Posts Tagged: Energieeffizienz

Gibt es Tageslicht in Gebäuden?

2014

Was bleibt vom „Stoff des Lebens“, wenn es durch das Fenster geht?

Was erzählt man Leuten, die mit Stoffen umgehen, mit Stoffen, aus denen man Möbel macht, oder Kleider, mit Stoffen, mit denen man seine Räume wohnlich macht? Als ich ein Kind war, ging meine Mutter mit mir einkaufen. Häufig kaufte sie Stoffe, Knöpfe oder Nähseide ein, aus denen später Anzüge, Röcke oder Blusen wurden. Sie kaufte zunächst den Stoff ein, danach erst die "Zutaten". Diese legte sie im Laden auf den Stoff und beobachtete alle zusammen. Dann ging sie damit vor die Tür. Sie stellte sich mal in die Sonne mal in den Schatten. Warum sie so handelte, lernte ich nach vielen Jahren Studium. Es handelt sich um eine Geschichte der Lichtqualität.

Seit dem Ende der 1960er Jahre, einer Ära, in der man sich auf einen endgültigen Abschied vom Tageslicht in der Architektur geeinigt zu haben schien, vollzieht sich eine phänomenale Kehrtwende. Experten des Lichts erkennen, was der Laie schon immer wusste: Das Sonnenlicht ist der Stoff, aus dem Leben gemacht wird. So weit, so gut!

Die Techniker des künstlichen Lichts haben sich viele Jahrzehnte bemüht, das Tageslicht zu simulieren. Tageslichtersatz wurde aber nie mehr als nur Ersatz. Kein Wunder, man wusste ja nicht, was man da simulieren wollte. Genau genommen wissen wir auch heute nicht, welche Eigenschaften des Tageslichts es zum „Stoff des Lebens“ machen. Was macht die Qualität des Tageslichts aus?

Während man auf eine allgemeine Antwort auf diese Frage vermutlich noch lange warten wird, gibt es Antworten bezüglich spezifischer Qualitätsmerkmale des Lichts, die jeden interessieren, der mit Textilien umgeht, sei es als Macher, sei es als Verbraucher. Sie hängen eng zusammen mit Farbe, Farbwiedergabe, Farbkonstanz u.ä.; kurz gesagt mit dem Spektrum des Lichts.

Anders die Sichtweise der Lichttechnik, die sich vornehmlich mit Helligkeiten beschäftigt. Ihre Grundgrößen (z.B. Beleuchtungsstärke und Lichtstrom) sind vom Spektrum des Lichts „befreit“. In der Beleuchtungstechnik wird sogar häufig die Einfallsrichtung des Lichts ignoriert. „Lux“, die Einheit der Beleuchtungsstärke, enthält keine Auskunft über die Einfallsrichtung des Lichts. Sogar etwas weiter geht die Energieeffizienz, bei der nur die Menge der Energie eine Rolle spielt, die in dem Licht enthalten ist. Wo sie her kommt und wie sie beschaffen ist, spielt kaum eine Rolle.

Bereits bei der Definition des Begriffs „Licht“ sind zwei lebenswichtige Teile des Tageslichts außer Acht gelassen worden: Ultraviolett und Infrarot. Durch das Bemühen um Energieeffizienz der Gebäude wird auch der sichtbare Teil des Spektrums durch die modernen Fenstergläser beschnitten und zuweilen zusätzlich insgesamt um die Hälfte oder mehr herabgesetzt. Während ein einscheibiges Fensterglas ca. 90 % des einfallenden Lichts farbneutral durchlässt, weisen manche modernen Fassaden nur noch 30% Transmissionsgrad auf und verfälschen zudem das sichtbare Spektrum.

