälfte der Kopfschmerzen bei Büromenschen durch die Lichtmodulation der Leuchtstofflampen verursacht wurden, wies man bereits in den 1980ern nach (hier). Dass die alternativen "Mittel", die angeboten wurden, nicht funktionieren konnten, habe ich hier dargestellt. Man nahm sie also nicht ernst.

Die Haltung der Industrie änderte sich erst, als die teureren elektronischen Vorschaltgeräte ausgereift waren. Jetzt war das (ehemalige) Problem plötzlich "wahr". Bis dato musste jeder mit seinen Kopfschmerzen selber fertig werden. Heute haben wir ein fast identisches Problem: Die LED verursachen durch ihre Lichtmodulation diverse Probleme wie einst, aber noch eines mehr - Perlschnureffekt - (mehr dazu hier wunderbar dargestellt an einem Aquarium, und hier als Vorahnung der Gefahr für den Verkehr). Die Lösung ist schlicht und einfach - aber mit Kosten verbunden. Deswegen plädiert der Lobbyverband für die Zulassung von mehr Flimmern und droht mit Liebesentzug: viele Produkte müssten zurückgezogen werden (zu lesen hier). Die Gegenseite kontert so: "LightingEurope mit Bezug auf NEMA (also wirtschaftlich orientierte Industriekonsortien) begründet seine Stellungnahme gegen einen niedrigen SVM-Wert damit, dass ein Ausschleichen von ganzen Leuchtmittelproduktfamilien die Folge wäre, und dass der Endverbraucher ohne Beleuchtung dastünde. Dies ist, wie belegt wurde, nicht nachvollziehbar. Ein SVM von 1,6 ist so hoch, dass schädliches Stroboskoplicht zugelassen werden würde, und das ist keinesfalls akzeptabel und ganz sicher nicht Absicht der Ökodesignrichtlinie." Die gesamte Stellungnahme ist hier zu lesen.

Langsam zum Mitschreiben: Uns wurde eine wirklich miserable Technologie ("Energiesparlampe" alias Kompaktleuchtstofflampe aufgeschwatzt, von der nach wenigen Jahren keiner mehr spricht. Danach kam das leuchtende Zukunfstbild "LED" mit vielen Rissen. Einer davon ist Lichtmodulation alias flicker alias Kopfschmerzen. Auch die Gefährdung des öffentlichen Verkehrs wird diskutiert. Und nicht nur von enttäuschten Bürgern. Die Lösung ist einfach und kostet Geld. Warum zum Teufel müssen wir die ganze Welt mit Lampen behängen, die längst vergessene Probleme zum Alptraum machen können? Zwar nicht für alle, sondern für eine "Verhandlungsmasse", das sind die empfindlichen Menschen. Je nach "akzeptablen" Grenzen können das 10% oder 20 % sein.

Wer keine persönliche Begegnung mit Flimmern hatte, möge zu einer belebten Straße in einer deutschen Stadt gehen oder zu einem Bahnhof. Dort flimmern die Fahrradlichter, wenn einer langsam fährt oder schiebt. Gestern kamen mir bei Sonnenschein Dutzende Fahrräder einer Öko-Gruppe an einem Berg entgegen. Die Lahmen flimmerten, die Schnellen machten eine Weiterfahrt unmöglich. Sie blenden schlimmer als die viel beschimpften SUVs. Langsam wir mir klar, warum die "Fachleute" der EU, die die neue Richtlinie bearbeiten, nicht vom Fach sind, mindestens einer aus der Walachei.

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Wann braucht man Info über gesundes Licht?

In eigener Sache: Heute wollte ich mal die Zugriffsstatistiken von healthylight.de über die Zeit sehen. Dann bietet sich so ein Bild. Im Juni/Juli is gesundes Licht wohl ziemlich schnuppe. Bei uns ruft kein Schw... mehr an (nicht von mir, sondern von Max Raabe). November, wenn angeblich die Selbstmordrate in Deutschland kulminiert, weil alle Trübsal blasen (SAD), sticht nicht besonders hervor. Jan/Febr sind die schlimmsten Monate. Übrigens, im nordesten Nordland, Finnmark in Norwegen, sagt das auch die offizielle Selbstmordstatistik.

