Blog-Layout
Vom schwierigen Novembergrau zu gutem Kunstlicht
Wolfgang Bernecker • Jan. 01, 2020
Es ist einer dieser grauen Tage im Spätherbst und bietet damit die Grundlage für diesen Artikel über Lichtqualität im Tageslicht und im Kunstlicht.
Unsere Vorfahren würden uns, um unsere Fähigkeit Kunstlicht zu beherrschen, beneiden. Gleichzeitig wären sie vermutlich die ersten, die im direkten Vergleich bemerken würden, dass uns wichtige Bestandteile des Lichts verloren gegangen sind.
Die Vorschriften rund um die Qualität des Lichts fokussieren sich heute vor allem auf sicheres Sehen und Erkennen von Details. Im Mittelpunkt stehen Mindestbeleuchtungsstärken, hohe Gleichmäßigkeit, Blendungsbegrenzung und Farbwiedergabe. Für gutes Kunstlicht erweitert sich die Betrachtungsweise aber deutlich.
In diesem Artikel geben wir einen Ausblick auf alle Dimensionen des Lichts und Lösungsansätze, um die Qualität für den Menschen deutlich zu steigern.
Lesezeit: 7 min
Ein grauer Novembertag
Abbildung 1: England hat eine gewisse Reputation für graue Tage
Als Metapher starte ich an einem dieser grauen Tage im Spätherbst. Die Tower Bridge und die Blätter zeigen uns, dass Farben auch bei trübem Wetter gut erkennbar sind. Eine Karte zu lesen und darauf den Weg zur nächsten U-Bahn-Station zu finden, ist sicher kein Problem. Normativ ist gegen diesen Schmuddeltag kaum etwas einzuwenden. Doch bereits am Ende eines solchen Tages spüren viele Menschen die fehlende Energie. Nach einer grauen Novemberwoche sehnen wir uns ausnahmslos nach den nächsten Sonnenstrahlen und der damit verbundenen Vertreibung der Müdigkeit aus unseren Knochen.
Die Ursache für diese Wechselwirkung zwischen Tageslicht, emotionalem Befinden und gefühlter Energie liegt in der Evolution und der Anpassung unseres Körpers an das vorhandene Tageslicht. Retinale Ganglienzellen oder der suprachiasmatische Kern sind zwei der vielen biologischen Bausteine, die in unserem Auge und Gehirn in der Synchronisation unseres Körpers auf die Umweltbedingungen involviert sind. Aber es braucht kein Medizinstudium, um die Wirkung zu spüren. Und wir müssen nicht in diese Details einsteigen, um Lösungen zu finden. Ein natürlicher Ansatz ist die Orientierung an einem schönen Tag.
Ein schöner Tag
Abbildung 2: Bildvorschläge www.pexels.com zu "ein großartiger Tag"
Sucht man in Bilddatenbanken nach „ein großartiger Tag“, so lässt sich intuitiv erahnen, dass eine große Einigkeit besteht, was einen schönen Tag ausmacht. Es ist uns sozusagen angeboren. Neben Freunde, Lachen, Liebe stehen Bilder vom blauen Himmel, weißen „Schäfchen“wolken, brillanten Farben, leuchtende Effekte und romantisches Abendrot. Auf dieser Einigkeit kann der Designer aufbauen.
Die Dimensionen des Lichts werden dabei sichtbar. Lichtmenge, Lichtfarbe, Lichtrichtung und die Zeit sind die Parameter, die Licht definieren. Das Tageslicht auf dieser Erde nutzt dafür eine Bandbreite an Komponenten.
Komponente 1: Zenitlicht
Abbildung 3: Gutes Licht kommt nach wie vor von oben.
Der Großteil des Lichts kommt vom Himmel über uns. Die Leuchtdichte des Himmels am Zenit ist im Durchschnitt etwa dreimal so hoch wie am Horizont. Der Zenit liegt dabei selten in unserem direkten Blickfeld. Über das periphere Sehen und den unteren Halbraum des Auges nehmen wir aber auch die Leuchtdichte von Flächen bis zu 60° aus der Waagerechten gut wahr. Durch die Intensität des Zenitlichts bleibt unser wahrgenommenes Licht auch dann noch weiß, wenn der Horizont ein tiefes Abendrot ziert.
