Posts Tagged: Farbwiedergabe

Die Methode Wissenschaft, mit der man Wissenschaft verhindert - zum Ersten

In diesem Beitrag stelle ich eine Methode vor, die in allen Wissenschaften bewusst oder unbewusst angewendet wird und zu fehlerhaften Erkenntnissen führt. Die Methode wird, leicht scherzhaft, P-Hacking genannt. P steht für Wahrscheinlichkeit, Hacking für das Bestreben, in einer Studie eine Hürde für die statistische Signifikanz zu nehmen. Deswegen heißt die Methode auch Signifikanzwahn. Der P-Hacker führt z.B. eine Reihe von Versuchen durch und sucht sich daraus die passenden Ergebnisse aus. So kann man z.B. nachweisen, dass zwischen dem Käseverzehr beim Frühstück und Strangulieren durch Bettlaken in der Nacht zuvor eine signifikante Beziehung existiert. Signifikant, aber sonst???

Die Lichttechniker haben allerdings einen internationalen Standard zu einer ernsthaften Sache, nicht-visuelle Wirkungen des Lichts, entwickelt, der viele Studien benutzt, um Erkenntnisse zur Beleuchtung von Arbeitsplätzen abzuleiten, die kaum etwas mit Arbeitsplätzen zu tun hatten. Sogar Studien aus der Psychiatrie werden darin angeführt. (hier)
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Die Methode Wissenschaft, mit der man Wissenschaft verhindert - zum Zwoten: HARKing

HARKing ist ein Vorgehen, das in der gesamten Wissenschaft weit verbreitet ist. Das Wort steht für Hypothesising After the Results are Known. Statt mit einer Hypothese anzufangen, die man mit einer Studie belegt, guckt man beim HARKing die Daten an, aus denen man eine Hypothese ableiten kann, die dann mit 100% Wahrscheinlichkeit durch die Daten belegt ist.

Als Beispiel wird eine Hamburger Studie erklärt, die dazu dienen sollte, eine Investitionsentscheidung zur Beleuchtung von 1000 Schulräumen zu “untermauern”. Nach dieser Studie kann man mit Lichtzugaben die Stimmung und die Leistungsfähigkeiten von Schülern in Minuten umschalten. Das Ganze hat sich sogar in wissenschaftliche Publikationen geschafft. “Blau macht schlau” wurde in der Presse gefeiert. (hier)
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Die Methode Wissenschaft, mit der man Wissenschaft verhindert - zum Dritten: SHARKing

SHARKing ist die Kunst der Meister des Harking. Das ist das Entfernen einer Hypothese, nachdem man weiß, dass kein positives Ergebnis (also nach p-hacking) herausgekommen ist. Die Hypothese verschwindet ganz leise. Und niemand merkt es, weil niemand ihr nachweint.

Als Beispiel aus der Lichttechnik wird ein Projekt beschrieben, das von den größten Akteuren der Branche beantragt und von dem Minister für Forschung und Technologie bewilligt wurde. Das Projekt sollte einem Dilemma abhelfen, das nicht durch Beleuchtung verursacht wurde, sondern durch das Arbeitsleben: Nachtarbeit. Diese wurde durch die WHO im Jahr 2007 als „wahrscheinlich karzinogen“ einstuft. Eine Begründung dafür beruht auf der Wirkung des nächtlichen Lichtes auf die Entwicklung des Melatonin im Blut, die durch die Beleuchtung gehemmt wird. Man wollte eine Beleuchtung entwickeln, die zwar das Sehen ermöglicht, aber den Hormonspiegel im Blut nicht beeinflusst. Es hat nicht sollen sein.

Dem Thema ist ein ganzes Kapitel im Buch gewidmet, weil das Ziel des Projekts immer noch aktuell ist. (hier PLACAR - Die letzte Plasmalampe oder da Licht und Krebs – Ein Projekt verschwindet, das Problem bleibt) Die Chronobiologie hat sich elegant aus der Affäre gezogen, indem sie künstliches Licht abends und in der Nacht drastisch beschränkt haben will. Dem können aber weder die Lichttechniker entsprechen noch die arbeitende Bevölkerung. (hier)(hier)
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Die Methode Wissenschaft, mit der man Wissenschaft verhindert - Ignorieren – die Patentlösung zum Ersten

Die wirksamste Methode, die Wissenschaft zu behindern, besteht im Ignorieren. Man nimmt Erkenntnisse einfach nicht zur Kenntnis. Gemeint sind nicht die Fälle, wo geprüft und zu leicht befunden wird, sondern das bewusste Ignorieren. Dieses wird in zwei Arten praktiziert: passiv durch Nichtwahrnehmen und aktiv durch sinnlose Gegenstudien.

