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Sharp Devices Europe

Jedermann weiß, was er gerne isst. An einem kalten Wintertag geht vielen Menschen nichts über eine wärmende Suppe, im Hochsommer ist den meisten ein frischer Salat lieber. Aber wie sieht es beim Licht mit den unterschiedlichen Präferenzen aus? Wäre es nicht schön, wenn man je nach Stimmung oder Tageszeit die passende Beleuchtung einstellen könnte? Beispielsweise morgens bei der Arbeit einen kühlen Tageslichtton, abends zur Entspannung ein wärmeres Weiß?

Auf einen Blick

Das Anwendungspotenzial für LEDs mit variablem weißem Licht, wie die tuneable white LEDs von Sharp, wächst stetig, da auch das Bewusstsein dafür zunimmt, wie warm-, neutral- und kaltweißes Licht einen biologischen und emotionalen Einfluss auf uns ausüben – auf unsere Leistungsfähigkeit, unser Entspannungsvermögen und unser allgemeines Wohlbefinden.

Wirkung von Farbtemperaturen auf den Menschen

Die Farbtemperatur ist diejenige Eigenschaft von Licht, die bestimmt, ob wir das Licht als kalt (mehr als 5000 K), neutral (4000 K) oder warm (weniger als 3000 K) wahrnehmen – je höher die Temperatur (das heißt die Kelvin-Zahl), desto kälter das Licht. Kerzenlicht hat rund 1500 K; bei blauem Himmel in Nordeuropa werden es bis zu 27000 K. Die Farbtemperatur von weißem Licht hat emotionale und biologische Auswirkungen auf den Menschen. Einen Raum, der in warmes Licht getaucht ist, empfinden wir als gemütlich und entspannend, bei kaltem Licht wirkt derselbe Raum größer, sauberer und anregender. Das erste Szenario ist also schön für den Feierabend zu Hause, das zweite ist besser geeignet für den Arbeitsplatz im Büro. Ein hoher Blauanteil in der Lichtquelle wirkt biologisch stimulierend, da er das „Schlafhormon“ Melatonin unterdrückt. Zu viel blaues Licht am Abend kann für schlechten Schlaf in den ersten Schlafphasen der Nacht sorgen.

Persönliche Präferenzen beim Licht

Das Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) hat in einer zweijährigen Untersuchung zu subjektiven Lichtpräferenzen interessante kulturelle sowie jahres- und tageszeitabhängige Unterschiede festgestellt. Menschen aus kälteren Gefilden mögen wärmeres Licht und umgekehrt. Im Sommer war kaltes Licht deutlich beliebter als warmes. Noch ausgeprägter waren die Unterschiede im Tagesverlauf: Die Probanden bevorzugten sehr kaltes Licht am Morgen und wärmeres zum Ende des Tages hin. In anderen Worten: Die Farbtemperatur von weißem Licht hat erheblichen Einfluss auf den Biorhythmus, und genau deshalb ist eine variable weiße LED so sinnvoll.

Variables weißes Licht

Bild 1: Tuneable white LED von Sharp mit zwei integrierten korrelierten Farbtemperaturen.

Bild 1: Tuneable white LED von Sharp mit zwei integrierten korrelierten Farbtemperaturen.Sharp Devices Europe

Die Sharp-LED mit variabler Farbtemperatur erzeugt weißes Licht, das im Bereich von 2700 bis 6500 K frei variabel ist, also jede beliebige Farbtemperatur von gemütlich-warm bis anregend-kalt annehmen kann. Durch ihre Abmessungen von 4,2 x 3,0 x 0,9 mm3 und ihr Design mit zwei integrierten CCTs (Correlated Color Temperature) ist diese, sich in der Entwicklung befindende, „Dual-LED“ problemlos in jede Beleuchtungslösung integrierbar. Jede beliebige CCT-Kombination kann außerdem nach Wunsch des Lichtdesigners realisiert werden. Das Silikonharz und das Substrat des LED-Bauteils haben eine besonders hohe Zuverlässigkeit.

Vorteile in der Praxis

Bild 2: Chromatizitätsdiagramm der neuen Sharp-LED für 6500 K und 2700 K.

Bild 2: Chromatizitätsdiagramm der neuen Sharp-LED für 6500 K und 2700 K.Sharp Devices Europe

Obwohl dieses LED-Bauteil aus zweierlei Leuchtdioden zusammengesetzt ist, wirft es nur einen einzigen Schatten, weil die beiden Diodentypen so eng beieinander liegen. Und trotz seiner zwei CCTs braucht das System nur eine Schnittstelle, zum Beispiel vom Typ DALI. Das senkt natürlich die Herstellungskosten und spart Platz, was besonders Lichtdesigner freut. Ein weiterer Kostenvorteil liegt darin, dass durch die räumliche Nähe der beiden Diodentypen nur ein einfacher Reflektor und eine Standardoptik benötigt werden, um maximale Effizienz zu erzielen. Für dieses LED-Modul ist eine passende Optik geplant, um optimale Lichtverteilung bei flachem Profil zu erzielen. Damit ist die tuneable white LED besonders für Büros und flache Lichtquellen geeignet. Die LED kann über zwei variable Konstantstromquellen versorgt werden und ist auf eine typische kombinierte Leistungsabgabe von 0,37 W ausgelegt. Eine stufenlose Farbregulierung wird erreicht, indem über die unabhängig regulierbare Stromversorgung dieser Schaltkreise das Lichtstromwert-Verhältnis zwischen kalt- und warmweißen Bereichen verändert wird. Die Kombination aus einem blauen LED-Die und roter und grüner Phosphortechnologie ermöglicht einen hohen CRI von mindestens 80 Ra für beide CCTs.