Das Tageslicht im Innenraum ist nicht nur in seiner Intensität um ca. 2 Zehnerpotenzen gegenüber dem im Freien geschwächt, sondern wichtigen Bestandteilen beraubt und häufig spektral verfälscht. Während der Intensitätsverlust nach unserer Lebenserfahrung noch erträglich scheint, weil wir uns auch mal draußen aufhalten, fallen die Veränderungen des Spektrums durch Verfälschen von Farben stärker ins Gewicht. Keine gut klingenden Erkenntnisse für eine Branche, die wie kaum eine andere von Farbe lebt.

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Licht und Behaglichkeit

30.08.2014

Energiesparen gegen Behaglichkeit

An vielen Stellen in diesem Blog, und in vielen Blogs an verschiedenen Stellen wird das Thema Lichtqualität thematisiert. Eigentlich eine Diskussion über ein Phantom. Denn das offizielle Wörterbuch der Lichttechnik, das seit 1938 alle wichtigen Begriffe klärt und erklärt, kennt keine Lichtqualität. Wie bei allen Phantomen, gibt es auch hier Widerspruch. Je mehr man an Energie sparen will, desto lauter sind die Gegenstimmen.

Die sog. Energiesparlampe, alias Kompaktleuchtstofflampe, wurde von einem Ingenieur von General Electric erfunden. Nicht zufällig und nicht für irgendeinen undefinierten Zweck: Es war 1973, als die Welt noch in Schockstarre war wegen der ersten (offiziellen) Energiekrise, besser gesagt, Ölkrise. Die Araber wollten ihr Öl nicht mehr für 20 Millionen $$ für den Unterhalt des Palastes von König Saud plus einen Stall voller junger Damen, die wohl den Palast putzten, hergeben. So musste eine Lampe her, die weniger Energie verbrauchte als Edisons Birne. Für Freunde heißt die Lampe CFL.

Es dauerte etwa 12 Jahre, bevor das Ding mit dem Energiesparen ernst machen konnte. Bis dahin, im Jahre 1985, konnte sie nämlich eine der Gütekriterien für Beleuchtung, niedergeschrieben 1935, nicht erfüllen. Die zeitliche Gleichmäßigkeit, sprich Flimmerfreiheit, war nicht gegeben. Um ihr Licht zu messen, mussten wir sie 24 Stunden betreiben, weil sie halt instabil war. Da die meisten Benutzer nicht so lange warten wollten, bis das gute Stück sein Licht uneingeschränkt hergibt, konnte es keinen Raum im Wohnraum erobern. Flimmern ist Geschichte, aber die Lampe denkt nicht daran, hell aufzuleuchten, wenn einer „Fiat Lux“ ruft oder den Schalter drückt. Je nach Preis muss man mehr oder länger warten, bis Licht  wird. 

Wie sieht jemand, der die FCL positiv sieht, den Vergleich der „modernen“ Lampe mit der alten Birne von Edison? So:Die gelben Felder zeigen, wo die Glühlampe besser abschneidet, die weißen das Umgekehrte. Mir fallen da insbesondere zwei Punkte auf: „Power Factor“, alias Leistungsfaktor, ist ein anderes Wort für Blindstrom – unnützer Strom, der die Netze belastet und Energie kostet. Davon haben die Befürworter der Energiesparlampe nie geredet, obwohl man sie und die damit verbundenen Energie- und sonstige Kosten sofort berechnen kann. Wenn der Verbraucher ein Konzern ist, wird der Blindstrom in Rechnung gestellt. Bei Blindstrom waren wohl alle blind, unser Vizekanzler in seiner ehemaligen Eigenschaft als Umweltminister und sogar sein Vorgänger im gleichen Amt, der noch weniger doof ist. Dass die Lampen die Netze nicht nur über Gebühr belasten, sondern auch noch durch ihre Oberwellen verschmutzen … Mit so einem Kinderkram beschäftigt sich doch kein Minister.

Noch schlimmer ist aber der letzte Punkt: Erscheinungsbild. Da steht: Ästhetisch not pleasing. Bei der Queen hieße es: Not amused, not pleased . Another lamp, please.