Für beides gibt es außerhalb der Lichttechnik sehr aussagefähige Beispiele, die durch Ignorieren der Erkenntnisse aus der Lichttechnik entstanden sind. Jemand, dessen Institution diesbezügliche Attacken seit fast einem Jahrhundert erleiden musste, Linda Rosenstock, die Präsidentin der US-amerikanischen Arbeitsschutzbehörde NIOSH, hat die Methoden wunderbar dokumentiert.

In diesem Beitrag (wie in den folgenden auch) werden Versuche angeführt, allgemein gültige Regeln zum Verhältnis von Leuchtdichten im Gesichtsfeld zu ignorieren, die im Arbeitsschutz auf IT-Produkte angewendet wurden und werden. (hier)
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Die Methode Wissenschaft, mit der man Wissenschaft verhindert - Ignorieren – Hired Guns

Im Jargon des Wilden Westens war der hired gun ein Revolverheld, den man mieten konnte. Die in diesem Beitrag abgeführten Herrn haben sich nur vor den Karren nicht honoriger Interessen spannen lassen. Bei einem habe ich sogar den Lohn erfahren: 250.000 $. Bei anderen müsste man spekulieren.

Die beiden ausgesuchten Fälle weisen mehrere Gemeinsamkeiten auf. Die Auftraggeber kamen aus der Computerindustrie. Die hired guns waren Professoren der Lichttechnik. Es ging um eine Regel, die beide in ihren Publikationen mehrfach hochgehalten hatten. Deswegen konnten sie nicht versuchen, sie zu falsifizieren. Ergo wählten sie den scheinbar sicheren Weg, die Regel für irrelevant zu erklären. Wohl gemerkt, die Regeln waren Grundlage für eine Schutzregel im Arbeitsschutz. Und sie sind noch im Jahre 2024 in die neue ASR A6 Bildschirmarbeit gekommen.

Dennoch hat die IT-Industrie versucht, sie für irrelevant zu erklären. Mit Hilfe lichttechnischen Wissens, das die hired guns ansonsten ihren Studenten lehren. Wenn es nur dabei geblieben wäre. Ich kann noch ein Beispiel dafür bieten, dass man durch Ignorieren einer Erkenntnis auch die Sicherheit der Allgemeinheit gefährden kann. (hier).
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Die Methode Wissenschaft, mit der man Wissenschaft verhindert - Ignorieren – Der Architekt

Dieser Beitrag zeigt auf, wie tief das Ignorieren lichttechnischen Wissens durch den Architekten sitzt und welche Folgen das für die Menschen hat. Ob Büromenschen an recht dunklen Herbsttagen durch das Licht des Tages geblendet werden oder Bundestagsabgeordnete bei 40° in ihren Büros werkeln, steckt Ignorieren frei verfügbaren Wissens aus der Lichttechnik dahinter.

Es wird gezeigt, dass dies in anderen Ländern anders läuft, wo Lichtplanung und Architektur in beserer Harmonie betrieben werden. (hier).

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Hawthorne Effekt und sonstige Narrative in der Lichtwelt

Die Studien, die in Hawthorne Works, USA, in den 1920ern durchgeführt wurden, ergaben nicht das gewünschte Ergebnis, die positive Wirkung einer verbesserten Beleuchtung auf die Arbeitsleistung zu zeigen. Die direkte Wirkung betraf die gesamte Wissenschaft traumatisch. Aber auch die Lichttechnik war schwer betroffen. Viele glauben, dass das Licht keine Wirkung auf die Arbeitsleistung habe.

