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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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Flimmern war gestern- jetzt haben wir Flicker

Wer so schöne Zahlen wie 50.000 h oder gar 150.000 h für die Lebensdauer von LED-Lampen und Leuchten liest, wird diese Leuchte für ein Disco-Requisit halten. Zieht alle Augen auf sich. Wie schön. Oder gar nicht schön. Es lohnt sich für den Fachmann wie für den Laien, sich damit auseinanderzusetzen. Denn es geht nicht nur um Geld, sondern auch um die Sicherheit.

Diese Leuchte ist garantiert keine 50.000 Stunden alt. Sie wurde vor drei Jahren installiert und wird so etwa 12 Stunden am Tag oder weniger in Betrieb sein. Ihr Problem? Sie ist eine Retrofit-Leuchte. Na und? Die lieben die Hersteller nicht (s. Planungssicherheit LED 2016). Wer ihnen gerne Gewinnsucht vorwirft, weil sie lieber neue Ware verkaufen als neue Lampen in alte Fassungen schrauben, sollte es diesmal lieber unterlassen. Denn es geht um den Ruf der Technologie und der Industrie. Wer prüft im Baumarkt, ob das neue gute Stück doch eine alte Gurke mit einer neuen Lampe drin ist? Viele Leute sind entsetzt, weil ihr gutes Stück nach kurzer Zeit nicht mehr so funzt, sondern funzelt und blitzelt. Siehe das Video. Schuld sind die Hersteller - oder? Das war mal. Jetzt gibt es den Markt, den grauen Markt und eventuelle pechschwarze Erlebnisse.

Das Problem ist eigentlich eine gute Seite von LED. Sie schickt das Licht in die eine Richtung, die Wärme in die umgekehrte. Manche LED-Leuchte ist eigentlich ein großer Kühlkörper mit einer kleinen Diode drin. So lange diese nur den Gemütszustand eines Geräts verriet - das war für Jahrzehnte ihre Hauptrolle -, war die Welt in Ordnung. Die paar Milliwatt verschwanden im Universum. Jetzt muss die LED leuchten und produziert Wärme. Diese geht nach hinten los. Ist sie in ein Downlight eingedreht, wärmt sie den Deckenhohlraum auf. Ist dieser so leer nicht, kann die LED von der toll langen Lebensdauer so viel einbüßen, dass eben der im Video gezeigte Zustand entsteht. Ist die Leuchte ungeeignet, gibt es Wärmestau und - angeblich - auch Brände. Jedenfalls theoretisch.

Deswegen wird kein Hersteller einer LED-Lampe die Verantwortung dafür nehmen, dass sie in eine ungeeignete Leuchte eingeschraubt wird. So sollte man gut versicherte Elektriker beschäftigen (hier). Das hilft allerdings nicht gegen miserable Objekte, die lebensgefährlich sein sollen (Bild)Da kommt die Hitze anders: Stromschläge. Deutsche Hersteller werden hierfür auch keine Verantwortung übernehmen. Sie werden aber zur Verantwortung gezogen, weil der Kunde nicht weiß, was er kauft. Der Markt ist in einem gefährlichen Zustand. Wie gefährlich, ist bei dem zitierten Artikel beschrieben (hier). Die Objekte trugen alle das CE-Zeichen, dass angeblich garantiert, dass alle anwendbaren Vorschriften der EU eingehalten werden. Allerdings kann man die Kuckucks kaufen und auf seine Produkte kleben, so wie einst Krokodile auf Fake-Hemden. Kein Zoll kann helfen, wenn man als moderner Mensch seine Ware in China bestellt.

Ob reale Gefahr oder nicht. Die Versicherer kennen bei einem Schadenfall keinen Pardon. Hier die Publikation der Versicherer zur Schadenverhütung beim Betrieb von Leuchten (V2005_low vom Jahre 2014) mit Definitionen von Retrofit- und Konversionslampen. Man kann davon ausgehen, dass der Elektriker als Normalbürger die Unterschiede nicht kennt. Ebensowenig wird er dem Kunden erzählen, dass die sonst üblichen Prüfzeichen zwar an der Leuchte kleben bleiben, aber schlicht ungültig sind! Der Zentralverband Elektrotechnik und Elektronikindustrie e. V. (ZVEI) verweist in mehreren Veröffentlichungen auf Gefährdungen, die durch den unerlaubten Umbau von Leuchten entstehen können.

