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Das hier ist keine Horrormeldung, und auch keine Begründung für Brexit: Nach dem Willen der EU sollen bis 2022 alle Leuchtmittel verschwinden, die nicht LED sind. Aber keine Sorge, Kerzen lässt sie unangetastet, sie dienen ja nicht unbedingt als Beleuchtung.

Witzig ist festzustellen, was die EU unter Licht versteht. Hier ist eine Liste von Ausnahmen zu späteren Regelungen (bitte auf den Wortlaut achten):

Anwendungen, bei denen der primäre Zweck des Lichts nicht die Beleuchtung ist, wie
1. i) das Aussenden von Licht als Agens in chemischen oder biologischen Prozessen (z. B. Polymerisation, ultraviolettes Licht, das zum Aushärten/Trocknen/Härten verwendet wird, fotodynamische Therapie, Gartenbau, Tierpflege, Insektenschutzmittel),
2. ii) die Bildaufnahme und die Bildprojektion (z. B. Foto-Blitzlichtgeräte, Fotokopierer, Video-Projektoren),
3. iii) die Wärmeerzeugung (Infrarotlampen),
4. iv) die Signalgebung (z. B. Lampen für die Verkehrsregelung oder für die Flugplatzbefeuerung);

Also: UV ist Licht, IR auch. Ist das so wichtig? Eigentlich nööö, ist eher überlebenswichtig, wird aber in der Lichttechnik seit 1924 stets verneint. Und unsere hochmoderne Normung zu biologisch wirksamem Licht lässt es auch außer Acht. Seltsam was?

Blaulichtgefahhr

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Die Suche nach Artikeln über Flimmern von LED hat mich schnurstracks in die Vergangenheit geführt, die eigentlich als glorreich bezeichnet werden müsste. Man stelle sich vor, Olympia kommt nach Deutschland zurück, d.h. nach München, und man darf als Student bei der Planung mitmischen. Es gab nicht nur ein Sack voll Geld (leider kein Olympiagold) und die Bekanntschaft eines der besten Architekten der Welt (Behnisch). Dazu durfte ich den Mann kennenlernen, der Maracana beleuchtet hatte (Estádio do Maracanã). Und Osram machte ihr Bestes - sie entwickelte eine Super-Lampe, die den Schmach von Mexico-Stadt 1968 tilgen sollte. Dort hatte die Journaille geklagt, die Läufer wären immer rot angelaufen, wie sie in den Schatten des Tribünendachs gelaufen waren. Also: Erst einmal weg mit dem Tribünendach. Was von ihm noch übrig blieb, um Schatten zu werfen, wurde aufgehellt. Und das auch mitten am Tag. Das mit dem Tribünendach hatte Udo Fischer ausgedacht, der unablässig nach Absatzmärkten für Plexiglas - in seinen Worten Acrylglas - suchte. Leider warf das transparente Dach immer noch Schatten. Daher die Aufhellung. (Böse Anmerkung: Transparent ist immer relativ.)

Da das Geld sehr locker saß - beim Dach war am Ende das Honorar des Architekten höher als die geplanten Baukosten insgesamt - wurde auch die Beleuchtung sonst reichlich geplant. Während die üblichen Stadien ziemlich duster aussahen mit ein paar hundert Lux, sollten hier gleich 1.500 und das vertikal geplant werden. Am Ende - so glaube ich - hatte man lässig 3.800 lx horizontal. Da konnte das Fernsehen nicht klagen, dass die Aufnahmen wegen der Beleuchtung daneben gegangen sein sollen. Bei der Herstellerfirma ging das Gerücht herum, dass man sich die Luxe da aus dem Stadion holen möge, so einem welche fehlen. Und wie, bitte schön, hatten viele Pressefotografen bei so viel Licht z.T. schwarze Aufnahmen auf ihren Filmen? "flicker became patently obvious during the 1972 Olympic Games when photographers discovered that many of their pictures were pitch black" (mehr dazu hier)

Flimmern bei Olympia 1972? Was war da los? Wer außer den Fotografen hat was gemerkt? Mir hat es der Sepp Meyer erzählt, den ich später befragen sollte. Doch vorher merkten es andere. Bei Testspielen flog der Ball sehr komisch, als wäre er mal hier mal etwas weiter, aber zwischendurch in Nirwana. Man sah ihn kaum. Für Sepp Meyer war das die Potenzierung der Bogenlampe - das ist der blödeste Ball, den ein Torwart abbekommen kann. Meistens muss er anschließend hinter sich greifen. Durch falsches Licht wird er noch blöder. (mehr dazu hier) War vorher die Flugbahn schlecht abzuschätzen, wird er durch das Licht teilweise auch unsichtbar.