Der Beitrag diskutiert die Studien und das Geschehen in Deutschland, wo sogar der Staat eingegriffen hat in die Normung der Lichttechnik. Es wird gezeigt, warum man die Wirkung von Licht auf die Arbeitsleistung nicht aufzeigen konnte. (hier)
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Beim ersten Ziel schon die Zähne ausgebissen

Bei diesem Beitrag geht es um den Umgang mit dem Thema Blendung, der weiter zurückreicht als die Lichttechnik selbst. Es wird erklärt, warum sich die Lichtforschung auf der Stelle dreht. Das Zitat von Stephan Völker aus dem Jahre 2012 fasst die Problematik ganz gut zusammen: “Der vorliegende Beitrag zeigt, dass es möglich scheint, die vorhandenen Blendungsbewertungsmodelle auf ein Modell zurückzuführen. Zurzeit fehlen noch einige Einflussgrößen, welche aber bereits in Kürze vorliegen dürften.” Schon eine starke Aussage nach 100 Jahren Forschung. Es wird erläutert, warum wir auch heute nicht weiter sind. (hier)
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Natürliche Farben und sonstige Märchen

Hier geht es um ein generelles Problem im Verstehen von Farben. Selbst Fachleute kann man dabei ertappen, von natürlichen Farben zu reden. In der Natur gibt es zwar Farben, aber die ändern sich über den Tag und sind von Ort zu Ort unterschiedlich, z.B. das Blau der Meere. Der Beitrag zeigt, wie Technik und Wissenschaft trotzdem den Umgang mit Farbe gemeistert haben, allerdings bei der Beleuchtung bei einem primitiven Farbwiedergabeindex geblieben sind. (hier)
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Glanzleiche - Oder vom Elend des Physikers beim Umgang mit Empfindungen

Der Namensgeber dieses Beitrags ist nicht ein Toter, sondern ein Doktorand, der versucht mit physikalischen Größen Glanz zu erklären. Die Dualität des Glanzes, hie Störung, dort Designmerkmal, wird erklärt. Vom Elend nicht betroffen war ein Physiker, der es messtechnisch geschafft hat, Empfindungen messbar zu machen. Er beherrschte die Wissenschaft und Technik praktisch über 50 Jahre.

Die Bedeutung des Glanzes wird in diesem Beitrag deutlich herausgearbeitet. (hier)
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Blendung, die man nicht Blendung nennt

Zum Thema Blendung gehören nach meiner Meinung diverse Erscheinungen, die einen “blind” machen, d.h. am Sehen behindern. Diese werden unter diversen Namen geführt und behandelt. Es fehlt ein Gesamtbegriff, der alle Effekte zusammen repräsentiert, die einem das Sehen erschweren oder unmöglich machen.

Blendung wird in der allgemeinen Sprache auch im übertragenen Sinne dafür benutzt, dass etwas einem das Erkennen erschwert, so der Blender in der Spionage oder die Blende des Kürschners. Das Problem besteht darin, dass Blendung von Laien beurteilt wird, die schwer verstehen, was der Forschende eigentlich bewertet haben will. Es ist eminent wichtig, weil das Medium Papier durch Monitore abgelöst worden ist, die fast alle mehr oder weniger stark von Informationsverlust betroffen sind. Deren Hersteller haben sich aber mit Händen und Füßen dagegen gewehrt, dass die Dinge beim Namen genannt werden. (hier).
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Gefahren durch eine Grundgröße, die kaum jemand versteht

Hier geht es um die Missverständnisse um die Grundgröße Leuchtdichte, den Umgang womit ich etwas überspitzt “Ein unmöglicher Umgang mit einer Grundgröße” bezeichnet habe. Die Missverständnisse reichen bis in die Verkehrssicherheit hinein und kulminieren in der Aussage des ADAC, dass 90% der Verkehrsteilnehmer von der Blendung geplagt werden, und zwar von legal erworbenen amtlich zugelassenen Scheinwerfern. Die Lichtwissenschaft hat das Problem längst erfasst und beschrieben.

Die Plage kann bis ins Schlafzimmer reichen, wenn der Nachbar ahnungslos eine zugelassene Lampe in seinem Garten installiert.

Der Beitrag illustriert, wie ein Thema, das allenfalls für Theoretiker interessant wäre, Probleme für alle Bevölkerungsgruppen erklärt.
(hier).

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Eine schwitzende Stirn ist nicht das Kriterium für die
Qualität einer neuen Idee
Pavel Kosorin

Das Buch Genesis 2.0 - Schöpfung der elektrischen Sonne dokumentiert u.a. einen beispiellosen Aufstieg der elektrischen Sonne seit 1924. Künstliches Licht wurde zwar schon immer gebraucht (s. Epochen der Kunst der Lichtmacher), aber wie kam es, dass seine Bedeutung plötzlich so steil aufstieg? Erfunden wurde die Glühlampe schon mehrere Jahrzehnte früher. Wie ich in dem Kapitel “Erbe der 1920er Jahre“ darstelle, stammt viel Wissen in der heutigen Lichttechnik aus den 1920ern, wobei die Techniken dazu in den Jahrzehnten zuvor entwickelt worden waren. Was Besonderes hat sich 1924 ereignet?

