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LED Talk - Was halten User von der Lebensdauer
Schaut man sich die Werte auf der Verpackung an, erfreuen LED-Lampen mit einer phänomenalen Lebensdauer von 10, 20 oder 25 Jahren, ach was, 50.000 Stunden oder gar deren 100.000. Was für ein Fortschritt, wenn man gewohnt war, seine Glühlampen im Dutzend zu kaufen, da sie gefühlt alle vier Wochen durchbrannten. Aber halten LEDs wirklich ewig? Oder sind die Angaben zur Lebensdauer ein Blendmanöver? Wer es genau wissen will, wie die Lebensdauer einer LED ausschaut, muss sich das eventuell was kosten lassen, wie ich schon vor sechs Jahren kommentiert hatte (hier oder da). So einfach ist die Sache nämlich nicht. Was ist denn überhaupt die Lebensdauer?
Als junger Student hatte ich naturgemäß keine Ahnung davon, dass die Lebensdauer keine Zahl ist. Der Laie denkt, die Lampe muss 1.000 Stunden brennen. Ich meine, der dachte das. Also hat eine Lampe eine Lebensdauer von 1.000 Stunden. Dann brennt sie durch. Oder? So einfach ist es nun auch nicht. Irgendwie klingt 1.000 h nach einer runden Sache. Das war sie - nur für ein Kartell, über dessen Existenz heute noch diskutiert wird. Die Sache war aber großen Verbrauchern wie die Post und Bahn in Deutschland nicht so geheuer. Sie unterhielten eigene Labore, um die Lebensdauer von Glühlampen zu messen.
1.000 h sind doch 1.000 Stunden? Njet. Wie man die misst, ist an den Lichtstrom gebunden, denn die geht mit der vierten Potenz des Stroms der Lampe hoch - oder runter. D.h., was man als Lebensdauer in Stunden misst, hängt davon ab, wie man die Lampe speist. Ein Problem? Nein, bis hierher ist es Physik. Auch noch Physik - bzw. etwa Physik - ist der Skalierungsfaktor Km= 683 lm/W, mit dem man aus Watt Lumen macht. Dessen Grundlage ist die V(λ)-Funktion, die nicht mehr Physik ist. Aber immerhin schon 1924 standardisiert, damit der Handel mit Lichtprodukten weltweit funktioniert. Sie soll die Empfindlichkeit des menschlichen Auges darstellen. Zweifel sind erlaubt - allerdings hier unerheblich. Erheblich ist, was mein Professor eines Tages entdeckte. Die geltende Zahl - immerhin Basis des weltweiten Handels und Handelns - konnte nicht stimmen. Er fragte den zuständigen Ausschuss, wer die Berechnung vorgenommen hätte. Herr Sowieso. Wer hat die Berechnung geprüft? Wieso, Herr Sowieso rechnet doch richtig. Ich bekam den Auftrag, als Diplomarbeit die Größe nachzuprüfen. Sie lag um 10% (!) falsch.
Wenn der Lichtstrom der Lampe, der für die Lebensdauermessung benutzt wird, um 10% falsch angesetzt wird, und dieser sich mit der vierten Potenz des Stroms ändert, wie zuverlässig ist die Angabe der Lebensdauer einer Lampe? Nehmen Sie doch irgend eine Zahl, addieren Sie ihre Kragenweite hinzu und ziehen die Schuhgröße ab. Hauptsache, es kommt eine Zahl raus.
Wenn das in der simplen Welt der 1.000 h-Glühlampe der Alltag war, wie sieht es mit der LED aus? 50.000? Was? Mal Sekunden mal Stunden. Warum nicht? Aber wieso? Ich will hier keine Werbung für teure Produkte machen. Aber der vermutlich wichtigste Faktor ist der Preis. Da niemand schlechte Lampen riechen oder schmecken kann, wird allerhand in den Markt geschoben. Das trifft nicht nur arme Familienväter, die ihre Küche verschönern wollen (s. Kasten an der Seite), sondern auch große Ketten im Einzelhandel. Wir kennen auch große Firmen, bei denen sicherheitsrelevante LED nach paar Wochen durchgebrannt waren, weil ihr Lieferant keine Ahnung hatte, dass LED nicht so einfach vor sich leuchten, egal wie sie betrieben werden. Die Videobeispiele sind in Dezember 2019 aufgenommen worden. Das erste zeigt ein Museum, das zweite eine Dekoration aus einem Juwelierladen. Beide Beleuchtungen sind keine 2 Jahre alt. Und sind von ordentlichen Planern erstellt worden.
