Autor Deutsche Lichtmiete®
Kategorie Produkteigenschaften
Veröffentlicht am 19.05.20
Lesedauer 10 min.

Licht ist eines der bedeutendsten Phänomene in allen Kulturen. Die Entdeckung des Feuers war ein Meilenstein in der Geschichte der Menschheit. Die Erfindung des elektrischen Lichts – der künstlichen Beleuchtung – eine Pionierleistung. Sie machte die Menschen unabhängig vom Tageslicht, sorgte für Komfort und Sicherheit auch bei Dunkelheit. Heute erhellt elektrisches Licht per Knopfdruck oder automatisiert Wohn- und Arbeitsräume, Produktionshallen und Straßen.

Erfahren Sie in diesem Blogartikel, welche Schlüsselrolle die Lichtqualität dabei spielt, welche technischen Aspekte die Lichtqualität erhöhen und warum die Qualität eine entscheidende Bedeutung für verschiedene Anwendungsbereiche hat.

Was ist Licht eigentlich?

Licht ist eine elektromagnetische Strahlung mit – für das menschliche Auge – wahrnehmbaren und nicht wahrnehmbaren Spektren. Diese haben unterschiedliche Auswirkungen auf den Menschen. Wir sehen die Objekte um uns herum, weil diese das Licht reflektieren. Während Sonnen- bzw. Tageslicht eine natürliche Lichtquelle darstellt, wird elektrisches Licht durch eine künstlich betriebene Lichtquelle erzeugt. Ob natürliches oder elektrisches Licht: Eine Schlüsselrolle spielt die Beleuchtungs- bzw. die Lichtqualität in jedem Fall.

Warum ist die Lichtqualität so wichtig?

Vor allem für die reine Sehaufgabe, also den visuellen Bedarf, ist die Qualität von entscheidender Bedeutung. Die Intensität wird vom Auge als Helligkeit wahrgenommen, die spektrale Zusammensetzung als Farbe. Schon Newton hatte entdeckt, dass das weiße Licht der Sonne durch Prismen in Spektralfarben aufgebrochen wird. Leuchten geben sichtbare und unsichtbare Strahlung – ultraviolette (UV) und infrarote (IR) – ab. Die Wellenlänge von sichtbarem Licht bestimmt dabei seine Farbe.

Essenziell für eine optimale Lichtqualität ist neben einer geringen Blendung und einer optimalen Beleuchtungsstärke eine flimmerfreie Lichtquelle.
Christian Haupt
Forschung & Entwicklung, Deutsche Lichtmiete®

Eine hohe Lichtqualität mit effizienter Lichtplanung sorgt für Arbeitssicherheit und -gesundheit, optimale Sehleistung und besten Sehkomfort für Menschen. Im Mittelpunkt stehen die Anforderungen an die Beleuchtung von Arbeitsstätten in Innenräumen – definiert in der Richtlinie DIN EN 12464-1. Dass unsere Deutsche Lichtmiete® LED-Leuchten die Richtlinie erfüllen, garantieren umfassende Lichtprüfungen. So durchlaufen unsere Leuchten nicht nur verschiedene Qualitätschecks in unserem eigenen Labor, sondern werden von ILUmetrix – einem unabhängigen akkreditierten Lichtlabor – einer lichttechnischen Vermessung unterzogen.

Parameter für die Lichtprüfung sind unter anderem:

Flackern und Flimmern mindert die Lichtqualität

Unangenehm für das menschliche Auge wird es, wenn LED-Chips mit kurzen Ein- und Ausschaltzyklen flackerndes oder flimmerndes Licht erzeugen. Oftmals nimmt das Auge dies gar nicht bewusst wahr, zum Beispiel wenn es in geringer Ausprägung vorhanden ist.

Unser Körper reagiert jedoch darauf oft mit:

  • Pupillenverengung
  • Blinzeln
  • Augenschmerzen oder
  • Unwohlsein

Künstliches Licht empfinden wir demnach nur als angenehm, wenn damit weder Flackern, noch Reflexion oder Blendung verbunden sind.

Insbesondere der stroboskopische Effekt muss wegen der gefährlichen Nebenwirkungen verhindert werden. Ein stroboskopischer Effekt ist eine Bewegungstäuschung. Bei gleichen Frequenzen von Licht und Objekt besteht die Gefahr, dass das Objekt – zum Beispiel eine Maschine in der Produktion – wirkt, als ob es stillsteht, da für unsere Wahrnehmung eine Reihe von Standbildern erzeugt wird. Somit hat die Lichtqualität auch eine hohe Relevanz für die Sicherheit am Maschinenarbeitsplatz. Sie vermeidet außerdem lichtbedingte Müdigkeit, Irritationen oder Kopfschmerzen.