Wie die CIE letztes Jahr feierte, hat sie im Jahre 1924 die sog. V(λ)-Kurve geschaffen. Diese bildet die Empfindlichkeitsfunktion des menschlichen Auges für Licht ab. Damit war zum ersten Mal möglich geworden, Licht zu “wiegen“. Und was man wog, setzte man dem Licht gleich. Man misst die Menge des Lichts, den Lichtstrom, den eine Lampe abgibt, in Lumen. Auf Lateinisch heißt Lumen schlicht Licht. So wurde der Lichtstrom = Licht gesetzt. Quantität wie Qualität.

So weiß man seit 1924, was man bekommt, wenn man 5 Thaler für eine Lampe bezahlt. Sie erzeuge sagen wir Mal 300 Lumen Licht (bitte um Nachsicht wegen der Tautologie). Man weiß auch, wie effizient die Lampe mit Energie umgeht. Ist sie eine alte kleine Glühlampe, macht sie 5 Lumen aus einem Watt, das man hinein steckt. So muss man für die 300 Lumen 60 W Energie in die Lampe stecken. Auch moderne kleine Glühlampen schaffen kaum mehr. Ist sie eine LED der Effizienzklasse A, dann erzeugt sie 210 Lumen daraus. Sie ist also 42 x effizienter als die gute alte Lampe. So muss man für die 300 Lumen nur noch 1,42 W aufwenden.
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Effizienter ist die Lichtquelle – aber in was? Diese Frage beschäftigt viele Leute nicht nur seit 1924. Eindeutig ist die Sache nur, wenn man die Lampe zur Messung des Lichtstroms in die geeignete Einrichtung steckt, in eine Ulbrichtsche Kugel. Dort kann man bei der LED Klasse A an jedem Ort 42-mal mehr Beleuchtung messen als bei der kleinen alten Glühlampe. Mit der LED könnte nur noch eine Natriumdampflampe konkurrieren, die nur 40-mal so viel Licht produziert.

Die letztere Lampe wird allerdings kaum noch jemand kennen. Sie zierte und ziert belgische Autobahnen wie manche deutsche Landstraßen, war aber in keiner Wohnstube zu finden. Als ein Philips-Direktor vorschlug, dass man sie, die Natriumdampflampe, auch in Büros zulassen sollte, drohte mein Doktorvater damit, die erste Installation bei der Sekretärin des besagten Herrn vorzunehmen. Wir Studenten wollten mit ihr den Berliner Straßenstrich beleuchten, um den Freiern die Lust am käuflichen Sex zu vermiesen. Denn der Lampe fehlte an Wichtigem. Ihre Farbwidergabe war unterirdisch. Die Schönen der Nacht würden sich unter ihrem Licht in gruselige Hexen verwandeln.

Womit wir beim Thema Qualität wären. Diesen Begriff hatten die Alten Griechen vor etwa 2500 Jahren geprägt. Er ist vielen immer noch kein Begriff und musste im 20. Jahrhundert von Leuten wie Walter A. Shewhart (1920er/30er Jahre) oder W. Edwards Deming (Mitte des 20. Jahrhunderts) neu “erfunden" werden. Auch wenn diese Herren zu den Pionieren des technischen Fortschritts gehören, war ihr Begriff einseitig. Ihre Qualität ist sogar international genormt (ISO 9000ff). Aber der normale Mensch begreift etwas anderes darunter. Fatalerweise gibt es diese Dualität seit der Antike. Qualität ist die Eignung einer Sache für den vorgesehenen Zweck. Der gesunde Menschenverstand versteht darunter aber einfach “gut“ oder eine hohe Qualität.
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Die Lichttechnik tat sich mit dem Qualitätsverständnis besonders schwer. Lichtqualität kam erst 2021 in das seit 1938 existierende Internationale Wörterbuch der Lichttechnik (hier). Die heutige Präsidentin der CIE ist stolz darauf, dies bewerkstelligt zu haben. Zuvor hatte sich ein Ausschuss der LiTG (heute Deutsche Gesellschaft für LichtTechnik + LichtGestaltung) vergeblich um die Qualität des Lichts bemüht, was man an der internen Bezeichnung der zuständigen Kommission (Qual-Ausschuss) erkennen kann. Da mir das Ganze hat die Hutschnur hochgehen lassen, habe ich versucht, die Lichtqualität mithilfe eines bekannten Begriffs zu erklären, mit Gebrauchstauglichkeit alias Usability. Das Konzept habe ich hier erklärt.