Was macht das Licht dabei? Es kommt aus Hunderten von Scheinwerfern, die allesamt mit Wechselspannung betrieben werden. D.h., das Licht ist zeitlich nicht konstant. Das merkt man nicht, wenn man sich ein Stück Rasen anschaut. Anders wenn ein Ball quer zu den Strahlen fliegt. Da kommt er auch durch Stellen, an denen das Licht gerade aus ist. Zwar nur für kurze Zeit, aber immerhin. Auch die Super-Lampe in dem Scheinwerfer macht kein homogenes Licht. Sie ist eine Entladungslampe, deren Licht nicht überall und immer gleich ist. Die Bogenlampe fliegt also durch ein inhomogenes und zeitlich veränderliches Lichtfeld, das von einem Lichtbogen in der Lampe erzeugt wird.

Wenn also Sportfotografen extrem schnelle Kameras eingesetzt hatten, trafen sie auch mal die Dunkelphase des Scheinwerfers, der genau das Objekt beleuchtete. So ähnlich geht es mit LED, die mit Wechselstrom betrieben werden. Es hilft nix, auf Dauer müssen alle Hersteller entweder auf Gleichstrom umsteigen oder auf sehr hohe Frequenzen gehen. Tolle Idee? Sie ist älter als der Durchschnitt der heute lebenden Lichtplaner.

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Dieses Bild vom letzten Blog hat mir angetan. Denn nicht alles darauf sieht aus wie in Natura. (Was die Gewerbeaufsicht zu dem Fluchtweg sagt, der durch einen bewaffneten Ritter versperrt ist, kann ich leider in gutem Deutsch schlecht schreiben.) Die Farben auf der Ritterrüstung sahen tatsächlich so aus, und die Leuchtflecke sind auch scharf (z.B. am Armgelenk). Hingegen wird niemand verstehen wollen, dass jemand seinen Raum mit Lila-Schmiere schmückt (Wand oberhalb der Täfelung). Tut auch niemand. An der oberen Kante der Täfelung ist unsichtbar eine LED-Kette installiert, die so ziemlich pink leuchtet. Im Bild fängt die beleuchtete Fläche weiß an, in Natura ist die pink. Die Schmiere in lila gibt es überhaupt nicht. Wo kommt die eigentlich her?

Die entsteht durch das Zusammenwirken zweier zeitabhängiger Techniken (Kamera und Lichtquelle) in Tateinheit, d.h. man beleuchtet ein Objekt mit einer zeitlich veränderlichen Beleuchtung und das Objekt wird mit einer anderen zeitlich veränderlichen Technik aufgenommen. Ergebnis: Mal lila, mal nicht. Kann jeder Physiker mit Hilfe der Wellentheorie erklären. Ähhhhm! Von wem werden eigentlich neue Leuchtmittel erfunden oder entwickelt? Nicht mehr von Edison - i.d.R. sind es Physiker. Wissen die denn nichts von Flimmern und Welligkeit? (s. hier über die Entstehung einer Beleuchtung, die niemand mag) Natürlich wissen die das. Nur: Physiker machen keine Beleuchtung.

Wer die macht? Das kann man kurzweilig hier lesen oder leidvoll selbst erleben, wenn man in einem Betrieb eine Beleuchtung in Auftrag geben will. Ist man gesetzestreu, guckt man erst in den Vorschriften nach und wird fündig: ASR 3.4 "Beleuchtung". Wenn man die dem Lichtplaner in die Hand drückt, schüttelt er ungläubig den Kopf. Danach kann man nicht planen. Wieso? Das haben die Leute selbst festgestellt, die die "Vorschrift" geschrieben haben. Also? Während man sein Hirn martert, um eine neue Quelle der Weisheit zu erschließen, kommt der Energiesparer daher. Der hat die Oberhand, seit die EU die Energieeffizienz von Gebäuden ganz oben auf der Agenda platziert hat. Ob man nach dessen Vorstellungen planen kann, weiß ich nicht, aber das interessiert hier nicht. Es geht um den lila-Saum, den die LED fabriziert. Auf jeden Fall wird der Energieeffizienzbeauftragte sagen, man müsse eine Regelung vorsehen, die nach Verlauf des Tageslichts die Beleuchtung regelt. Hört sich gut an.