Flächige Leuchten, die mit hoher Intensität weißes Licht vom kaltweiß der Mittagszeit bis hin zu den warmen Weißtönen in den Morgen- und Abendstunden erzeugen können, sind heute eine gute Option, um Zenitlicht in unsere Räume zu bringen.
Komponente 2: Horizontlicht
Im Gegensatz zum Zenit braucht das Horizontlicht deutlich geringere Intensitäten, dafür ist aber die Farbigkeit deutlich stärker ausgeprägt. Der Horizont liegt in der Natur fast immer in unserem direkten Blick- und Gesichtsfeld. Er definiert sich durch eine klare Linie zwischen nichtleuchtender Erde und leuchtendem Himmel. Die wahrgenommenen Farben für den Himmel rangieren von leuchtendem Orange, kräftigem Abendrot, zartem Purpur, klassischem Himmelsblau bis hin zu tiefem Blau. Im Spiel der Sonne und Wolken entstehen oft auch deutlich zweifarbige Szenarien, z.B. von rötlichen Wolken vor hellblauem Himmel.
Eine indirekt abstrahlende Wandleuchte, die den oberen Teil der Wand und den Übergang zur Decke in gleichmäßig farbiges Licht taucht, ist eine intuitive Näherung an das Thema und hat sich bewährt. Sonderleuchten, die mit der 2farbigkeit spielen, Wandflutung oder Voutenbeleuchtung erzeugen ebenfalls künstliches Horizontlicht. Diese Komponente erhöht die wahrgenommene Qualität im Raum deutlich.
Abbildung 4: Die Lichtfarbe am Horizont ist ein nicht zu unterschätzender Trigger für den Menschen.
Komponente 3: Licht- und Schattenstrukturen
Die Natur, z.B. Bäume und heute auch zunehmend die Architektur, schaffen in Verbindung mit dem Wandern der Sonne einen natürlichen Wechsel von Licht und Schatten. Dieser ist am Arbeitsplatz, dort wo der Fokus der Sehaufgabe liegt störend. An Wänden und Böden wird dieses modulierte Licht als spannend empfunden und signalisiert heiteres Wetter, erzeugt positive Grundstimmung und Brillanz. Zudem erhöhen diese Wechsel die Kreativität.
Mit Spots und Downlights sind Licht- und Schattenstrukturen außerhalb der Arbeitszone in Räumen einfach zu erzeugen. Damit verändern sich Schwerpunkte im Raum, ohne die Sehaufgabe zu beeinträchtigen oder Menschen aus dem Flow der aktuellen Aufgabe zu reißen. Die unbewusste Verarbeitung dieser Signale im peripheren Sichtfeld begründet die Wirkungsweise.
Komponente 4: Zeit
Allen Komponenten des Tageslichts innewohnend ist eine Veränderung von Lichtfarbe, -menge und -richtung über die Zeit. Sofort eingängig ist die notwendige Veränderung des Kunstlichts über den Tag. In einem zweiten Blick ist auch klar, dass die Dimensionen des Lichts sich natürlich über die Jahreszeit verändern.
Um den Menschen über Licht in seiner emotionalen und biologischen Leistungsfähigkeit positiv zu beeinflussen, ist es essenziell, die Komponenten des Lichts in Abhängigkeit der Zeit zu synchronisieren und zu variieren. Eine Orientierung der Ansteuerung an Lichtveränderungen in der Natur ist der erste Schritt. Dabei gibt es nicht nur eine einzige Steuerkennlinie für Licht. Ein schöner Tag auf dem freien Feld, unter einem Baum, auf einem Berggipfel oder bei einem Aufenthalt im Wald sind unterschiedlich hinsichtlich der einzelnen Dimensionen des Lichts. Alle Stimmungen wirken belebend im Vergleich zum monotonen Kunstlicht, haben jedoch individuelle Stärken hinsichtlich Wirkungsweise auf Entspannung, Konzentration, Kreativität oder Kommunikation.