Vorsicht: Das ist keine wissenschaftliche Studie, sondern vielleicht nur das Bild der Abrufe unserer Leserschaft.

Wunderbare Energieeffizienz - Ihre Augen werden es danken

 

Unsere Gebäude werden von Tag zu Tag energieeffizienter. Eine Verordnung jagt die andere. Demnächst werden wir zumindest auf dem Gebiet der Vorschriften eine Bereinigung haben, GEG löst EnEV, EnEG und EEWärmeG ab! Was all diese Kürzel bedeuten, kann man sich im Internet angucken. Wer aber wissen will, was EnEV für sich allein bedeutet, muss zu der - frei verfügbaren - Verordnung noch DIN V 18599 - 10-teilig - kaufen. Teil 1 EUR 153.40, Teil 2 EUR 89.00 … Teil 5 EUR 334.30 usw. (Sie lesen nicht falsch, die Zahlungsziele werden von DIN jetzt mit Punkt als Dezimaltrenner angegeben.) Dann muss man das Epos noch lesen. Wer dann immer noch dumm aus der Wäsche guckt, darf sich weiterbilden. Die Seminare kosten "DIN V 18599 komplett" mit 40 LE EUR 649,-- zzgl. MwSt. online. Andere bieten 40 LE für Wohngebäude und 80 LE für Nichtwohngebäude live für einen Schnäppchenpreis. Also kein Wunder, dass die meisten nicht wissen, was das alles bedeutet. Müssen auch nicht.

Diese Pflanze weiß es definitiv. Sie steht - d.h. sie stand - in einem energieeffizient sanierten Bürohaus. Ihr fehlt schlicht und einfach an Strahlung - IR nennt sich diese. Sie kommt nicht mehr ins Gebäude, weil die ach so energieeffizientem Gläser diese einfach abschneiden. Früher, ganz ganz früher, hätte sie ihr IR aus der Beleuchtung bezogen. Aber bereits die Leuchtstofflampen - sehr energieeffizient - produzierten nur wenig davon. Jetzt strahlen die LED-Lampen garantiert keine mehr ab. Die sind nämlich sehr, sehr effizient.

Der armen Pflanze könnte geholfen werden, wenn man eine pflanzengerechte Beleuchtung gemäß VDI 6011 Blatt 3 "Optimierung von Tageslichtnutzung und künstlicher Beleuchtung - Anforderungen der Innenraumbegrünung" installierte. Leider ist VDI 6011 nur noch in Antiquariat erhältlich. Irgend jemand hat wohl gemerkt, dass es Unfug ist, das Tageslicht zu beschneiden, um Energie zu sparen zu versuchen, und eine gemüsegerechte Beleuchtung als Kompensation zu installieren. Die Abschaffung der Innenraumbegrünung wäre eine tolle Alternative. Man wäre damit auch die Pollenbelastung los. Es gibt wunderbare künstliche Blumen - auch solche mit Lotuseffekt. Sie sammeln keine Staub ein.

Mir geht es allerdings nicht um die Gesundheit der Beamtenpalme. Unser Auge benötigt zur Regeneration der Netzhaut IR. Fehlt dieses, sammeln sich die Abfallstoffe in der Netzhaut. Während sich viele, auch renommierte Augenmediziner, Sorgen darum machen, weil die LED-Beleuchtung kein IR produziert (hier), scheint das Fehlen von IR kaum jemanden zu stören, das durch die angeblich energiesparenden Fensterscheiben verursacht wird. Diese schneiden genau diejenigen Teile vom Spektrum ab, die die Pflanzen zum Leben benötigen. Während man für diese sogar eine VDI-Norm erstellt hat, gibt es für Menschen nichts dergleichen. Es wird auch nichts geben, solange man Licht so definiert, dass nur das Sichtbare eine Bedeutung besitzt.
Bild verändert aus Rattner, A. & Nathans, J. 2006. Macular degeneration: recent advances and therapeutic opportunities. Nat Rev Neurosci, 7, 860-72.