Dabei benutzte ich als Beispiel für eine praktische Vorgehensweise ein Bild von IESNA, der lichttechnischen Gesellschaft von Nordamerika. IESNA sah damals im Jahr 2000 in diesem Konzept einen neuen Meilenstein in der Geschichte der Beleuchtungstechnik. Ein Jahrzehnt später gab es kein IESNA mehr und das Zukunftskonzept verschwand wieder. Und die Deutsche Gesellschaft für LichtTechnik + LichtGestaltung, damals noch Deutsche Lichttechnische Gesellschaft,hatte vergessen, dass sie einst ein Qualitätskonzept hatte. Im Jahre 1935 in der Norm DIN 5035.

Nach vielen Jahren des Mühens war dann in Deutschland ein vollständiges Konzept erschienen, dessen Beschreibung immerhin 116 Seiten umfasste (hier). Mich erschütterte insbesondere der Titel: „Lichtqualität – ein Prozess statt einer Kennzahl“. Nicht etwa weil der Titel falsch war, sondern weil er voll zutraf. Die Publikation habe ich ausführlich dokumentiert und kommentiert (hier und da und dort und so weiter fort).
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Warum füllen die Autoren einer Broschüre 114 Seiten, um einen 2500 Jahre alten Begriff zu erklären? Und warum musste ich fast ebenso lange Kommentare dazu schreiben? Das liegt im Begriff selbst – Qualität. Während man Quantität mit einem Zollstock oder mit einer Waage messen kann und in einer einzigen Zahl ausdrückt, muss man bei der Bestimmung der Qualität erst einmal begründen und festlegen, warum man sie woran misst. Beispielsweise gibt es den Hammer seit der Urzeit, aber den Hammer gibt es immer noch nicht. Es gibt aber einen Schlosserhammer, Latthammer, Fäustel, Vorschlaghammer und sogar Schonhammer, der das Gegenteil vom Vorschlaghammer bewirkt, die Einschlagstelle zu zertrümmern.

Ähnlich ist es mit der Lichtqualität. Weiß man, was man mit dem Licht will, gibt es äußerst präzise definiertes Licht. So jagen Laserdioden und Lichtdioden, im Grunde beides dasselbe, unvorstellbare Mengen Daten über 5 Milliarden Kilometer Glasfaserkabel sicher um die Welt. Weiß man hingegen nicht, wofür sich eine Lichtquelle eignet, z.B. Lampen und Leuchten, dann sollte man nicht von Lichtqualität reden, sondern schlicht und einfach das technische Produkt beschreiben, auf dass jemand eine Verwendung dafür findet. So schaffen Lichtplaner, Lichtdesigner oder Angehörige ähnlicher Berufe die Beleuchtungsqualität, die die Anwender brauchen. In den Beschreibungen der Hersteller findet man nüchterne Daten, die ihre Produkte beschreiben.

Dumm nur, dass es in unseren Ausschüssen, die Beleuchtung normen, der letzte Lichtdesigner zuletzt vor vielen Jahren gesichtet worden ist. Auch sonst waren sie in der Minderheit und fanden selten Gehör. Selbst in dem Ausschuss, der die biologischen Wirkungen des Lichts auf den Menschen normt, gibt es seit Jahren keinen Lichtdesigner oder Planer. So bestimmt ein Gremium, das zu 70% aus Herstellern besteht, was an Lichtqualität verordnet wird. Diese wissen, was Quantität ist, und verwechseln dies häufig mit Qualität.
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Der natürliche Partner des Architekten, was das künstliche Licht angeht, wäre der Lichtdesigner. Bei namhaften Projekten ist er das auch. Etwa 95% der Bauprojekte, die ich gekannt habe, wurden aber ohne Beteiligung von Lichtdesignern abgewickelt, was etwa dem Anteil von Leuchten entspricht, der über die Ladentheke beim Elektrogroßhandel geht. Die Planenden waren meist Elektroplaner. Und die Normen zur Beleuchtung werden so geschrieben, dass der möglichst nichts anderes machen kann, als die Hersteller wollen. Bei kleineren Bauprojekten trifft man eher ein Einhorn den einen Lichtdesigner.