Farbwiedergabeindex: Realistische Wahrnehmung dank hoher Lichtqualität

Die Farbe eines Objekts selbst hängt vom Licht ab, in dem wir es betrachten. Genau genommen vom Farbspektrum, aus dem sich weißes Licht zusammensetzt. Bei Leuchtmitteln wird die Farbwiedergabe durch den sogenannten Farbwiedergabeindex – CRI: Color Rendering Index – beschrieben. Oft wird anstelle des CRI-Werts vom Ra-Wert gesprochen, dem allgemeinen Referenzindex. Er bezeichnet die photometrische Größe, welche die Farbwiedergabe unterschiedlicher Lichtquellen vergleichbar macht. Je nach Farbtemperatur dient eine andere Lichtquelle als Basis für den Vergleich. Der Ra-Wert spiegelt die Qualität der Farbwiedergabe einer Lichtquelle.

FARBWIEDERGABE VON SONNE, LED & CO. Farbwiedergabe einiger Lichtquellen

LichtquelleFarbwiedergabe

Sonne

100

LED-Lampen

60 – 98

Energiesparlampen

80 – 89

Quecksilber- & Natriumdampflampen

45 – 50

Die DIN EN 12464-1 und 2 schreibt für LED-Leuchtmittel in Innenräumen einen Ra-Index von mindestens 80 vor. In Anwendungsbereichen wo es auf eine exakte Farbwahrnehmung ankommt – zum Beispiel bei Farbechtheitsprüfungen – sollte ein Ra von über 90 erreicht werden. Eine in jeder Hinsicht hocheffiziente Beleuchtung ist für die Qualitätssicherung bzw. Farberkennung im Rahmen der Farbechtheitsprüfung unverzichtbar.

Smarte Steuerung für konstante Lichtqualität

Einen anderen, nicht minder positiven Effekt bietet die sensorgestützte Tageslichtsteuerung:

  • Sie erzeugt zu jeder Tageszeit optimale Lichtverhältnisse in allen Arbeitsbereichen
  • Sie spart Energiekosten, da sie immer nur die erforderliche Energie verbraucht – sie nutzt dazu den natürlichen Lichteinfall von außen und steuert nur so viel künstliches Licht bei, wie benötigt wird
  • Sie eignet sich vorzugsweise für Gebäude mit vielen Glasflächen – zum Beispiel bei Glasfassaden moderner Bürotürme, klassischer Bauhaus-Architektur und Hallen mit großen Dachluken wie Hangars

Eine weitere Möglichkeit zur Lichtsteuerung bietet DALI. Über die digital adressierbare Beleuchtungsschnittstelle (Digital Addressable Lighting Interface) können verschiedene Leuchtengruppen passgenau aufeinander abgestimmt werden. So können auch in stark unterschiedlichen Bereichen einer Halle an jeder Stelle die beste Lichtqualität erreicht werden.

Einfluss auf Organismen und Objekte: Die Wirkung von Lichtqualität ...

... auf den Menschen

Noch einen Schritt weiter in Richtung Smart Lighting gehen LED-Chips, die sich am menschlichen Biorhythmus orientieren. Schon lange ist wissenschaftlich bewiesen, dass Licht nicht nur dem visuellen Bedürfnis dient, sondern einen positiven Einfluss auf den menschlichen Organismus haben kann. Die Botenstoffe Serotonin und Melatonin haben dabei eine Schlüsselfunktion, weil sie unsere innere Uhr, den sogenannten zirkadianen Rhythmus, steuern. Das ist zum einen entscheidend für die Aufwach- und Einschlafphase und zum anderen für die Zeiten der höchsten und niedrigsten geistigen und körperlichen Leistungsfähigkeit. Tages- bzw. Sonnenlicht spielt dafür natürlich eine elementare Rolle, es kann uns glücklicher und produktiver machen – vorausgesetzt, es ist vorhanden.

Bedeutung der Lichtqualität bei Human Centric Lighting

Was aber, wenn Tageslicht aus unterschiedlichen Gründen nicht in ausreichender Menge zur Verfügung steht? Eine Lösung bietet Human Centric Lighting. Dabei handelt es sich um eine an den Menschen angepasste Lichtlösung, die das Tageslicht in Helligkeit und Lichtfarbe nachahmt. Gleichzeitig wird dabei auch die Wirkung der Lichtqualität auf die Stimmung, die Gesundheit und das Wohlbefinden der „Lichtnutzer“ berücksichtigt. Die innovativen LED-Chip-Technologien Vitasolis® und Optisolis® unseres strategischen Partners und Zulieferers Nichia setzen genau hier an. Beim Vitasolis® LED-Chip ist der umstrittene Blau-Anteil deutlich reduziert und in Richtung grün verschoben. Es regt dadurch den menschlichen Körper positiv an und kommt damit dem Tageslicht näher, ohne schädigend für das Auge zu sein. Der Optisolis® LED-Chip hingegen erzeugt eine dem Sonnenlicht sehr ähnliche Lichtqualität.