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Vertikalbeleuchtungsstärke - Ein modernes Märchen zu gesundem Licht

 

Kann es sein, dass etwas nicht Vorhandenes zertifiziert wird? Es kann, z.B. eine nicht vorhandene Sicherheit. Dann bricht ein Damm. Oder Tausende Frauen müssen um ihre Brustimplantate fürchten. In der Physik kennt man so etwas aber nicht. Mein Beitrag über die neuen Bemühungen, Licht zu zertifizieren (hier und da), beschreibt aber, dass die ganze circadiane Beleuchtung auf einer Vertikalbeleuchtungsstärke beruht. Die gibt es aber nur, wenn einer die Leuchten an die Wand hängt oder die Beleuchtung durch Fenster erfolgt.

Wie kommt es aber, dass sogar eine ASR (ASR A3.4 Beleuchtung) eine Größe behandelt, die es gar nicht gibt? Oder eine nagelneue Beleuchtungsnorm auch diese regelt? Es handelt sich um eine Daumengröße, aus der der Fachmann, z.B. der Beleuchter bei Filmaufnahmen seine Schlüsse ziehen kann. Alle anderen reden davon, verstehen aber wenig. Wenn man in lichttechnische Bücher oder Broschüren guckt, sieht man ein ähnliches Bild wie hier. Das erklärt, was die Horizontal- und die Beleuchtungsstärke sind. Die erstere, das Ziel fast aller Industriebeleuchtungen, ist recht real, weil das Licht von der Decke kommt. Sie ist auch bedeutsam, allerdings nur dann wenn alle beleuchteten Objekte flach und matt sind. So wie die Akte des Preußischen Beamten am Ende des Dreikampfs, Bumsen, Lochen, Abheften. Schlägt man die auf, sieht man die eingelegten Blätter umso heller, desto größer die Beleuchtungsstärke darauf ist.

Die deutschen Lichttechniker sind aber schon vor langer Zeit dahinter gekommen, dass man einen Raum so nicht beleuchten kann, weil zwar die flachen Sehobjekte beleuchtet werden, aber räumliche Objekte schlecht "modelliert" sind. Ob die das selbst waren oder ein Brite, Christopher "Kid" Cuttle, kräftig nachgeholfen hat, kann ich nicht behaupten. Nachdem sich dieser nach Neuseeland verzogen hatte, machte mein Kollege Fred Haeger seinen Doktor mit Lichtfeldgrößen. Irgendwann mal war denn die Größe auch in Normen erschienen. Die sogenannte Vertikalbeleuchtungsstärke wurde in 1,2 m Höhe gemessen und mit der horizontalen an der gleichen Stelle verglichen. Schattigkeit nennt sich die wenig anschauliche Größe seitdem. Sie ist - angeblich - ein Maß für die Modellierung von Gesichtern. Deswegen die Messung bei 1,2 m. Der statistisch kleine Mensch hat dort die Augen. Allerdings nur, wenn er sitzt. Wenn er in einem üblichen deutschen Büro stehend arbeiten will, ist mit der Modellierung Essich!

Das Problem ist, dass Licht dummerweise geradeaus fliegt. Wenn einem weise Männer und Frauen erzählen, man bräuchte ein ausgewogenes Verhältnis von direktem und gestreutem Licht, muss man denen zeigen, wie Filmer das bewerkstelligen. Die laufen - selbst bei bewölktem Himmel - mit riesigen Diffusoren herum. Bei allen anderen Fällen handelt es sich um eine Umrechnung schräg von oben einfallenden Lichts in eine vertikale Messebene. Mit Sehen und Modellieren hat das wenig gemein. Das merkt man sofort, wenn man Licht in real existierenden Arbeitsräumen misst. Die sog. Schattigkeit variiert von einem Messpunkt zum nächsten derart krass, dass jegliche Mittelwertbildung ohne Sinn bleiben muss.

Solange man nicht von Gesundheit spricht, kann man mit einer nicht real existierenden Größe leben, auch wenn jeder zweite in einem Raum mehr dunkle Augenringe hat, als seinem Konsum an Hochprozentigem entspricht. Wenn aber Gebäude danach zertifiziert werden, hört der Spaß auf.

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Licht auf krummen Wegen - Wenn das Einstein wüsste!

 

Genau von einem Jahrhundert heute: Eine britische Expedition weist nach, dass Einstein recht hatte, Masse krümmt den Raum und das Licht des Universums gerät auf die schiefe Bahn, Pardon, krumme Bahn. Das Foto aus Wikimedia weist das nach.

