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Zielsetzung der WOA-Lichtplanung


Wir alle streben nach Nachhaltigkeit, eines der großen Anliegen und gleichwohl Anforderung an moderne Planer. Nicht nur im Bereich der Baustoffe ist die Notwendigkeit der Schonung von Ressourcen angekommen, auch im Bereich der Haustechnik ist der Faktor Energieeinsparung eines unserer Anliegen. Wir WOA Planer schauen über den Tellerrand hinaus und bieten sowohl eine zeitgemäße Energieplanung, wie auch eine auf Nachhaltigkeit ausgerichtete Lichtplanung an, sowohl im Eventbereich, als auch bei gewerblichen und privaten Festinstalationen.


Licht ! Die vierte Dimension der Architektur


Licht ist eine elektromagnetische Welle und wird durch seine Frequenz- bzw. Wellenlänge sowie die Intensität beschrieben. Das für den Menschen sichtbare Licht liegt bei einer Wellenlänge, die kürzer ist als die der Infrarotstrahlen, aber länger als die der UV-Strahlen. Für den Menschen sichtbar ist der Bereich zwischen 380 und 780 nm. Ein Nanometer entspricht 10-9 m. Unser Wohlbefinden, unabhängig davon ob wir uns an unserem Arbeitsplatz oder in unseren eigenen 4 Wänden aufhalten, ist abhängig von der Qualität unseres Umgebungslichts. Wir sind uns dieser Verantwortung bewusst und setzen auf die neuen nachhaltigen Technologien.

LED-Technologie


LEDs erobern immer mehr Anwendungen und verdrängen die herkömmlichen Leuchtmittel. LED steht für die Abkürzung des englischen Begriffes "Light Emitting Diode". Menschen erhalten bis zu 80% aller Informationen über das Auge. Deshalb ist die visuelle Wahrnehmung für den Menschen extrem wichtig. Insbesondere in der dunklen Jahreszeit kann ein Lichtmangel zu Winterdepressionen führen. Diese Krankheit lässt sich mit speziellen medizinischen Leuchten behandeln. Gutes Licht ist außerdem für die Erleichterung der Arbeit wichtig. Gutes Licht schafft in vielen Bereichen Sicherheit, da Gefahren rechtzeitig erkannt und Fehlerquellen reduziert werden können. Für das private und berufliche Umfeld lässt sich generell sagen: Je besser das Licht ist, desto geringer die Fehlerquote und desto höher die Leistungsfähigkeit.

Das Funktionsprinzip von Leuchtdioden


Leuchtdioden liefern im Gegensatz zu anderen Lichtquellen ein nahezu monochromatisches Licht mit hoher Farbsättigung. Die Gewinnung der Lichtenergie aus dem Halbleiterkristall basiert dabei auf dem Prinzip der Elektrolumineszenz. Moderne LED-Technologie vereint die Vorzüge einer kompakten Bauweise mit hoher Energieeffizienz und, bei gutem Thermomanagement, eine Lebensdauer von > 50.000 Stunden. Die Farbe wird durch die chemische Zusammensetzung bei der Fertigung des Wafers definiert. Als Basis dienen dabei Elemente aus der dritten und fünften Hauptgruppe des Periodensystems. Typisch für diese Gruppe sind GaAs in InP. Die Zugabe von anderen Elementen (Dotierung) macht daraus einen leitfähigen Halbleiter (PN-Übergang). Die durch elektrische Spannung angeregten Elektronen wandeln ihre Energie im Bereich des PN-Überganges Rekombination in sichtbares Licht um. Es gibt keinen Halbleiter, der mehrere Farben gleichzeitig erzeugen kann. Daher benutzt man zur Erzeugung von weißem Licht aus der LED ein ähnliches Prinzip wie in der Leuchtstoffröhre. Das kurzwellige Spektrum einer blauen LED regt die Leuchtstoffe mit gelbgrünen Spektralbereich zum leuchten an. Zusammen ergibt das ein Mischspektrum in der Farbe Weiß. Als Leuchtstoff werden komplizierte Phosphormischungen verwendet, die allesamt durch weltweite Patente geschützt sind. Moderne Phosphormischungen erlauben es heute LEDs in Farbtemperaturen zwischen 2700 und 10.000 K bei einem Farbwiedergabeindex Ra>90 herzustellen. Ein anderer Ansatz zur Erzeugung von weißem Licht aus der LED besteht aus der Verwendung von mehreren monochromatischen Chips der Grundfarben Rot, Grün und Blau. Durch Mischung dieser Grundfarben im richtigen Verhältnis kann ebenso weißes Licht erzeugt werden, das ähnlich dem Farbfernsehprinzip funktioniert. Nachteile dieser Methode sind jedoch niedrige Farbwiedergabeindizes und niedriger Wirkungsgrad sowie höhere Kosten bei der Herstellung. Strom und Spannung legen also den Arbeitspunkt der LED im Strom-Spannungs-Kennlinienfeld fest. Typische Vorwärtsspannungen von Leuchtdioden liegen, je nach Farbe, zwischen 1,5 und 4 V. COB-Lichtfelder unterscheiden sich aufgrund der Gruppenanordnung der Chips.