Nicht nur die Kunden dieser Planer hatten mit Zitronen gehandelt, sondern auch mein Lieblingsdiscounter (hatte bereits mal angeführt). Für den gibt es gratis Rat. Er muss manche Dinge anders machen, damit seine LED etwas länger halten als jetzt. Der Einzelhandel bekommt seit 2013 Rat von EHI Retail Institute, allerdings besser als das gemeine Volk. Dem Letzteren wird z.B. als Lebensdauer die Zeit angezeigt, nach der die Hälfte der Module ausgefallen sind (womit man wirklich nichts anfangen kann) oder die Zeit nach der der Lichtstrom auf 70 % abgefallen ist (wie einst bei den Leuchtstofflampen). Der Händler kann damit nur etwas anfangen. Was die Nutzlebensdauer ist, entscheidet der Verlust an Farbwiedergabe (2 MacAdam Ellipsen).
Ach, ja. Da war noch Blendung. Das EHI rät dazu, Blendung zu vermeiden: "Vermeiden Sie Blendungen. Gerade bei der LED ist die Blendung besonders zu beachten, da die LED auf ihrer kleinen Oberfläche eine hohe Lichtintensität erzeugen kann. Testen Sie visuell die direkte Blendung und die Reflexion auf der Oberfläche der Waren." Wenn man den Rat ernst nimmt, sieht es mit den meisten LED-Anwendungen allerdings sehr mau aus. Glanz ist wunderbar, wo der hin gehört. Mit LED kommt der überall hin. Und das ist geschäftsschädigend.
Hexenkräuter kann man selbstverständlich zertifizieren. Die müssen erst einmal eine Zulassungsprüfung absolvieren, die statistisch gesehen, ich meine aus der Sicht der Kunst der Anwendung der Statistik betrachtet, fast zu einem Nobelpreis berechtigen kann. Dann werden sie auch staatlich zugelassen. Heißen aber nicht mehr Hexenkraut sondern Sotalol, Urapidil oder Citalopram.
Gestern hatte ich dargestellt, wie eine neue Art Medizin, die circadiane Beleuchtung, zertifiziert wird (hier). Die Zulassungsstelle läuft eher unter der Bezeichnung NGO wie Non-Governmental Organisation. So etwas wie Greenpeace. Während die abgetaucht sind, um die letzten Wale in ihrem Habitat zu streicheln, tauchten neue Namen auf wie WELL, aber auch uralte wie UL (1894) und IES (1906). Drei Seelen, ein Herz für den gesundheitsbewussten Menschen: alle wollen EMEL wie melanopische Lux. Haben es selbst ausgemachte Experten der Lichttechnik schwer zu verstehen, was Lux ist (hier), muss sich jetzt auch noch das gemeine Volk mit dessen melanopischer Cousine herumschlagen.
Also, langsam zum Mitschreiben: Wenn man einen Gegenstand erhitzt, wird er rot. Er gibt also Licht ab. Welche Wellenlängen der aussendet, hängt davon ab, wie warm der wird. Ein physikalisches Messgerät in dessen Nähe, das Strahlung messen kann, sagt, es empfange Energie. Diese kann man z.B. auf ein Quadratmillimeter beziehen und sagt, es käme ein Watt pro mm2 an. Wenn man mit der empfangenen Energie Milch kochen will, ist die Angabe bedeutsam. Das Auge kann aber nicht viel damit anfangen. Bei Infrarot - womit manche Öfen arbeiten - ist das Auge blind, ebenso bei UV. Das Auge merkt nur, dass wir davon zu viel abgekriegt haben, weil die Haut rot ausschaut. Also musste eine Funktion her, mit der man die eintreffende Strahlung den Bedürfnissen des Auges entsprechend bewertet. Die wurde 1923 weltweit festgelegt. Seitdem lernen alle Lichtfreunde, was ein Lux oder Lumen ist. Lux bezeichnet die Stärke der einfallenden Strahlung, der Anschaulichkeit halber in Quadratmetern gemessen. Denn beleuchten tut man Stadien under Säle und nicht Nadelspitzen.
