Beleuchtung und Steuerung

Ohne Licht gibt es kein Leben. 80% unsere Lebens verbringen wir drinnen. Das ist es weshalb die Beleuchtung einen einen immensen Einfluß auf unsere Lebensqualität hat. Licht ist ein Schlüssel-Aspekt moderner Architektur und der Energieeffizienz eines Gebäudes. Licht steuert eine große Anzahl biologischer Funktionen und hat einen bemerkenswerten Einfluß auf die Erhaltung und Verbesserung unserer Gesundheit. Helles licht, wenn richtig eingesetzt, kann die Arbeitsqualität dramatisch verbessern. Die Sehkraft nimmt mit steigendem Alter ab. Eine Hauptfunktion guter Beleuchtungslösungen ist es die Lichtstärke einfach an die verschiedenen Arbeitsprozesse und das Alter der Personen anzupassen.

Qualität der Lichtquelle:

Es gibt drei Hauptparameter die die Qualität einer guten Lichtquelle beschreiben.
    Lumen (lm)… zeigt wieviel Licht von einer Lichtquelle kommen kann. Zum Vergleich: eine herkömmliche Glühbirne liefert ca 12lm/W. d.h. eine 40W Birne liefert ~480lm.
    Farbtemperatur K (Kelvin)… Zeigt ob das Lichtspektrum wärmer oder kälter ist. Eine alte Glühlampe oder die Sonne bei Sonnenaufgang hat eine Farbtemperatur  zwischen 2.700 und 3.300 K. Tageslicht hat ein Spektrum der korrelierten Temperatur von 5.000 bis 6.500K. Der blaue Himmel im Dezember hat bis zu 10.000K.
    CRI  der Colour Rendering Index mißt die Fähigkeit einer Lichtquelle die wahren Farben der Objekte zu offenbaren bezogen auf das Tageslicht. Der beste erreichbare CRI wäre 100. Gute LED haben einen CRI von 80 oder höher.

Lichtquelle:

Tageslicht: Das beste licht ist das Tageslicht. Aber Tageslichtöffnungen und -lösungen können kaum nachträglich eingebaut werden wenn das Bauwerk fertig ist. Einer der wichtigsten Aufgaben bei der Verwendung von Tageslicht im Inneren ist es, Blendung und Überhitzung zu verhindern. Intelligente Reflektoren die das Sonnenlicht an die Raumdecke leiten, Lichtleiter und Heliostaten sind die besten High-Tech Lösungen.
LED: Heute sind die LED die beste Quelle künstlichen Lichtes. Der schnell fortschreitende Prozess in der Entwicklung von LED Technologie öffnet neue Wege zur Kontrolle der Farbtemperatur und damit für die Anpassung des Lichtes an die Tageszeit. Die Zeit der alten Glühbirne mit mit einer Leistung von ca 12lm/W ist abgelaufen. Die Lichtausbeute von LED erreicht im Labor bereits mehr als 300lm/W. Heute (2014) liefern gute, kommerziell verfügbare LED bereits eine Leistung von mehr als 100lm/W und dies steigert sich Jahr für Jahr. Mit einer Lebenzeit von derzeit durchschnittlich 50.000 Stunden und einer durchschnittlichen Benutzung von 3 Stunden pro Tag werden LED über 40 Jahre arbeiten. Neben den reduzierten Energiekosten sinkt auch der Bedarf zu kühlen.

Lichtsteuerung:

Neben einer energetisch hocheffizienten Lichtquelle ist ein gutes und komfortables Lichtkontrollsysten ein Muß für ein nachhaltiges und qualitativ hochstehendes Gebäude. Ein gutes Beleuchtungssystem sollte, in Verbindung mit dem Zustand des Tageslichts außen, auf die Anwesenheit von Personen reagieren. Es sollte situationsabhängig Lichtstärke und Farbtemperatur anpassen. Lichtprogramme ergänzen die Funktionen für geplante Anlässe wie Presentationen, Gala Ereignisse oder auch, um durch Simmulation von Anwesenheit, Einbrüche zu erschweren. Lichtprogramme können auch eingesetzt werden um eine Lichtführung bei Evakuierungen zu bilden oder einfach um den Sprinkler im Garten zu steuern. Das System sollte auch fähig sein den aktuellen Energieverbrauch zu messen oder zu errechnen sowie diesen zu protokollieren. In Verbindung mit einem Sound-System können sogar lichtunterstützte Vorführungen gebildet werden. Ein gutes Lichtkontrollsystem kann sowohl den Komfort und das Wohlfühlen in einem Gebäude dramatisch verbessern als auch den Energiebedarf um mehr als 40% senken, und das zusätzlich zur Ersparniss durch ein gutes LED-system.

Lichtbus:

Heute gibt es verschiedene Wege Lichtquellen zu steuern. Entweder über Kabel oder mit Funk. Die gebräuchlichsten kabelgebundenen Lichtbusse sind DALI und DMX. Beide haben Ihre Vorzüge:
   DALI Digital Addressable Lighting Interface erlaubt es bis zu 64 individuell adressierbare Geräte anzusteuern und Statusinformation wie z.b. 'Lampe kaputt' zu erhalten. Ein einzelnes 5 adriges Stromkabel versorgt die DALI Lampen mit Strom und Daten. Dies ermöglicht eine sehr einfache Verkabelung. Wegen seiner geringen Datenrate von 1200 Baud können sowohl Stern- als auch Multidropkonfigurationen gebildet werden.
    DMX512 Digital Multiplex ist ein Standard für digitale Kommunikation um sowohl Licht zu steuern als auch Special-Effekt Geräte in Theatern. DMX basiert auf einem daisy-chain RS485 Zweidrahtbus mit einer maximalen Länge von 1200m. Am Leitungsende muß ein Abschlußwiderstand gesetzt werden.

Drahtlose Lichtsteuerung:

Neben dem Einsatz von stardard IR (infrarot) Fernbedienungen gibt es 2 vorrangige drahtlose Beleuchtungssteuerungstandards , die eine flexible Steuerung und einfache Installtion von Lichtsteuersystemen, sogar in bestehenden und alten Gebäuden, erlauben und die auch auf lange Sicht gesehen die Kabelbegundenen System ersetzen werden. RF aktivierte Lampen werden einfach an die Spannungsversorgung angeschlossen. Ein, aus, dimmen und Wechsel der Farbtemperatur erfolgen über RF Signale.
    EnOcean basiert auf miniaturisierten Energiekonvertern, elektronischen Schaltkreisen mit extrem geringem Strombedarf und verfügbarem Funknetzwerk. DSies ermöglicht die Verwendung von Lichtschaltern und -sensoren ohne Batterie und Kabel. Die benötigte Energie wird durch 'energy harvesting' (Energie-Ernte) gewonnen. Wenn ein Schalter betätigt wird ändert sich beispielsweise die Temperatur oder die Luminanz. All diese Operationen erzeugen genügend Energie um ein Funksignal zu senden.
Kabellose EnOcean Komponenten werden derzein in über 250.000 Gebüden weltweit eingesetzt. Das Signal verwendet die 868 MHz, 902 MHz, 928 MHz and 315 MHz Frequenzbänder, wodurch es Weltweit eingesetzt werden kann.
    Zigbee Light Link ist ein neuer Standard für  interoperable und benutzerfreundliche Licht- und Steuerprodukte. Es erlaubt den Konsumenten die kabellose Kontrolle über alle seine LED Ausstattungen. Der Zigbee Standard benutzt das lizenzfreie 2.4GHz Frequenzband mit einer physikalischen Datenrate von 250 kbps.