Was ist von der LED Technologie weiter zu erwarten ?


Im Jahr 2005 hatte die weiße LED eine Effizienz von 40 lm/W. Durch konsequente Weiterentwicklung in den Bereichen der Chip-, Gehäuse- und Phosphortechnologie liegt die aktuelle Effizienz bei knapp über 100 lm/W für industriell gefertigte LEDs. Unter Laborbedingungen sind bis zu 160 lm/W möglich. Noch in diesem Jahr wird eine Effizienz von 140 lm/W bei der Serienproduktion für einige Hersteller möglich sein. Allein für dieses Jahr wird ein Wachstum der LED-Branche um mindestens 35% erwartet und prognostiziert. Durch die schnelle Entwicklung der Effizienz kann die weiße LED zukünftig mit allen gängigen Technologien wie Halogen, Quecksilber und Leuchtstoffröhren konkurrieren. Eine höhere Effizienz bedeutet auf der anderen Seite eine Kostenreduktion. Daher gilt die Annahme, dass spätestens 2015 sich die Kosten der LED-Leuchtmittel sich an die klassischen Lichterzeugungstechnologien angepasst haben. LEDs sind heute die effizientesten Leuchtmittel für die Industrie. Bei der rasanten Entwicklung werden kompakte Lichtquellen mit hohen Lichtströmen möglich. Vorausgesetzt und unbedingt notwendig ist dabei allerdings ein professionelles, thermisches Management um die vorgegebenen Lebensdauerangaben zu erreichen. Weißes Licht aus der LED in den Lichtfarben warmweiß, neutralweiß und kaltweiß ist mittlerweile in sehr guter Qualität und mit hoher Effizienz herstellbar. Durch die weiterentwickelte und moderne Phosphortechnologie kann das Licht auf ideale Weise an seine Umgebung und für den jeweiligen Einsatzzweck angepasst werden. Die kompakte Bauform ermöglicht Designern und Leuchtenherstellern völlig neue Wege in der Beleuchtungstechnik einzuschlagen. Bei der Herstellung der LED werden keine umweltschädlichen Materialien wie Quecksilber oder toxische Gase verwendet. Die notwendigen Vorschaltgeräte arbeiten Niederfrequent und erzeugen somit weniger, gesundheitlich belastenden Elektrosmog. Das Startverhalten liegt im Nanosekundenbereich, hohe Ein- und Ausschaltzyklen haben keinen negativen Einfluss auf das Leuchtmittel (Sektionsbeleuchtung). Niedrige Temperaturen haben ebenso keinen Einfluss auf das Startverhalten. Eine stabile Lichtfarbe und große Lebensdauer ermöglichen eine hohe Lichtqualität über lange Zeiträume in der Beleuchtungstechnik.

Ausblicke der WOA Lichtplanung


Wo immer es möglich ist werden wir in Absprache mit unseren Auftraggebern die nachhaltigen Lösungen anstreben und einsetzen. Wenn die Grenzen der LED ausgeschöpft sind setzen wir, speziell bei Objektbeleuchtungen, auf bewährte Technologien, die wir dann jedoch so sparsam wie möglich dimensionieren, um die Lebendigkeit des Spieles zwischen Licht und Schatten zu erhalten und die Architektur zu betonen!
 
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