So ne Regelung kostet Geld. Wenn sie gut sein soll, richtig Geld. Da Arbeitgeber in der Regel oder häufig Wirtschaftsunternehmen führen, machen sie eine Wirtschaftlichkeitsberechnung auf. Die Hersteller von Leuchten - selber welche - wissen das natürlich und versuchen, wirtschaftliche Leuchten zu bauen. Also: Der Effizienzexperte sagt, LED ist effizient, der Energiesparer sagt, Regeln und Sparen, und der Beschaffer des Unternehmens sagt, preiswert, meint aber billig.

So kommen LED mit Eigenschaften, die Kameras wie Augen irritieren, in Büros aber auch an Autos (s. hier). Wen ich noch nicht hinreichend irritieren konnte, möge hier lesen, z.B. um die neue Geisel - Flimmern - kennenzulernen. Wer es lustiger mag, kann sich auf der Facebookseite des Autors tummeln (Flimmernd statt prickelnd). weniger lustig indes ist das, was die LED mit der Fluchtwegbeschilderung macht. Denn seit Ewigkeiten wird ähnlich wie hier angeführt (aus ASR 3.4) verlangt, dass "Durch Auswahl der Lampen und Leuchten ist sicherzustellen, dass Sicherheitszeichen und Sicherheitsfarben als solche erkennbar sind".

(Wen die Flimmerei auf dieser Seite stört, möge mir verzeihen. Die Absicht ist, fühlbar zu machen, was Flimmern aus einem macht. Tipp für den, der dennoch lesen will: Nach einer Studie unterzeichnet von zwei Professoren stört das Flimmern von LED bei Tageslicht nicht so stark. Wozu man LED bei Tageslicht benötigt, werden die Herren bei ihrem nächsten Forschungsbericht erklären.

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Gestern Nacht guckte ich PlusMinus im Fernsehen. Das Thema hatte ich in diesem Blog mehrfach angeführt: LED an Fahrzeugen, blendet bereits bei Sonnenschein. Die Sendung beschäftigte sich aber mit dem Nachtsehen. Drei Professoren, die sich mit dem Thema beschäftigen, gaben ihre Meinung zum Besten, warum die LED blenden.

Dabei ist das Thema beileibe nicht neu und wurde einst einwandfrei beurteilt. Bereits in meinen Schulbüchern stand, dass die Autoscheinwerfer nicht stark sein dürfen, weil sie den Gegenverkehr blenden. Man könnte mit polarisiertem Licht arbeiten und so die Lichtstärke verdoppeln. Dazu müssten alle anderen Autofahrer mit Polarisationsbrillen ausgestattet werden. Ein Fest für die Firma Polaroid, das zu deren Bedauern ausblieb.

Warum redet man jetzt wieder darüber, wenn alles so schön geklärt war? Weil LED kein übliches Leuchtmittel ist. Normalerweise hat man ein Leuchtmittel (z.B. eine Halogenlampe), das sein Licht in die Welt streut. Dann baut man einen Reflektor drumherum, der das Licht dorthin lenkt, wo es hin soll. Ist das Ergebnis eng gebündelt, spricht man von einem Scheinwerfer. Leider gibt es unbotmäßige Strahlen, die nicht verstehen wollen, wo sie hin sollen. Das ist das Streulicht, das jeder Scheinwerfer außerhalb seines Lichtkegels wirft. Man nennt ihre Wirkung Blendung. Und die ist nach der StVO begrenzt. Übrigens in Europa strenger als in den USA. Jeder Lieferant von Autoscheinwerfern betreibt eine mehr oder weniger aufwändige Messeinrichtung, die entsprechenden Daten zu messen. Heißt Gonio-Photometer. Und ist sehr teuer.