Abbildung 5: Veränderliches Licht im Raum gibt dem Tag und dem Raum Struktur
Augenmerk auf Bedienung: Lichtszenen
Die verschiedenen Tageslichtkomponenten lassen sich heute technisch einfach in den Raum transportieren. Versehen mit den entsprechenden Steuerkennlinien entsteht ein Umfeld, dass unserer menschlichen Natur nahekommt. Damit steigern wir subtil Wohlbefinden, Energiehaushalt und Leistungsbereitschaft im deutlich zweistelligen Prozentbereich.
Sehr wichtig für die Akzeptanz der Nutzer ist eine Steuerung zu finden, die sich einfach bedienen lässt, aber auch eine intuitive Auswahl ermöglicht.
In kleinen Büros und Meetingräumen haben wir gute Erfahrungen gemacht, wenn der Nutzer zwischen 2-4 dynamischen Szenarien wählen kann und zudem die Anlage gedimmt werden kann. Hier gibt es eine Vielzahl an Tastern auf DALI und KNX Basis, die gut angenommen werden.
Im Großraumbüro kann das generelle Zenitlicht etwas zurückgenommen werden. Wird das Konzept dann mit Direktlicht über den Arbeitsplätzen ergänzt, entsteht eine individuelle Eingriffsmöglichkeit. Dabei ist dieses Direktlicht so auszuführen, dass der Lichtaustritt an der Leuchte nicht sichtbar ist. Dann bleibt der gesamte Raumeindruck ausgewogen und harmonisch. Für diese Räume haben wir gute Erfahrung gemacht, wenn die oben erwähnten Taster das Raumlicht regeln. Die einzelnen Nutzer bekommen zusätzlich einen Webzugang auf Ihre Leuchte und können über den Rechner oder das Smartphone individuell eingreifen.
Aus unserer Erfahrung funktioniert dabei die Intuition sehr gut, solange sich das Licht an unserer Evolution und Natur orientiert.
Abbildung 6: Intuitive Bedienung orientiert sich eher an Tasten Im Aufzug als an einem Mischpult.
Metapher Wetter und Klima: Spontane Eingriffe in die Dynamik
Mit den Lichtszenen haben wir das richtige Raumklima geschaffen. Apropos Klima. In der Natur gibt es parallel zur langfristigen Sichtweise auch das spontane Wetter. Dieses überrascht uns häufig durch beträchtlliche Abweichungen von der Erwartungshaltung an die Jahreszeit. Im Licht stellen die definierten Kennlinien das Klima dar. Perfektioniert wird das Angebot, wenn das Licht auf individuelle und spontane Bedürfnisse reagieren kann. So haben sich in Einzelbüros, Home-Offices und privaten Anwendungen Funktionen wie „Lichtdusche“, „Fade out“, „Halten“ oder „Pretty Start“ bewährt. Diese werden im Normalfall über das Mobiltelefon aktiviert.
Die Lichtdusche gibt eine hohe Lichtintensität für eine Dauer von ca. 30 Minuten. Ab Minute 20 blendet die Lichtdusche langsam in die vorher gewählte dynamische Stimmung zurück.
Um „Pretty Start“ zu verstehen, vergleichen wir die natürlichen Steuerkennlinien für die Beleuchtung mit dem Essen. Ein gutes Tiramisu ist für die meisten Menschen ein delikater Abschluss eines Menüs. Zur ausgewogenen Ernährung gehört aber auch der Spinat oder der Salat. Ein ausgewogenes Lichtszenario hat über den Tag ebenfalls einen Mix aus schönen und gesunden Szenen zur Verfügung. Mit „Pretty Start“ stellen wir sicher, dass beim Einschalten der Beleuchtung die Beleuchtung außergewöhnlich positiv ist („Tiramisu“) und erst in den nächsten Minuten auf die ausgewogene Steuerkennlinie dimmt.