Nur Stunden, bevor ich die Meldung las, hatte ich einen anderen Beweis dafür, dass Masse Licht auf die krumme Bahn bringt. Eine Masse Geld, die man verdienen könnte, verursacht heftigsten - und unwürdigen - Streit zwischen honorigen Berufsvereinigungen wie IES, der Welt größten Ansammlung von Lichttechnikern, "The Lighting Authority" nach eigener Auffassung, und UL wie Underwriters Laboratories, also eine Prüfgesellschaft für Sicherheit. Sie nennt sich "a global safety certification company". Bischen älter als IES is UL auch (1894 gegen 1906). Der dritte im - unwürdigen - Bunde ist WELL. Und was ist das bitte? Dazu kommen wir noch. Erst aber zum Streit, die sich in der Tagespresse so meldet:

Nun möchte UL sog. RP (recommended principles) ausarbeiten - für sich. Wie soll ich mein Baby unter die Laterne halten, damit sein Körperrhythmus gesund wird? So dumm werden sie und IES nicht argumentieren. Es geht eher um Erwachsene, die in dunklen Höhlen ihrer Arbeit nachgehen. Wer täglich sich die Augen reiben muss, weil es im Büro zu hell ist, wird sich wundern. Es ist nämlich häufig biologisch Nacht. IES will auch eigene RP ausarbeiten und beanstandet Nu, dass sich UL nicht an die Usancen hält.

Es geht darum, wer bitte schön die Normen setzen darf, wonach das Licht meine circadiane Rhythmik steuern hilft. Da die beteiligten Auguren meinen, Licht wirke so etwas wie Medizin oder Droge -- was dasselbe ist -- hat das Ganze schon die Ausmaße eines Handelkriegs in der Pharmaindustrie. Die selbst wird natürlich nie so öffentlich betreiben wie die Lichttechniker. Die Pharmaindustrie betreibt ja das Geschäft mit der Gesundheit schon Jahrhunderte. IES - Illuminating Engineering Society of North America - ist da Neuling. Sie sagt von sich ihre Mission sei "to improve the lighted environment by bringing together those with lighting knowledge and by translating that knowledge into actions that benefit the public." Glauben täte ich's schon, wäre da nicht die Tatsache, dass dieser Spruch sehr sehr alt ist, aber der Begriff Beleuchtung ohne Information von "public" heimlich geändert worden ist. Die Missionare schummeln, denn sie sind ein industrienaher Verein und der Gründer dieser Industrie hatte eine sonderbare Vorstellung von dem, was der Allgemeinheit nützt. Er, Thomas A. Edison, wollte nicht Licht verkaufen, sondern Strom. Und der musste Gleichstrom sein. Als sein Konkurrent George Westinghouse mit Wechselstrom daher kam, zog er sich den Auftrag an Land, den elektrischen Stuhl zu erfinden. Anders als alle von ihm belieferten Kunden, hat der Henker von Sing Sing einen Wechselstromverbraucher benutzt. So viel zum Profitieren des Verbrauchers vom Tun und Handeln in der Branche. Die Ära hieß War of Currents. Bei dem Stromkrieg handelte es sich um den ersten Formatkrieg der Industriegeschichte – eine wirtschaftliche Auseinandersetzung um einen technischen Standard. Da fällt mir was ein …

UL macht in Sicherheit. Manche Aktivitäten entsprechen denen der VDE-Prüfstellen. Wie auch der VDE, „genehmigt“ UL keine Produkte. Vielmehr prüft die Organisation Produkte, Komponenten, Materialien und Systeme, ob sie spezifischen Ansprüchen genügen. Wenn dies der Fall ist, dürfen diese Erzeugnisse das kostenpflichtige UL-Prüfzeichen tragen, solange sie die vorgegebenen Standards einhalten. UL entwickelt Normen und Verfahren, um Produkte, Materialien, Komponenten, Bauteile, Geräte, Systeme und Ausrüstungsgegenstände sicherheitstechnisch zu prüfen. Dabei sind die wohl auf den Geschmack gekommen. denn sie prüfen u.a. Systeme zur Gemüseanzucht. Etwas untertrieben - es sind lebenswichtige Nahrungserzeugungssysteme, deren Ausmaße keiner kennt. Wenn man das Wachstum von Gemüse prüfen und zertifizieren kann, warum nicht die biologischen Wirkungen auf den Menschen? Das machen die Klimatechniker und Lichtechniker doch schon Jahrzehnte (z.B. hier). Den meisten fällt nicht mal auf, dass sie zur Gestaltung von Büros und von Mastanlagen für Hühner nach denselben Kriterien vorgehen. Eine nette Zusammenfassung der Vorstellungen über den Lichtbedarf einer Sau und deutschen Kindern kann man hier lesen.