Noch ein Seitenhieb auf die Auftraggeber. Man findet sie bei der Aufzählung der Ersteller der Normen nicht. Das war nicht immer so. Beleuchtung wurde einst in den 1930ern als übergeordnete Aufgabe verstanden, bei deren Normung alle betroffenen Kreise mitwirken sollten. Das Prinzip gilt unverändert bis heute. Es wird bei jeder Sitzung eines Normenausschusses geprüft, ob und wie die interessierten Kreise vertreten sind. Wer seine Interessen nicht vertritt, muss sich damit begnügen, was eben die wirklich interessierten Kreise ihm geben.

Beleuchtung, Energieeffizienz, Farbwiedergabe, LED, Philips

Man lästert gerne über Leute, die wichtige Entwicklungen nicht vorhersehen konnten. So z.B. die historische Leistung, aus der einst nur so glimmenden LED ein Leuchtmittel geschafft zu haben, dessen Größe von mikroskopischen Elementen zwischen Badfliesen bis ein fast kilometerlanges Display reicht, das eine Straße überdacht (kein Scherz - hier oder vor allem da). Kein Leuchtmittel der Vergangenheit war zudem effizienter.

Mir ist das Lästern über andere Leute zu mühsam, da ich sichergehen muss, dass sie sich wirklich geirrt haben. Da ist es einfacher, sich an die eigene Nase zu fassen. Mir fällt da gerade eine Anfrage der Zeitschrift Form ein, die im Jahr 2000 von mir wissen wollte, welche neuen Entwicklungen in der Lichttechnik eine große Zukunft hätten.

So schrieb ich einen Artikel über zwei Neuigkeiten aus dem vorhergehenden Jahrzehnt. Die eine war die Schwefellampe, die ein volles Tageslichtspektrum versprach. Die andere war ein Schlauch, der das Licht von einem Ort zum anderen leiten konnte. Hätten die Schildaer den Schlauch besessen, hätte man ihr Rathaus nicht mit Säcken voll Licht beliefern müssen.
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Die Schwefellampe, besser gesagt Schwefelkugellampe, würde die große Schwachstelle der Leuchtstofflampe beseitigen, das Spektrum. Zwar schaffte auch die Leuchtstofflampe u.U. ein recht volles Spektrum, sie brauchte dazu rund 60% mehr Energie per Lux als ihre Schwestern mit einem mageren Spektrum. Deren schlechte Farbwiedergabe wurde nur durch die Bemühungen des Marketings erträglich erklärt: Damit die Farbwiedergabe nicht drittklassig schien, erfand man eine Farbwiedergabe der Stufe 2b. Die Schwefel-Lampe würde diese Krücke nicht brauchen.

Dann war da noch was. Das Leuchtmittel war eine Kugel ohne Elektroden. Also kein Elektrodenverschleiss, die die Lampe frühzeitig sterben lässt, wenn man sie zu häufig schaltet. Da musste man den verdutzten Benutzern nicht erklären, dass sie ihr Licht auch dann nicht ausschalten sollen, wenn sie es nicht brauchen. Die Lampen waren zudem gut dimmbar und änderten dabei ihr Spektrum überhaupt nicht. Wer hingegen eine Glühlampe dimmt, erhält einen wärmenden Ofen. Bei der Leuchtstofflampe bleibt man eventuell durch das Flimmern wach.
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Nun zu dem Schlauch, einem Lichtleiter. Er ließ mich seinen Vorgänger aus den 1970ern vergessen, der die Welt der Architektur in Aufruhr versetzt hatte. Mit Lichtleitern würde man die Sonne in unterirdische Städte leiten. Adieu Energiekrise, unterirdische Städte brauchen keine Heizung. Kein Regenschirm, kein Schlamm, kein Schneefall. Rundherum glücklich.

Im Institut für Lichttechnik der TU Berlin wurde in den 1990ern eine Anlage installiert, die die Sonne vom Dach in den Keller durch vier Etagen leitete. Da man in Häusern Licht auch braucht, wenn die Sonne woanders weilt, konnte der Lichtleiter umgeschaltet werden auf eine künstliche Quelle.