Leider stimmen die Daten nicht mehr, weil sie bewusst oder unbewusst auf übliche Leuchtmittel zugeschnitten waren. Und das nicht erst seit dem Erscheinen der LED auf dem Markt, sondern bereits bei den Entladungslampen (Dränglerlicht). Sie blendeten allerdings nur nachts. Welche Daten sind es, die nicht mehr stimmen? Dummerweise sind es nicht Lampendaten, sondern die Basis der Bewertung. Sie beruht nämlich auf der Lichtstärke, das ist die Größe, die das teure Goniophotometer misst. Egal wie teuer und präzise das Messinstrument - das Ergebnis ist für die Tonne, wenn das Gemessene das zu Messende nicht trifft.

Uff! Was soll das wieder heißen? Das: Licht soll nachts dazu dienen, die Sicherheit des Straßenverkehrs im Allgemeinen, und die der beiden Fahrer, die sich entgegen kommen, zu gewährleisten. Die Lichtstärke des Scheinwerfers des entgegenkommenden Fahrzeugs zu begrenzen heißt, die direkte Blendung des Gegenverkehrs zu mindern. Damit wird aber der Nutzen für den Fahrer des Fahrzeugs ebenso beschränkt, der den Scheinwerfer betreibt. Es ist also ein Kompromiss - und der wurde zu Lasten des Gegenverkehrs aufgekündigt. Allerdings nicht illegal, denn man misst immer noch die zulässige Lichtstärke.
Die Messung ist präzise, gesetzmäßig und die Messeinrichtung imponierend. Leider misst sie nicht die Ursache der Blendung und der damit verbundenen Gefährdung. Die Messung erfolgt am stehenden Auto, die Blendung wird durch die Nickbewegungen dessen erzeugt. Zudem ist nicht ganz Deutschland so eben wie Berlin. Die Autos, die einem entgegen kommen, kommen einem nicht im gleichen Winkel entgegen.

Dummerweise sagt die Messung nicht nur deswegen immer weniger aus. Denn man kann eine bestimmte Lichtstärke durch eine große Fläche erzeugen, die relativ schwach leuchtet, oder durch eine kleine und sehr helle. Eben das sind die neuen Scheinwerfer, kleiner und viel, viel heller. Die Blendung, die stört, heißt psychologische Blendung, und wird bei der Kfz-Beleuchtung überhaupt nicht erfasst. Was erfasst wird, ist die "physiologische", so genannt, weil man sie auch an toten Augen messen kann (Anm.: Kein Scherz, der Nachweis wurde mit Augen von Ochsen geführt, die täglich frisch vom Schlachthof abgeholt wurden.) Nun weiß man mittlerweile, dass diese Trennung zwischen psychologisch und physiologisch auch in die Tonne gehört. Die hatte man einst eingeführt, weil man das eine begründen konnte (mittels Augen toter Ochsen) und das andere nicht (tote Ochsen kann man nicht stören). Zum 100. Geburtstag der Lichttechnischen Gesellschaft von Deutschland hatte einer der in PlusMinus auftretenden Professoren dargelegt, dass man nach 100 Jahren Forschung eigentlich recht wenig weiß.

Man muss dazu berücksichtigen, dass die Kunst der künstlichen Beleuchtung in diesen 100 Jahren das Leben auf dem Planeten grundlegend verändert hat - vom Schlafzimmer bis zum Arbeitsplatz, vom Bergwerk bis in die Disco. Was weiß man denn wenig?

Recht wenig wissen betrifft die Blendung. Hingegen weiß man, dass Blendung eigentlich eine Beschönigung der Sache ist. Fährt mir jemand mit starken Scheinwerfern entgegen, werde ich nicht nur geblendet. Die Wirkung meiner eigenen Scheinwerfer wird herabgesetzt, weil die anderen das Helligkeitsniveu hochsetzen. Ist der Störer endlich vorbei, falle ich ins dunkle Loch und muss mich eine Weile erholen. Das hat nichts mit der Blendung zu tun, jedenfalls nicht mit dem, was man Blendung nennt. Fachleute kennen dies und haben auch diverse Artikel veröffentlicht und Vorstöße gemacht. Der Gesetzgeber blieb aber recht stur, was man ihm nicht verübeln sollte. Denn das Thema heißt Kompromiss - und jeder Zweite ist Kandidat für Geblendet-Werden, während die anderen die Blender sind. Und die Rollen werden bei jeder Fahrt mehrfach getauscht.