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Visueller Komfort - Vom Bla Bla zur Messbarkeit

 

Kann man durch sich selbst lernen? Vielleicht. Ich habe heute erlebt, dass es geht. Ich suchte im Internet nach dem Begriff "visueller Komfort" und fand nur bla bla. In meiner Verzweiflung bemühte ich meine Suchmaschine Houdahspot auf dem eigenen Rechner (leider nur für Macs verfügbar) und fand Erleuchtung. Man kann visuellen Komfort tatsächlich messbar machen. Und Gebäude danach beurteilen.

Das leuchtende Wunder hat - kaum zu glauben - ein Ministerium fertiggebracht. Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS). Natürlich nicht allein, denn Bundesministerien sind Köpfe, die auch Hände und Füße brauchen, um eine Krebbel zu backen. Na ja, etwas Verstärkung für das Gehirn muss auch dabei sein. Die Helfer waren das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) und die Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen e. V. (DGNB). Das gesamte Konzept, wie es heute aussieht, findet man hier (sehr empfehlenswert). Den Teil, der den visuellen Komfort angeht, hatte ich vor Jahren in einem Artikel kommentiert. Das Manuskript findet sich hier Visueller Komfort. Die Version des BNB, die meinem Artikel zugrunde lag, findet sich BNB_BN_315-2011.

Wo ist der Unterschied zu bla bla? Das Ministerium wollte einen Leitfaden entwickeln, wonach man bestehende Gebäude auf Nachhaltigkeit prüfen bzw. die Planung neuer auf Nachhaltigkeit trimmen kann. Da hilft es nichts, zu fordern, dass ein Bürogebäude menschengerecht sein möge. Man muss es messbar machen. Und so, dass einer weiß, wann er besser handelt. Gut handeln geht leider nicht, denn man kann nicht alles erfüllen, was einem zum Thema Nachhaltigkeit oder menschengerechter Gestaltung einfallen könnte.

Der "visuelle Komfort ist Teil der „ Soziokulturellen und funktionalen Qualität“ und deren Untergruppe „Gesundheit, Behaglichkeit und Nutzerzufriedenheit“, was naturgemäß Teil des Gesamtkonzepts ist. Von den 100 Punkten gehen 16 für die „Tageslichtverfügbarkeit Gesamtgebäude“, 14 Punkte für die „Tageslichtverfügbarkeit ständige Arbeitsplätze“ …

Im Rahmen der Bewertungsliste werden die folgenden Teilkriterien beurteilt:

  1. Tageslichtverfügbarkeit Gesamtgebäude (quantitativ)
  2. Tageslichtverfügbarkeit ständige Arbeitsplätze (quantitativ)
  3. Sichtverbindung nach außen (quantitativ)
  4. Blendfreiheit Tageslicht (qualitativ)
  5. Blendfreiheit Kunstlicht (quantitativ)
  6. Lichtverteilung (qualitativ)
  7. Farbwiedergabe (quantitativ)

Welche künstliche Beleuchtung erfüllt das Kriterium am besten? Hier die Bewertungsliste:

  1. 14 Kombinierte Beleuchtung aus direktem und indirektem Anteil mit individueller Einzelplatzregelung
  2. 10 Kombinierte Direkt-Indirektbeleuchtung
  3. 7  Einhaltung der Normen
  4. 0  Keine individuelle Beleuchtung

Ach ja! Gerade habe ich eine Beleuchtung begutachtet, die mit Schwarmintelligenz arbeitet. Man kann sie weder ein- noch ausschalten, sie regelt sich selbst. Niemand sagt aber, wie. Sie ist nur in einer einzigen Position über dem Tisch blendfrei, und das nur dann, wenn man aufrecht sitzt und nach unten guckt. Das Lichtniveau bestimmt die Handtasche, wenn man sie auf dem Tisch dort platziert, wo eigentlich nichts sein sollte. Der Tageslichtsensor erfasst einen kleinen Bereich, wo der Tisch erfahrungsgemäß leer ist. Wenn man die Handtasche dorthin packt, bekommt man mehr Licht. Packt man ein Blatt Papier dorthin, weniger. Wer traut sich, den visuellen Komfort bei einer solchen Beleuchtung zu bewerten. Kleiner Tipp für die Weiterentwicklung des BNB Bewertungssystems: Man kann Punkte auch abziehen.

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Wer die Prinzipien manipuliert, verschaukelt sich selbst

 

Den Altvorderen der Lichttechnik ist etwas gelungen, das in der Technik selten gelingt. Sie schufen einst die erste Norm der Beleuchtungsgeschichte und wussten aber, dass die Technik nicht das war, was sie sich vorstellten. Was macht man denn da? Ich lernte zwei Professoren kennen, die beide den Weg zum Gelingen einer weltweiten Technologie vorgezeichnet hatten, wohl wissend, dass der Zustand - wohlwollend gesagt - entwicklungsfähig war. Ist das so wichtig? Und ob! Denn bei jeder Technik muss man davon ausgehen, dass sie bald zum "alten Eisen" wird. Man kann hiervon für Morgen lernen, obwohl die Herren noch vor dem 2. Weltkrieg gewirkt hatten.