Die hätte ich mir angucken sollen. Dann hätte ich den besagten Artikel nie geschrieben. Denn ihre Leistung betrug ganze 2 kW. Warum aber gerade 2 kW? Wer hat sie festgelegt? Kann man sie nicht ändern, wo man in der Technik alles Mögliche nahezu beliebig ändern kann? Diese lässt sich leider nicht ändern, sie beruht auf einer Naturkonstanten.
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Um die Frage zu verstehen, muss man wieder zurück in die 1970er. Der Protagonist der damaligen Idee vom Lichtschlauch, ein russischer Professor, erzählt an der Uni vor staunendem Publikum von dem neuen Wunder. Am Ende großer Applaus! Nur mein Doktorvater hat eine Frage, eine schön dumme. Er fragt den Professor, ob er gerechnet hätte, wieviel Tageslicht in die unterirdische Stadt müsste. Dieser fragt verdutzt zurück, was die Rechnerei sein soll. Genau da kamen die ominösen 2 kW ins Spiel. Man kann Sonnenlicht nur mit Spiegeln einfangen. Und diese können pro Quadratmeter Fläche senkrecht zur Sonne maximal nur etwa 1 kW Leistung einfangen. Wenn die denn zu scheinen beliebt.

Ergo muss der Spiegel groß sein und ständig nach der Sonne gedreht werden. So ein Ding heißt Heliostat und funktioniert leider nur, wenn Helios ohne Wolken scheint. Soll es in der unterirdischen Stadt sonnig hell sein, muss der Spiegel vergleichbar groß wie die Fläche der Stadt sein. Ansonsten kann man mit vernünftig großen Spiegeln halt nur 2 kW einfangen. Den sachlichen Hintergrund kann man hier ausfühlicher lesen. Den hatte ein Österreicher, der sich als den Gottvater des Lichts feiern lässt, auch nicht verstanden. Er wollte den Tiroler Ort Rattenberg, der im Schatten des Bergs gebaut war, mit Spiegeln auf dem gegenüberliegenden Hügel mit Tageslicht beleuchten. Aus dem Nachbarort Kramsach sollten 30 gewaltige Spiegel, Heliostaten in der Fachsprache, aufgestellt werden. Da deren Licht womöglich über Rattenberg hinweg fliegen würde, statt das Örtchen zu beleuchten, sollte auf den Ausläufern des Schlossberges eine zweite Spiegelwand aufgestellt werden. Damit sollten die Bewohner von Rattenberg von ihrer Winterdepression befreit werden. (mehr hier oder da oder dort). Von Schattendorf zu Sonnenau - im Märchen geht es anders. Man baut das Dorf einfach auf der Sonnenseite auf.
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Die Sache in den 1970ern war mit dem Diskussionsbeitrag meines Doktorvaters gegessen. Sie kam wieder, als die EU das Tageslicht zum Energiesparen entdeckte und massenweise mit Geld warf. So kam es zu der Installation an der TU. Als ich mich auch an einem solchen Tageslichtprojekt beteiligen wollte, sagte ein erfahrener Kollege aus der TU Berlin lapidar „Bevor du was glaubst, prüfe nach, ob die rechnen können.“ Dem Rat folgte ich. Und siehe, einer meiner beiden Partner, ein Architekt, konnte bestens rechnen, der andere, ein Physiker, überhaupt nicht. In der Theorie ist es andersherum.

Wir rechneten den Beitrag des Tageslichts zum Energieeinsparen wunderbar schön. Doch ein Fachmann aus dem Facility Management eines großen Konzerns rechnete uns auf ein Zehntelcent pro kW, dass sich Tageslicht nicht rechnet, wenn man nur an Lux denkt. Es hat andere Meriten. Nicht weniger enttäuschend las sich ein Angebot einer renommierten Lichtfirma an einen Konzern, das die Einsparung von Energie mithilfe des Tageslicht vorrechnete. Die Investition würde sich lohnen. Allerdings in 42 Jahren.

Und der Lichtschlauch? Wie intelligent ist es, einen Schlauch mit ca. 30 cm Durchmesser durch ein Gebäude zu ziehen, um eine Leistung von 2 kW zu transportieren? Das entspricht ca. 8 Ampere, die man notfalls über einen Klingeldraht übertragen kann. Dieser überträgt den Strom 24 h, während der Schlauch mindestens die Hälfte des Jahres leer bleibt.