Was sich mit LED geändert hat, hängt mit ihren Eigenschaften zu tun: Kleine Abmessungen, wenig Streulicht = weiter reichende Scheinwerfer bei Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben. Gleichzeitig: Drastisch mehr psychologische Blendung, die aber niemand erfasst. Wenig beachtet wird auch der Wettstreit der Lichter: Ein Gegenstand, den mir meine Scheinwerfer zeigen, kann plötzlich verschwinden, wenn ein starkes Licht von der Gegenseite kommt. Beim Wettstreit zwischen der Straßenbeleuchtung und der Kfz-Beleuchtung, sind die Verhältnisse bekannt und entsprechend berücksichtigt worden. Nicht bei ungleichen Kfz-Lichtern.

Noch viel schlimmer, weil schlechter zu regeln, sieht die Sache mit den Rück- und Bremslichtern aus. Die sind mittlerweile so stark, dass sie nachfolgende Autos fast wegbeamen können. In der guten alten Zeit hat man die Helligkeit der Rücklichter begrenzt, und man durfte die starken nur bei Nebel und außerhalb geschlossener Ortschaften einsetzen. Heute kann man mit den Schlussleuchten fast schlafende Nachbarn wecken.

Richtig dumm sieht die Sache mit den Bremslichtern aus. Denn deren Aufgabe ist zu blenden, damit der schlafende Nachfahrer geweckt wird. Und zwar notfalls unsanft. Wie unsanft? Weiß man nicht. Was man weiß, ist dass sie rot sein müssen. Weil ein Autohersteller einst das nicht glaubte, Volkswagen, ließ er erforschen, ob nicht grün besser wäre. Tatsache: grün ist heller bei gleicher Lampenleistung. Ergo: Ab in die Tonne mit der Forschungsarbeit. Denn es kommt nicht auf die Helligkeit an sondern auf die Erregung der Aufmerksamkeit. Also rot! Die Helligkeit, die einst fehlte, bringt die LED. Mein Auto! Pflügt vorne die Dunkelheit weg und bremst hinten alle Nachfolger ab!

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Haben Sie schon mal gehört, dass jemand die Rundheit von Autoreifen zertifiziert? Ich denke, nein. Autoreifen sind ziemlich rund, bis sie einen Platten bekommen. Zertifizieren tut man höchstens die Pflaster, die das Loch wieder abdichten, denn nicht alle kleben gut genug. Niemand denkt auch daran, die Löcher im Schweizer Käse zu zertifizieren, obwohl sie immer kleiner werden. Die Löcher waren schon immer da und man findet sie auch ohne Zertifikat. Zertifizieren tut man Dinge, bei denen es nicht immer so rund läuft. So gibt es TCO-Zeichen für Computerbildschirme, TÜV-Zeichen für Bürodrehstühle, Blauen Engel für Drucker, die nicht so viel Krach machen wie andere. Sogar ein NABU-Zeichen für Streuobst kann man erwerben.

Wer zum Teufel braucht ein "Verified Low Optical Flicker Mark" von UL? Ganz langsam zum Mitschreiben: UL oder Underwriters Laboratories ist nach eigenen Angaben "ein führendes, unabhängiges und weltweit tätiges Unternehmen für Produktsicherheit und Zertifizierung, das seit mehr als 120 Jahren die Entwicklung von Normen und innovativen Sicherheitslösungen für den Schutz der Lebens- und Arbeitswelt begleitet." Und das fragliche Zeichen heißt in (ziemlichen gutem) Deutsch "geprüftes geringes optisches Flimmern" Zeichen. Was flimmert denn da?