Was haben die gemacht? Beschrieben, wie mies die Technik war? Das wäre fatal. Der eine hat mit die Grundsätze festgelegt, nach denen das internationale Telefonnetz von ein paar Teilnehmern in ein paar Ländern zum globalen Netz entwickelt hat. Das war in den 1920er Jahren. Das Netz funktioniert nach 100 Jahren besser als als die ach so modernen Mobilfunknetze. Der andere wirkte an der DIN 5035 von 1935 mit, eine Norm, die man heute noch anwenden könnte, wäre sie nicht durch die Dusseligkeit eines ehemaligen DIN-Mitarbeiters verloren gegangen.

Das Besondere daran? Die Norm gab zwei globale Ziele an: “Die künstliche Beleuchtung von Innenräumen muß den Forderungen der Gesundheit und Schönheit entsprechen, dabei zweckmäßig und wirtschaftlich sein.” Punkt! Und setzte Qualitätsmerkmale, dort genannt Gütekriterien. Die von 1935 könnte man, etwas in Neusprech übersetzt, immer noch sehr gut gebrauchen, zumal die Erneuerer, die Autoren der Nachfolgenorm DIN EN 12464-1, Gütekriterien ganz vergessen haben.

Ist doch wunderbar! Wo liegt das Problem? Hätten die Nachfahren ihre Technik den einst gesetzten Prinzipien nachgefahren, wäre die Welt des Lichts heute - meine Meinung - in bester Verfassung. Man müsste nur das Ziel Schönheit, damals vorgegebenen durch den Staat, durch Anmutungsqualität oder ähnlich ersetzen. Gesundheit kann bleiben. Und Zweckmäßigkeit? Was denn sonst? Steht seit langem sogar in der Arbeitsstättenverordnung.

In der letzten "Voll" Ausgabe von DIN 5035 hieß es aber: “In Arbeitsräumen muß die Beleuchtung ein müheloses Erkennen der Sehobjekte ermöglichen.” Es gab keine andere Anforderung. Und die Gütemerkmale? Die muss man dem Ziel entsprechend auslegen. Oder? Seit etwa 1970 weiß man, dass das angegebene Ziel für die meisten Arbeitsplätze nicht relevant war. Und die seitenlangen Listen für Beleuchtungsstärken in DIN 5035-2 und später DIN EN 12464-1 gar keine Basis hatten, weil das Ziel irrelevant war. (siehe hier und da). Sie wurden, je nach Lesart, nach Gutdünken festgelegt oder nach Expertenwissen bestimmt. Die Sehleistung als Basis für die Festlegung von Beleuchtungsstärken in Normen ist der Stoff, aus dem moderne Märchen gemacht werden.

Wer so etwas für verwerflich hält, liegt allerdings falsch. Denn nicht nur die Lichtwerte werden so festgelegt. Verwerflich ist, wenn man gegen die festgelegten Gütekriterien handelt, um neuen technischen Produkten zum Erfolg zu verhelfen. So geschehen in DIN 5035-7, in der ein neuer, völlig überflüssiger Grundsatz, Gütekriterium "Vermeidung von Spiegelungen auf dem Bildschirm" eingeführt wurde. Das Gütekriterium diente allein dem Absatz von tiefstrahlenden Leuchten (siehe hier und da). Einen Nutzen entfalteten sie nie, verpassten den Arbeitsräumen einen Höhlenlook und erhöhten Störungen durch Reflexblendung. Letzendlich konnten wir nachweisen, dass sie dem Arbeitsschutz widersprechen (hier).

Zweckmäßig waren sie nicht, weil das meiste Licht nicht dort landete, wo nichts oder nichts Bedeutendes zu sehen ist. Am Tischrand oder auf dem Teppich. Heute könnten wir den Unsinn toppen und sogar zwei uralten Gütekriterien zuwider handeln. Was dies bedeutet, sieht man (zur einen Hälfte) auf dem folgenden Bild aus einem Werbekatalog. Ich habe dieses Bild gewählt, weil man vergessen hat, die Mängel der Beleuchtung wegzuretuschieren. Alle anderen Produkte mit ähnlichen Design sind in ähnlicher Weise betroffen.