Während Lux und Lumen dem Welthandel mit Lichtprodukten dienten, um die Helligkeitswirkung des Lichts zu beschreiben, haben findige Medizinier entdeckt, dass man mit Licht den Leuten den Schlaf austreiben kann. Licht am Abend verhindert die Produktion des Hormon Melatonin, womit sich der Körper auf den Schlaf vorbereitet. Also machen wir viel Licht, damit die Kerle nachts ordentlich arbeiten. Das hat tatsächlich vor etwa 20 Jahren der weltgrößte Autobauer versucht. Schlimm nur, dass vor noch mehr als 20 Jahren, andere Mediziner glaubten, genau das, das Licht in der Nacht, produziere Krebs. Also machen wir es tagsüber. Licht verabreichen, damit die circadiane Rhythmik des Körpers intakt wird, zu einem Zeitpunkt, wenn im Blut kein Melatonin feststellbar ist. Und die Wirkung messen wir an der Wirksamkeit für die Melatoninunterdückung. Dass zu dem Zeitpunkt kein Melatonin existiert - nach einigen geistigen Volten lässt sich auch das erklären.
Die neue Lux ist also melanopische Lux, wie gesagt EMEL. Man misst, wie die Zellen, die Melatonin unterdrücken, Licht wahrnehmen und stellt eben eine neue Bewertung auf. Es gibt sogar melanopische Lumen. Soweit, so gut. Wäre da nicht ein neues, sehr altes Problem. Da in Arbeitsstätten Wände entweder nicht existieren oder mit anderen Sachen belegt sind (Schränke, Regale, Plakate), werden fast alle Arbeitsstätten von oben beleuchtet. Nennt sich Deckenbeleuchtung. Das Unterdrücken von Melatonin bewerkstelligt aber nur das Licht, das auf das Auge trifft. Ein solches Licht produzieren war nie das Ziel der Beleuchtung. Beleuchtung hieß, man produziert Licht, wirft es gegen die Wand, und sieht dann die Wand. Oder eben das Arbeitsgut. Beleuchtung ist die Anwendung von Licht, um Dinge sichtbar zu machen. So hieße es offiziell bis etwa 2016.
Was macht man, wenn es das Licht, das das Auge trifft, nicht gibt? Man definiert es. Also, das Licht kommt aus der Decke. Da es nicht nur nach unten gerichtet ist, muss es auch mal waagrecht fliegen. Da kommen wir zurück zum Einstein. Er hatte postuliert, Masse biegt das Licht. Hier auch. Man stellt das Messgerät 90º um und findet, dass der Luxmeter immer noch was anzeigt. Das nennt man die Vertikalbeleuchtungsstärke Ev. Diese gibt es zwar nirgendwo direkt aus der Leuchte geliefert. Aber so pingelig darf man auch nicht sein. Und genau diese Ev, melanopisch betrachtet, ist die Medizin. Wir haben zwar noch das Problem zu lösen, dass E von EMEL unterschieden werden muss, was man am besten dadurch deutlich macht, dass es sich um Ev wie visuell handelt. Unser altbekanntes EV wie vertikal muss sich halt einen neuen Index suchen. Keine Sorge, das kriegen wir auch hin.
WELL zertifiziert Gebäude nach 150 EMEL. Die bieten tatsächlich an, vor Ort solche Daten zu messen. Dumm nur, dass das Licht, das deren Luxmeter einfängt, eine andere Farbe hat als das, was aus der Decke sprudelt. Das ist eigentlich ziemlich egal, weil das Gerät ohnehin nicht weiß, wo es hingucken soll, es gibt nämlich unendllich viele vertikale Ebenen. Na, ja! Man sollte nicht zu genau hinsehen. Immerhin hat das Licht keine Nebenwirkungen, was die Hexenkräuter auch nach tollster Raffinierung nicht schaffen.
Morgen erkläre ich, was circadiane Beleuchtung mit der Homöopathie zu tun hat.
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:
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?