Die ist tatsächlich im Anmarsch - nicht die Queen, die Lampe: Wie bereits mehrfach betont: Die Techniker der künstlichen Helligkeit reden von LED, aber nicht von Behaglichkeit. Wenn das mal nicht ins Auge geht. 

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Licht und Dusche

20.05.2013

Energiesparen mit LED - aber clever!

Hier soll nicht die gängige Geschichte erzählt werden, dass der LED die Zukunft gehöre, weil sie Energie spare beim Leuchten. Bei dieser Sache spielt die LED eine mittelbare Rolle. Mich fasziniert diese aber, weil damit ein persönliches Problem gelöst wird, das mich seit meiner Kindheit quält. Die Einsparung an Energie kommt als Zusatz obendrauf. Mindestens zweifach, der ökologische Nutzen.

Das Problem, mit dem ich lange gekämpft hatte, bestand in Thermen und Badezimmeröfen, die bekanntlich ihr wohliges Warmwasser nicht am Wasserhahn produzieren, sondern woanders. Von da muss es an den Wasserhahn kommen, bzw. aus demselben. Zu meiner Kindheit sah das so aus, dass ein höher gelegener Wasserkasten das kalte Wasser in den Ofen drückte, und dieser das warme Richtung Hahn. Bei mir war es meistens die Dusche. An der Mischbatterie drückte aber das Stadtnetz das kalte Wasser auch dahin.

Sofern alle Verhältnisse gleich bleiben, kann der duschende Mensch die Mischung einstellen und sich in aller Seelenruhe einseifen. Die bleiben aber nicht so. Wenn der Nachbar seine durchaus menschlichen Bedürfnisse von sich gegeben hat, und diese nun endgültig entsorgen will, bekommt der Duschende einen Schock, einen heißen. Umgekehrt, einen eiskalten, wenn er die Mischbatterie eingestellt hatte, als der Nachbar …

Später hatte unsere Familie eine Therme, die in den Jahren nach 1973 „druckgesteuert“ hieß. Vorher hieß sie gar nichts, weil alle Thermen immer druckgesteuert waren. Man musste das Verhältnis zwischen kalt und warm in einer Weise einstellen, die kein Mensch verstehen kann. Also, man versucht, seine Wunschtemperatur einzustellen, indem man schnell kalt und warm auf- und zu dreht. Dummerweise kommt die Nachricht bei der Therme mit einer Zeitverzögerung an, die ihr Wasser mit einer weiteren an den Hahn abgibt. Wenn die Nachricht überhaupt als die gemeinte Wunscherklärung ankommt, ist man ja noch zufrieden. Wenn man nämlich von einer Wassersorte - kalt oder warm - zu viel gibt, denkt die Therme, d.h. ihre Drucksteuerung, man hätte den Wasserhahn zugedreht. Daher stellt sie die Produktion von Warmwasser ein. Schock! Eiskalte Dusche! Dies passiert auch mal, wenn man sein Haar eingeseift hat. Da nützt einem die Beleuchtung im Bad nichts, weil man mit geschlossenen Augen durch die Gegend wankt. Solche Dinge passieren einem häufiger, wenn die Nachbarn etwa gleichzeitig duschen oder in die Badewanne steigen. Man kann zwar deren Gepflogenheiten studieren, um den günstigsten Zeitpunkt für das eigene Duschen auszubaldowern. Das gilt aber als nicht fein. Womöglich erfährt man, dass die Störungen unter der eigenen Dusche ausbleiben, weil die Nachbarn gar nicht …