Eigentlich flimmerte in der Beleuchtung nichts. So lernte man schon vor 50 Jahren in der Lichttechnik, es gäbe Menschen, die behaupteten, Leuchtstofflampen würden flimmern. Das wäre aber nicht möglich, weil die Nervenleitungen der Menschen so schnelle Änderungen nicht durchlassen würden. Ja, irgendwie lag das schon an den Nerven, wenn die Beleuchtung nervte. Mit der Einführung von elektronischen Vorschaltgeräten war es Schluss mit der Nerverei. Übrig blieben die Computermonitore, bei denen Ergonomen nervten, dass sich die Benutzer genervt fühlen würden. Auch die sind technisch erledigt. Die Grafikkarten sind so schnell, dass man schlecht ein Flimmern sehen kann. Was zertifiziert denn da die Firma UL?

Irgend jemand hat auf der Light + Building eine Presseerklärung verbreitet, die Aufklärung bietet: "Geringes Lichtflimmern als Produktvorteil
„Das Ziel von UL ist es, Hersteller bei ihren Plänen für Produktinnovationen zu unterstützen“, sagt Roberto Inclinati, Business Development Manager in der Lighting Division von UL. So steht es geschrieben. Geringes Flimmern? Warum denn kein Flimmern? Wir lesen weiter: "„Hersteller, deren Produkte Vorteile wie geringes Lichtflimmern bieten, sollten auch die Möglichkeit haben, ihre Angebote im Ladenregal hervorzuheben. Auch Planer und Einkäufer profitieren davon – nicht nur, weil sie für ihre Beleuchtungsprojekte jetzt leicht die Produkte mit geringem Lichtflimmern identifizieren können, sondern auch, weil das Verifizierungszeichen von unabhängiger, dritter Stelle ihnen Sicherheit gibt und sie so ihren professionellen Ruf schützen, qualitätsbewusst zu sein.“ Stimmt. Allerdings bescheinigt die unabhängige dritte Stelle nicht, dass die Beleuchtung flimmerfrei wäre. Sie sagt nur, dass das Flimmern gering sei. gering gemessen an was? Seit mindestens 30 Jahren gibt es eine bezahlbare Technik, die flimmerfreies Licht ohne Prüfzeichen schafft. Sollen wir etwa flimmerarmes Licht von Herstellern kaufen, die zertifiziert sind? Was für eine Technik ist denn das?

Mir schwant es: "Die Evolution der Leuchtmittel hat heute zu einem neuen Konzept von Lichtqualität geführt, das auch die Auswirkungen auf die Gesundheit und den visuellen Komfort einbeziehen muss. Das Lichtflimmern kann beide Faktoren beeinflussen, und darum investieren wir in die Forschung und die Entwicklung von Produkten, deren Flimmern unterhalb der Risikoschwelle bleibt." Ich gucke auf den Kalender. Es ist 2016 … Dass man Lichtqualität prüfen muss, weiß ich seit langem. Dass Flimmern die Gesundheit beeinträchtigt, wurde so etwa 1985 endgültig nachgewiesen. Vorher redete man in der Lichttechnik von Lichtwelligkeit und deren Problematik. Dass es ein Problem damit gab, wurde nie in Frage gestellt.

Jetzt wird die Sache auch nicht in Frage gestellt. Aber wieso gibt es eine neue Norm zur Bewertung von Flimmern? (IEEE 1789: siehe da http://grouper.ieee.org/groups/1789/ : "Recommending practices for modulating current in High Brightness LEDs for mitigating health risks to viewers" ). Vielleicht kann es einer ergründen, nachdem er $$ 134 bezahlt und die Norm kauft. Wer einfach download rückt, zahlt nur $ 89 und findet auch Erleuchtung: "At light&building 2016 it was clear that already many manufacturers have a basic awareness of the problem of flicker in lighting." Für Leute, die des Denglischen nicht mächtig sind: Bei Light & Building hat man gelernt, dass bereits mehrere Hersteller ein Mindestverständnis aufbringen, dass Flimmern von Beleuchtung ein Problem darstellt. Ääää? War da nicht etwas? (Originalbestimmung von DIN 5035 in 1935)

Was mag wohl die Evolution der Leuchtmittel sein? Hiermit schreiben wir einen Wettbewerb aus. Der Einsender der ersten richtigen Antwort bekommt eine LED-Birne von Osram, den zweiten Preis stiftet Philips, die weiteren kommen aus Südostasien.