… auf Tiere

Aber nicht nur wir Menschen fühlen uns vom Licht beeinflusst, auch auf Tiere hat Licht einen besonderen Einfluss. Sprichwörtlich ist die Anziehungskraft des Lichts auf Motten allgegenwärtig bekannt. Tatsächlich fühlen sich manche Insekten vom Licht stärker angezogen als andere. In der Wissenschaft wird das mit positiver bzw. negativer Phototaxis bezeichnet. Motten orientieren sich auf ihren Wanderwegen am Mond. Halten sie aber zum Beispiel die Lichtquelle einer Straßenlaterne für den Mond, wird aus einer konstanten geradlinigen Flugbahn eine Spiralbahn – und auf dieser kommen sie der Lichtquelle – der Laterne – immer näher, so die Theorie.

Unbestritten ist die Tatsache, dass LED-Licht eine geringere Anziehungskraft auf Insekten hat als beispielsweise konventionelle Glühbirnen und warmweiße LEDs weniger als kaltweiße. Deswegen achten wir nicht nur darauf, unsere Deutsche Lichtmiete® Beleuchtung nach den aktuellen Untersuchungen zur Insektenanziehung zu konzipieren, sondern auch mithilfe der Lichtsteuerung via DALI nur soviel Licht zu erzeugen, wie wirklich notwendig ist.

… auf Pflanzen

Pflanzen brauchen Licht für Photosynthese und Wachstum. Die meisten Gewächshausanlagen nutzen dafür natürliches Licht. In vielen Regionen aber reicht die Sonneneinstrahlung allein nicht aus, da Mikro- und Makroklima ungünstig sind, um die Pflanzen optimal mit Licht zu versorgen. Eine Alternative bietet eine künstliche Zusatzbeleuchtung im Gewächshaus. Dafür eignet sich aber nicht jede Leuchte, denn die Zusammensetzung des Lichts spielt eine entscheidende Rolle für die unterschiedlichen Pflanzenentwicklungsstadien.

Eigens entwickelte Pflanzenleuchten, „Horticulture-LEDs“, sind exakt auf die besonderen Anforderungen pflanzlicher Organismen ausgelegt und beleuchten diese genau in den Wellenlängen, die sie für die Photosynthese und das Wachstum benötigen. Nichia bietet mit ihrer phosphor-konvertierten Technologie – in Form einer weißen Vollspektrum-LED – einen neuartigen Ansatz. Die LEDs erzeugen damit eine beinahe exakte Nachbildung des natürlichen Sonnenlichts. Verbaut in unseren LED-Produkten funktioniert diese Beleuchtung auch bei höherer Luftfeuchtigkeit, wie sie in Gewächshäusern üblich ist, stabil und einwandfrei.

... auf Objekte

Haben Sie schon einmal bemerkt, wie sich die Farbe eines Objekts verändert, wenn sie es bei Tageslicht oder unter einer künstlichen Lichtquelle betrachten? Hier kann es erhebliche Unterschiede geben. Der smarte LED-Chip Optisolis®, wie er auch in unseren LED-Leuchten Verwendung findet, kann das menschliche Auge regelrecht austricksen und Gegenstände auch bei fehlendem UV-Licht wie bei Tageslicht erscheinen lassen. Deshalb werden diese LED-Chips gern in der Museumsbeleuchtung eingesetzt. Angenehmer Nebeneffekt: Die wertvollen Gemälde und Kunstwerke altern durch den Verzicht auf UV-Strahlung langsamer als bei Naturlicht.

In diesen Anwendungsbereichen punktet die Lichtqualität unserer Leuchten besonders

  • Arbeitsplatzbeleuchtung: Maschinen- und Büroarbeitsplätze
  • Beleuchtung in der Qualitätsprüfung (vor allem in der Farbprüfung)
  • Beleuchtung in einem Museum oder einer Galerie
  • Gewächshausbeleuchtung
  • Außenbeleuchtung

Vorteile von LED-Leuchten mit hoher Lichtqualität

Die Lichtqualität von künstlicher Beleuchtung entscheidet nicht nur über unser Sehvermögen in geschlossenenen Räumen. Unbewusst kann die Qualität der Beleuchtung auch unsere Stimmung, unser Schlaf-Wach-Rhythmus und unsere Sicherheit am Arbeitsplatz beeinflussen. Bei der Entscheidung für die richtige LED-Beleuchtung sollte deshalb insbesondere auch die Lichtqualität beachtet werden. Besonders wichtig sind hierbei:

  • Das Lichtspektrum
  • Der Flickeranteil (Flackern und Flimmern) und die Vermeidung von stroboskopischen Effekten
  • Der Farbwiedergabeindex

Wussten Sie, dass wir in unserem Deutsche Lichtmiete® Mietmodell bei der Lichtplanung die Auswahl der passenden LED-Produkte mit hoher Lichtqualität auf Ihre Bedürfnisse und mit Ihnen gemeinsam abstimmen? Als Spezialist für LED-Beleuchtung begleiten wir Sie vor, während und nach der Umrüstung bei allen Entscheidungen. So entfällt für Sie das Risiko, sich für das falsche Produkt zu entscheiden.

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