Wie unangenehm die Sache auch sein mag, unangenehmer ist die Nebenwirkung, dass man jede Menge Wasser und Energie verbraucht, bis  die Therme geregelt ist. Oder zeitweilig richtig eingestellt. Dies wurde in der ersten Energiekrise des Jahres 1973 erkannt. Rufe nach dem Thermentod wurden laut. Irgendwann hat ein Ingenieur das Problem so gelöst, dass man die Therme sogar im Voraus für Mann und Frau getrennt einstellen kann, und auch gradgenau. Und die Regelung findet in der Therme statt, elektronisch. Seine geistige Leistung erspart uns bestimmt mehr CO2 als das ganze Glühlampenverbot.  Trotzdem wird man kein Denkmal zu seinen Ehren finden. Ingenieure „ehrt“ man nur, wenn sie Mist gebaut haben. Oder kennt etwa jemand ein Denkmal mit dem Namen des Mannes, der die Zwangskühlung von Automotoren abgeschafft hat? Er hatte gemessen, dass etwa 5% der Motorenleistung von Autos auf den Propeller entfielen, der sich unablässig drehte. Seit etwa 1970 dreht dieser sich nur, wenn er gebraucht wird. Und das passiert sehr selten. Bis dato hatte man das Problem übersehen, weil die führende Autonation die Leistung von Motoren ohne Nebenaggregate maß. Das ist so, als wenn man die Effizienz von Lampen ohne Vorschaltgeräte misst. (Nehme zurück, schlechtes Beispiel).

Durch die Leistung unseres unbekannten Ingenieurs reduzierte sich der Verlust an Wasser und Energie drastisch, aber nicht ganz. Mich ärgerte es immer noch, dass ich erst das Wasser anstellte und wartete, bis es warm genug war. Ich könnte vorher unter die Dusche gehen und warten, bis das Wasser warm wird. Das tun aber nur wenige Hartgesottene. Ich schätze, ich verliere etwa drei Liter Warmwasser zu diesem Zweck. Es scheint wenig zu sein, ist aber nicht. Denn man kann sich mit etwa 10 l Wasser sauber bekommen, wenn man sparen muss. Ein Verlust von 30% ist nicht gerade wenig. Auch sonst braucht man nicht viel mehr Wasser, um sauber zu werden. Wenn man mehr verbraucht, ist es Luxus.

Das Tüpfelchen auf dem I lieferte ein - wieder - unbekannter Ingenieur. Seine LEDs leuchten kalt, wenn die Dusche kalt ist. Man sieht, wie das Wasser warm wird, und kann so seine Schritte in die Duschkabine vorausplanen. Und den Strom produziert der Duschkopf selbst. Dazu nimmt er dem Wasserstrahl etwas Energie weg, was aber keinen Verlust bedeutet.  Denn der Strahl wirkt sanfter. Wenn man vom Nass getroffen wird, ist es ein Wohliges. Fehlt nur noch, dass der Duschkopf die „Forelle“ einstimmt. Genug Energie hat er ja. Es lohnt sich, sich einen Kopf zu machen.

Die ultimative Lösung meines Problems mit der Therme verdanken wir einer Eigenschaft der LED, die kaum eine andere Lichtquelle bieten kann: Eine Nano-LED misst 0,00009 mm (90 nm). Eine Subminiatur-Glühlampe aus dem Modellbau ist mit 1,5 bis 3,0 mm etwa 33.000-mal größer. Die kleinste LED ist somit etwa so groß wie ein Virus und kann mit dem bloßen Auge nicht gesehen werden. Auch ein Novum: Eine Lichtquelle, die man nicht sehen kann. 

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Licht und Grauen

09.12.2012

DAS BUNTE ENDE KOMMT NOCH!

LEDs erobern die Welt. Aber anders als die Blue Meanies, die in dem Beatles Film Blue Submarine alles grau schießen. Sie wollen den Menschen die Lust am Leben nehmen. Daher grau statt bunt. Die moderne Technik hilft allen Beatles zu spielen. Man kann alles mit LED bunt machen, auch was sich grau gehört.