Worum geht es bei dem Streit? Wir werden die "RP", also empfohlene Praxis, vulgo Norm, sehen. Bereits sehr deutlich zu sehen ist, was sich WELL darunter vorstellt. WELL ist eine amerikanische Organisation abgekürzt von International WELL Building Institute. Sie veröffentlicht "Standards" wie manch anderer auch. Das Problem mit Standards ist nicht das Schreiben derselben, sondern die Anerkennung. In Deutschland gibt es ca. 150 Organisationen, die "Standards" ausgeben dürfen. Von denen kennt kaum jemand mehr als DIN, VDE oder VDI. Auch die letzteren müssen, soll ihr "Standard" in ganz Deutschland für alle gelten, DIN um HIlfe bitten. Denn DIN ist die Normungsorganisation für Deutschland, vom Staat anerkannt. Während es hier eine klare Ordnung gibt, machen sich in den USA vielerlei Organisationen munter Konkurrenz. So hat eben auch WELL Beleuchtungsnormen. Aber nicht nur. Sie vergibt Zertifikate für Gebäude. Wie die vergeben werden, kann man hier lesen.

Es wird immer bildhaft dargestellt, welche Körperfunktionen von einem Thema, z.B. Luftqualität betroffen sind, und wie die entsprechenden Normen aussehen. Bei der Luftqualität heißt es z.B. Formaldehyde weniger als 27 ppb, Kohlemonoxyd weniger als 9 ppm und so weiter. Es werden also nichts weniger als Grenzwerte gesetzt, die für die Gesundheit und "well being" wichtig sind. Bei uns dürfen solche nur vom Staat gesetzt werden, es sei denn, jemand geht unter die staatlich festgesetzten Grenzwerte und empfiehlt diese. Der muss allerdings irgend ein Interesse daran haben. Worin das Interesse von WELL besteht, kenne ich nicht. Ich kannte allerdings die Firma Healthy Buildings, deren Chef weltweit Tamtam wg. Sick Building Syndrome machte und Microfilter als Lösung verkaufte. Die bietet WELL Managementhilfe, steht auf ihrer Website.

WELL scheint aber anders gestrickt zu sein. Sie hat sogar selbständige Empfehlungen für öffenbare Fenster, die gesund sein sollen. In deutschen Norman habe ich so etwas bislang nicht gesehen. Auch nicht was sie für Beleuchtung tun. Von "visual lighting design" bis "daylighting fenestration" haben sie 11 Standards, davon eins zu unserem Thema, circadian lighting design. Damit man alle Teile zu Licht gemeinsam sehen kann, habe ich diese kopiert (WELL Lighting) Das Gesamtwerk gibt es hier. Wie man sieht, geht die circadiane Beleuchtung den ganzen Körper an. Ich denke, daran äußert kaum jemand Zweifel. Die Frage ist, wie man die Sache angeht. Denn niemand hat Zweifel daran, dass ein starkes Medikament den ganzen Körper beeinflussen kann. Dennoch ist starker Tobak rezeptpflichtig. Die stärksten davon werden unter ärztlicher Aufsicht im Krankenhaus verabreicht.

Was für eine Medizin wird unter "Circadian Lighting" nu verschrieben?

Also, es muss 150 EML oder mehr sein. Dann bekommt das Gebäude die Auszeichnung. Was EML sind? Das steht dahinter: 136 melanopic equivalent daylight D65. Und was ist das? Wer das nicht versteht, kann ja die Option nehmen. Das Projekt möge 120 EML mit Kunstlicht erreichen und 2 Punkte für einen verbesserten Zugang zum Tageslicht erhalten. Und was ist das? Egal, man kriegt sowieso nur einen Punkt. Da gucken wir lieber zu der Auszeichnung mit 3 Punkten. Dafür muss es 240 EML geben.

Schon müde? Warten Sie ab, was IES auf den Markt bringt.

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