Grundvoraussetzung heute: Energieeffizienz
Selbstverständlich können die einzelnen Lichtkomponenten heute in LED mit höchster Effizienz ausgeführt werden. Themen wie Anpassung der Kennlinien an einfallendes Tageslicht, Anwesenheit oder Alterung der Leuchten ist jederzeit möglich. Damit kann sichergestellt werden, dass eine Beleuchtung, die sich am Tageslicht und am Menschen orientiert, gleichzeitig energieeffizient ausgeführt werden kann.
Abbildung 7: Ausgewogene Ernährung ist mehr als nur "leckere" Desserts. Wie gehen wir mit gesundem Licht um?
Realisierung: Projekt menschlichT
Mit menschlichT haben die Firmen Elektro Bernecker und FutureACT alle Phase von Idee bis zur erfolgreichen Übergabe Bausteine geschaffen, um die Komplexität in der Lösung für Kunden und Nutzer einfach zu machen. Im Bereich der Leuchten greift das Team dabei vorwiegend auf Marktstandards zurück. Spannend wird das Thema bei der Steuerung. Hier bietet der Markt heute kaum Lösungen für die Vielfalt der Anforderungen. Eine Steuerung muss mehrere Steuerkennlinien parallel verarbeiten können. Zudem muss es möglich sein, Farbe, Farbtemperatur und Dimmwerte über eine Bandbreite an Leuchtentypologien zu synchronisieren. Individuelle Steuerkennlinien müssen schnell erstellt und eingespielt werden können. Die Ansteuerung muss über Szenen über Taster, Web, Mobiltelefon, Präsenzsensor oder Lichtsensor möglich sein. Eine Einbindung in die gängigsten Protokolle wie DALI und KNX ist vorteilhaft. Brenndauerverwaltung und Tageslichtquotient sind in der Auslegung hinsichtlich Energieeffizienz wichtig.
Zudem ist es von unschätzbarem Wert, wenn eine Steuerung klein und einfach ausgeführt werden kann. So können vor einer großen Investition mit vielen Arbeitsplätzen die Technologie und die Wirkung in ausgewählten Bereichen ausprobiert werden.
Mit der menschlichT-Software hat das Team solch eine Steuerung entwickelt und kann diese über den Controller auch in kleinen Anlagen kostengünstig betreiben. Durch den direkten Zugriff auf die Software und die Intelligenz des Systems, kann das Team alle Sonderanwendungsfälle abdecken. Neben der klassischen Beleuchtung für den Menschen in Arbeits- und Wohnräumen, helfen die Funktionen des Controllers in Museen, Schaufenstern und Ausstellungen, um außergewöhnliche Lösungen zu gestalten.
So bietet die Digitalisierung dem Kunstlicht ganz neue Chancen und dem Menschen eine Option die Bedürfnisse seines Körpers besser abzudecken. Dies hilft an grauen Novembertagen und an langen Tagen im Büro oder in den eigenen 4 Wänden. Es lässt aber trotzdem noch Platz für die Magie des Lichts und des Augenblicks an besonderen Sonnenuntergängen.
Abbildung 8: Das Wissen um das Thema, gepaart mit der Nutzung modernster Produkte, ergänzt durch gute Planung und mit perfekt abgestimmten, eigenen Entwicklungen schafft Einfachheit und eine herausragende Lichtlösung, die sich schnell rechnet.
Ideen wie parametrisches Design und die jüngsten Entwicklungen in der Spielebranche bieten jetzt neue Möglichkeiten, um Endkunden, Designern, Lieferanten und Systemintegratoren das Darstellen, Auswählen und Erstellen exzellenter Beleuchtungslösungen erheblich zu erleichtern.
Der folgende Artikel beschäftigt sich mit Status und Entwicklung von Echtzeitsimulationen im Bauhandwerk. Hier hat die Technik in den letzten Jahren so rasante Fortschritte gemacht, dass die Zeit reif ist, für innovativ orientierte Handwerksunternehmen, diese Technik einzusetzen. Dies trägt dazu bei, in der kommenden Konjunkturkrise, mit einer stärkeren Orientierung am Kundenwunsch aufzutreten und vor allem Kunden die Verunsicherung zu nehmen und Vertrauen zu schaffen. Damit wird Echtzeitsimulation eine tragende Säule in der Krisenbewältigung.