Die Bilder frisch von der Themse zeigen, was man alles mit LED anstellen kann: HMS Belfast, ein Veteran, der nicht nur in der Operation Warlord (Landung in der Normandie) eingesetzt wurde, sondern auch die Scharnhorst mit versenkte, verleiht man ein Aussehen wie die Niagara Fälle am Abend. Bonbonfarben zum Anbeißen. Geschütztürme in sanftem Rosa, Flak in Orange - und andersrum, dynamisch!


Das Ende des Grauens ist nicht abzusehen. Aber, dass es bunter wird. Das ist nur der Anfang des bunten Grauens.

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Licht und Ökologie

11.09.2012

SUPER A-KLASSE ODER A+++++

Heute Nacht hat sich die Oberklasse der Lichttechnik aus Europa (sofern der deutschen Sprache mächtig) ein Stelldichein in der Kalkscheune in Berlin gegeben. Der Anlass war erhaben: Die Deutsche Lichttechnische Gesellschaft LiTG wurde 100 Jahre alt. So etwas muss gefeiert werden. Und das geschah auf einer Tagung, die zum 20. Mal so stattfindet: Die entsprechenden Gesellschaften von Deutschland, Österreich und der Schweiz, getrennt durch die gemeinsame Sprache, und die Niederlande, veranstalten ihre Lichttagung abwechselnd hier und in einem der anderen drei Länder. Eine schöne Tradition, die wenigstens der Lichttechnik die Vereinnahmung durch die englische Sprache erspart hat. 

Wer so etwas feiert, muss irgendwie vorführen, was er in den 100 Jahren geschafft hat. Dazu gab es eine Lichtinstallation, deren Bedeutung den Gästen verborgen blieb, die sich nur im Außenraum aufhielten. Ganz so nach Tanz der Vampire sahen wir nicht aus, aber fast. Eine schöne Gesellschaft!

Das Geheimnis der Illumination konnten wir trotz Grübelns nicht lüften: Wir waren in einer Umgebung, in der viel Licht, aber keine Farbe war. Außer einer: das fahle Gelb der Natriumdampfniederdrucklampe. Eine ganze Festgesellschaft ohne Farbe! Uffff! Dabei ist die Idee gar nicht neu - die Lampe entwickelt aus wenig Watt viel Lumen, so wie man in Holland aus wenig Erde viele Tomaten zieht. Die haben aber, wenn auch keinen Geschmack, wenigstens Farbe. So hatte einst ein hohes Tier von einer Lampenfabrik dieses Prachtstück in die Innenraumbeleuchtung einbringen wollen. Was freilich misslang, weil mein damaliger Chef dem Mann androhte, die Lampe zuerst im Raum dessen Sekretärin zu installieren. Wir als Studenten frotzelten, man könnte doch die Mädels von der Straße des 17. Juni damit vertreiben, weil entweder diese, die Mädels, wie bleiche Geister aussehen würden, oder die Freier wie Zombies. Auf jeden Fall wäre der Liebesbazaar zu Fall gekommen, weil keine Liebe zustande.

Das Projekt wurde vom Berliner Senat nicht angenommen. Aber, es muss jemanden geben, der Satire aufgreift, auch wenn sie paar Jahrzehnte alt ist. Grauen lass nach! Übrigens, die Idee mit der Lampe, die in die Norm kommen sollte, stammte aus dem gleichen Land wie die Tomaten.

Die Demo ist super gelungen: Wenn wir nach der Abschaffung der Glühlampe und der Abschlaffung der Förderfront für die Energiesparlampe eine noch bessere Sparklasse suchen, können wir zu A+++ der Lampen greifen. Bislang erfüllt nämlich nur diese die Anforderungen.

Licht ohne Farbe! Ich lasse die Drohung meines ehemaligen Chefs wahr machen und sämtliche Büros der EU-Verwaltung in Brüssel mit Na-Licht ausstatten. Dann sehen sie vielleicht, was sie anrichten. Oder dem Ideengeber seine Tulpenfelder. Alle Tulpen Hollands in nur einer Farbe!

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