Leider sieht die Bilanz des Nutzens der Schwefellampe auch nicht besser aus. Erfunden wurde die Schwefelkugellampe 1990 von Wissenschaftlern, die für Fusion Systems Corporation in Rockville, Maryland, arbeiteten. Eigentlich durch einen Unfall. Ein Mitarbeiter hatte eine Glaskugel mit Schwefelfüllung in die Mikrowelle gelegt, die dort schön strahlte. Die Erfindung weckte so große Hoffnungen, dass man gleich ein Unternehmen gründete (Fusion Lighting).
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Dumm nur, dass man die Schwefellampe nicht in kleinen Einheiten bauen kann. Deswegen hatte Fusion Lighting 1997 ein System entwickelt, das das reichlich vorhandene Licht über lange Strecken verteilte. Das war ein Lichtleitertunnel (Lightpipe) aus reflektierendem Polykarbonat von 3M, von mir respektlos Lichtschlauch genannt. Mich tröstet es, dass ein Prototyp im Smithsonian-Nationalmuseum in Washington neben der Glühbirne von Thomas Edison ausgestellt wurde. So groß war mein Irrtum wieder nicht.

Die ersten „Lampen“ waren 80 m bzw. 31 m lang. Sie sparten Unmengen Energie. Übrigens, Lichtschläuche, die Licht über große Entfernungen leiten, gibt es. Es wird geschätzt, dass die ausgerollte Länge der Glasfaserkabel weltweit mehr als 5 Milliarden Kilometer überschritten hat. Dies entspricht in etwa dem 57-fachen der Entfernung von der Erde zum Mars oder der ungefähren Entfernung zum Planeten Pluto am Rande des Sonnensystems. Beleuchten tun die Kabel allerdings nichts. Sie leiten Information weiter.

Im Jahr 2000 verschwanden die Internetseiten von Fusion Lighting. Es wurde bekannt, dass die Lichttunnel nicht den Erwartungen entsprachen, da sie vergilbten. Dann wurde es still um das Wunder. Wenn sie nicht vergilbt wären? Hat jemand berechnet, mit welchen Kosten man einen dicken Schlauch, der sich durch alle Räume zieht, staubfrei hält?

(Näheres hier und da, aber leider sonst nirgendwo) Ich vermute, nicht allzu viele Leute wollten 80 m Licht an- oder ausschalten. Jedenfalls nicht gleich auf einmal.

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Wenn man wissen will, was die Leute unter einem gesunden Licht verstehen, muss man nur die KI fragen. Sie listet alles auf, was uns als gesund erzählt wird. Immerhin liegt die KI nicht so weit weg von der Wahrheit: "Gesundes Licht ist Licht, das dem natürlichen Tageslicht so nah wie möglich kommt und somit die Bedürfnisse des menschlichen Körpers und Geistes optimal unterstützt. Es zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus: 1. Natürliches Lichtspektrum: …" So weit, so gut. Danach spinnt sie etwas; "3. Hohe Farbwiedergabe: Der Farbwiedergabe-Index (CRI) gibt an, wie gut eine Lichtquelle Farben wiedergeben kann. Ein CRI von 100 entspricht dem natürlichen Tageslicht. Gesundes Licht sollte einen CRI von mindestens 90 haben."

Gesundes Licht mit mindestens ein CRI von 90? Demnach ist fast alles in Innenräumen ungesundes Licht. Denn die meisten Arbeitsplätze muss man mit einem Farbwiedergabeindex 80 beleuchten. Es kommt aber schlimmer. Die KI sagt: "5. Berücksichtigung der Lichtfarbe: Die Lichtfarbe hat Einfluss auf die Stimmung und das Wohlbefinden." Was muss man tun, wenn man eine gesunde Lichtfarbe haben will? In die Norm gucken. Da steht geschrieben "Die Wahl der Lichtfarbe ist eine Frage der Psychologie, der Ästhetik und dem, was als natürlich angesehen wird. Die Auswahl hängt von der Beleuchtungsstärke, den Farben des Raums und der Möbel, dem Umgebungsklima und der Anwendung ab. In warmen Klimazonen wird im Allgemeinen eine kühlere Lichtfarbe bevorzugt, wohingegen in kaltem Klima eine wärmere Lichtfarbe bevorzugt wird." Wer gesundes Licht haben will, muss zusehen, was er macht.

Also sehe ich zu. Auf deutschen Websites ist man vorsichtig mit dem gesunden Licht. Aber auf englischen und amerikanischen Seiten findet man jede Menge gesunde Lichter. Die allergesündeste kostet 19,95, nicht Peseten, englische Pfund. Und macht genau das, was die Norm sagt: Farbe wechseln, weil man nicht weiß, welche Farbe in welchem Land gesund ist. Hier sind vier Phasen, die ich erwischte. Man kann die Abfolge schneller werden, irre schnell, bis man irre wird. Und das alles für lausige £ 19,95 pro Birne.

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