Dieser Artikel beschreibt, ausgehend von der LED, den Weg zur smarten Straße und intelligenten Kommune mit großartigen Optionen für mehr Bürgerbeteiligung.
Wir finden heute drei Motivationen für gutes Licht – Ästhetik, Energieeffizienz und menschliche Bedürfnisse. Orientiert man sich am erreichbaren Optimum, ist dynamisches Licht in allen drei Anforderungen die logische Konsequenz. Unter dem Stichwort „menschlichT“ haben wir die technischen Grenzen für Ästhetik und menschliche Bedürfnisse verschoben und in den letzten Wochen mehrfach berichtet, z.B. hier. Wie sieht es aber mit dynamischem Licht und Energieeffizienz aus?
It is refreshing to see that the lighting industry, under the heading of “Human Centric Lighting”, is trying to turn the new possibilities of technology into real quality for people. It turns out that the term “Human Centric Lighting” is used for a very wide range of applications. A comparison between quality levels is hardly possible and by no means fair. The often cited “apples and pears”. The purpose of this blog is to provide interested end users with approaches to separating the “wheat from the chaff”. This increases the chance to meet expectations.
Es ist erfrischend zu sehen, dass die Lichtbranche, unter dem Stichwort „Human Centric Lighting“ versucht, die neuen Möglichkeiten der Technologie in echte Qualität für Menschen zu überführen. Doch es zeigt sich, dass der Begriff Human-Centric Lighting für eine Bandbreite an Anwendungen genutzt wird. Ein Vergleich zwischen den Qualitätsniveaus ist kaum möglich und keinesfalls gerecht. Die oft zitierten Äpfel und Birnen. Dieser Blog hat das Ziel dem interessierten Endkunden Ansätze zu bieten, um die Spreu vom Weizen zu trennen. Dies erhöht die Chance, Erwartungen erfüllt zu bekommen.
Die LED hat der Branche eine Masse an Vorteilen gebracht. Während Energieeffizienz und Langlebigkeit den Markt schnell eroberten - oft mit schlechter Lichtqualität - erfreut die Technologie den Lichtdesigner mit drei anderen Eigenschaften. Sie ist klein, gerichtet und einfach, ohne Nachteile in der Alterung, anzusteuern. Um wirklich energieeffizient zu sein, sollte künstliches Licht das Tageslicht ergänzen. Da das Tageslicht sich permanent verändert, sollte das Kunstlicht ebenfalls dynamisch sein, um das benötigte Licht für die Sehaufgabe sicherzustellen. Gehen wir eine Stufe darüber hinaus, dann ist der Mensch nicht nur in seinen Sehaufgaben, sondern auch in seinen emotionalen, biologischen und psychologischen Bedürfnissen zu unterstützen. Heute ist nachgewiesen, dass dynamisches, am Tageslicht orientiertes Licht höchst wirksam ist. So wird Beleuchtung wirklich effizient. Final bringt diese Art des Denkens auch einen Vorteil, wenn es um Exponate geht - ganz egal, ob diese im Schaufenster oder in einer Galerie stehen. Objekte offenbaren unterschiedliche Facetten und wirken im Morgenlicht anders als im zenitlastigen Mittagslicht. Für viele Objekte und Szenarien, sowie für die menschliche Aufmerksamkeit ist dynamisches Licht häufig von Vorteil.
Vom guten Licht zur einfachen Steuerung und Softwarelösung. In unseren vorherigen Blogeinträgen haben wir das Warum und Wieso es dynamisches Licht braucht ausführlich geschildert. Jetzt geht es um das greifbare Resultat und das fehlende Baustein am Markt. Hier einige Gedanken, Ideen und Material rund um die Lösung.
Dynamisches Licht für die Werbung hat längst seinen Erfolgszug angetreten. Markenwelten und Ausstellungen nutzen die Dynamik, um die Aufmerksamkeit des Betrachters und potenziellen Kunden zu bekommen. Warum sollten Sie aber im Alltag dynamisches Kunstlicht nutzen?
Warum sollten größere und etablierte Unternehmen beim Markteintritt einer neuen Idee auf externen Support setzen?