Gemeint ist das Gütekriterium Schattigkeit, das mit Lichtrichtung bzw. mit der Gerichtetheit von Licht zusammenhängt. Man sieht auf diesem Bild viele Gegenstände auf dem Tisch, die es gar nicht gibt. Es sind die Schatten davon. Sie sollen aber nicht sein. Wer sich über die Bedeutung von Lichtrichtung und Schattigkeit informieren möchte, kann sich die LiTG Publikation zu Lichtqualität anlesen (hier und da kommentiert und auch dort), oder gar DIN EN 15193 ansehen, die verschiedene Güteklassen der Beleuchtung anführt. Die höchste Klasse – nach dieser Norm mit drei *** ausgezeichnet – unterscheidet sich von der darunter nur in zwei Aspekten: „Besondere Beachtung der gegenseitigen Blickkommunikation durch beleuchtete Gesichter” und “Besondere Beachtung von gesundheitlichen Belangen”. Um diesen Aspekten Rechnung zu tragen, muss man laut Norm je nach Einsatzort bis zu 100% mehr Energie aufwenden. Und? Bei der gezeigten Anordnung der Beleuchtung bleiben die Gesichter eher im Dunklen (s. Lichtkegel an der Wand). Und Direkt- und Reflexblendung ist höher als bei vielen anderen Beleuchtungen. Zudem fließt ein großer Teil des Lichts in die Mitte der Tische – nutzlos.

Bei der abgebildeten Leuchte muss übrigens kein Benutzer mit den Problemen leben, man kann den Direktanteil einfach abschalten oder reduzieren. Es ist nur eine Frage der Energieeffizienz, wenn man nur die Horizontalbeleuchtungsstärke bewertet. Bei anderen Produkten gibt es die Möglichkeit einfach nicht.

Was das obige Bild nicht zeigt, ist Flimmern. LED sind superschnelle Elemente, die eben superschnell flimmern. Dieser nimmt stark zu, wenn man sie dimmt. Allerdings muss niemand dies akzeptieren, weil es die geeignete Technik gibt. Allerdings kostet sie Geld. Die billigere Lösung haben zwei Professoren der Lichttechnik gefunden. Sie hatten eine neue LED Beleuchtung begutachtet, das Flimmern gesehen. Und? Sie urteilten, die wäre nicht so schlimm, weil das künstliche Licht nur tagsüber benutzt würde. Dazu sagte DIN 5035 im Jahre 1935: "Ruhe der Beleuchtung - ... es dürfen aber, von vorübergehenden Unregelmäßigkeiten abgesehen, keine mit dem Auge wahrnehmbaren Schwankungen der Beleuchtung als Folge zeitlicher Änderungen eintreten." Die meinten wohl das Flackern der Flamme der Petroleumlampe. LED ist modern und arbeitet ohne Flamme.

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Was ist eine melanopisch wirksame Beleuchtung?

 

Dieses Bild aus Licht 6/2018 soll eine melanopisch wirksame Beleuchtung zeigen. Tut es das? Man kann in dem Artikel lesen, wie die Studie zur Klärung der Frage verlaufen ist. Man muss aber nicht. Die Antwort kann man auch so geben.

Der Raum ist etwa 5 m hoch und ist mit Fenstern fast bis zur Decke versehen. Zudem wird er über zwei Oberlichter buchstäblich taghell beleuchtet. Die künstliche Beleuchtung integriert sich in den Raum so, dass man tagsüber die Leuchten nicht bemerkt. Wenn ich richtig sehe, werden sie nachts großflächig leuchten. Dass so etwas gut geht oder gehen muss, hatten wir schon im Jahr 2000 analysiert und begründet (hier).

Was ist daran so gut? Die Fenster spenden nicht nur Tageslicht, sondern eine gute Sichtverbindung nach außen. Wenn man das Licht messen würde, würde man feststellen, dass blendfreies Licht bis mehrere Tausend Lux (zuweilen) vorhanden ist. Das Verhältnis von Horizontal- zur Vertikalbeleuchtungsstärke ist besser als man mit jeder künstlichen Beleuchtung (außer Bühnenbeleuchtung) erreichen kann. Und die künstliche Beleuchtung wird eine geringe Leuchtdichte haben, wodurch sie weniger oder keine Reflexblendung verursachen wird.

Ergo: Was eine melanopisch wirksame Beleuchtung ist, weiß - ich glaube - wohl jeder. Leider sind übliche Büros nur halb so hoch, wodurch man Probleme mit der Lichtverteilung bekommt. Deren Beleuchtung ist auf Horizontalbeleuchtungsstärke getrimmt, was schon lange keinen Sinn mehr macht (s. hier oder da). Leider, leider kann man Dachoberlichter eben nur auf dem Dach einrichten.

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