Die hochwertige Beleuchtung zeigt die Schönheit der Denkmäler von Rom.

Die hochwertige Beleuchtung zeigt die Schönheit der Denkmäler von Rom. Holding Pallavicini s.p.a und ILM Lighting

Seit Ende des 20. Jahrhunderts präsent hat die LED-Technologie in vielen Gebieten schnell Fuß gefasst. Die Prognosen für die Entwicklung der halbleiterbasierten Beleuchtung sind weiterhin imposant. Im Großen und Ganzen wird der LED-Markt bei einem Wachstum von 14 bis 15 % auf 50 bis 60 Milliarden Dollar eingeschätzt. Nach Berechnungen der Analytiker soll er im Jahre 2020 über 60 % des gesamten Beleuchtungsmarktes ausmachen.

Einer der Gründe für diese Entwicklung ist, dass permanent Anlagen mit mehr Leistung (mehr Lumen) entstehen und so die wachsende Beleuchtungsstärke den LEDs den Zugang zu herkömmlichen Märkten der Beleuchtungstechnologien eröffnet. Die aktuellen effizienten LEDs können als Beleuchtung von Fabriken und Verkaufsflächen, für Außenanwendungen, wie Gebäude-, Stadt- und Straßenbeleuchtung sowie für Spezialanwendungen, wie beispielsweise Stadienbeleuchtung, maritime Beleuchtung, Suchscheinwerfer oder Fahrzeugscheinwerfer eingesetzt werden. Leistungsstarke LEDs sind eine attraktive Alternative für Technologien, die ehemals Anwendungsgebiete für die Hochleistungsbeleuchtung dominiert haben, wie Halogenlampen, Natriumdampf-Hochdrucklampen (HPS) und Hochdruck-Gasentladungslampen (HID).

Bei der Straßenbeleuchtung waren Natriumlampen weit verbreitet. Kennzeichnend für sie ist eine hohe Energieeffizienz im Vergleich zu gegenwärtigen Technologien. Dadurch ließen sich die Betriebskosten minimieren. Andererseits emittieren sie nur einen schmalen Bereich des optischen Spektrums, um die der gelben Farbe entsprechenden Wellenlänge. Dies hindert das menschliche Auge daran, die Farben exakt zu unterscheiden. Aktuell stellen weiße Hochleistungs-LEDs die gefragte Beleuchtungsstärke bei der Beleuchtung von Straßen und Stadtflächen zur Verfügung. Gleichzeitig bieten sie eine noch höhere Energieeffizienz.

Optimierte Wahrnehmung

Nicht nur die ausgesprochen hohe Leistung des Lichstrahls selbst ist der Hauptgrund für den Erfolg der LEDs. Inzwischen weiß der Markt auch die Nuancen zu schätzen, die durch die Qualität des emitierten Lichts möglich sind. Der Lichtstrahl einer weißen Hochleistungs-LED beinhaltet das sichtbare Licht in einem kompletten Spektrum von rot bis violett. Die Möglichkeit, die Farben der beleuchteten Objekte exakt wiederzugeben, hängt vom Verhältnis der einzelnen Wellenlängen ab.

Die Eigenschaften der LED-Technologie bieten den Herstellern derzeit sehr viel Freiheit bei der Anpassung des Spektrums in seiner Zusammensetzung, um Lichtquellen wie das natürliche Tageslicht oder Kunstbeleuchtungen, wie Glühlampen oder Leuchtstofflampen nachzuahmen. Bridgelux entwickelte inzwischen die siebte Generation der eigenen LEDs Décor Series und bietet nun mehrere Farbvarianten an, die den Beleuchtungsdesignern erlauben, die Beleuchtungseffekte an verschiedene Innen- und Außenumgebungen anzupassen. Es gibt folgende Varianten: Street and Landmark (Straßen und Außenobjekte), Showcase (Ausstellung), Bread & Bakery (Bäckerei), Meat & Deli (Fleisch und Feinkost), sowie Entertainment (Unterhaltung). Die Variante „Street and Landmark” ist durch eine korrelierte Farbtemperatur (CCT) von 2000K gekennzeichnet und hat zum Ziel, die HPS-Lampen direkt zu ersetzen. Verfügbar in verschiedenen Chip-on-Board (COB) -Formaten, wie die Serien Vero und Vero SE, sind diese Dioden eine sehr gute Lösung für die Straßenbeleuchtung und Stadtverschönerungsprojekte.

Natürliche Zusammensetzung des Spektrums

Ein anderer Lösungsansatz für den Farbeneffekt ist die Serie Décor Series Ultra mit einem hohen CRI von 97, wodurch die Anteile aller Wellenlängen sehr homogen vertreten sind. Ein typischer R9-Wert von 98 steht für eine fast perfekte Verteilung dieser Wellenlängen des roten Lichts und der Farbtöne, auf die das menschliche Auge am meisten anspricht. Somit bewährt sich dieser Wert sehr gut bei der Beleuchtung von Ausstellungsgegenständen, zum Beispiel im Einzelhandel oder in Museen. Die Firma ILM Lighting aus Italien verwendete 13- und 17-mm-Dioden der COB Bridgelux Vero Series für die Beleuchtung der kürzlich restaurierten Scala della Pastorella  aus dem 17. Jahrhundert. Hohe Beleuchtungsstärke und natürliche Zusammensetzung des Spektrums trugen dazu bei, den Farbenreichtum des Steins und die Schönheit seiner Umgebung hervorzuheben.

Die unterschiedlichen Wellenlängen können optimale Lösungen für Anwendungen wie die Beleuchtung von Krankenhäusern oder Vergnügungszentren bieten. Bridgelux Décor Entertainment ist extra für diese Branchen bestimmt und vereint die kalte Farbe Weiß 5600K mit CRI 90 oder 97 in sich, was ein sehr helles Weiß ergibt.

Für die Lebensmittelbranche und die Gastronomie wurden die Farbvarianten Bridgelux Bread & Bakery und Meat & Deli entwickelt und optimiert. Sie belichten Obst und Gemüse, Fleisch, Gebäck, Fertiggerichte und Getränke möglichst ansprechend, sodass der  Geschmackssinn angeregt wird.

Stimmungsmanagement

Die dynamische Farbmischung gestattet den Endanwendern, die Beleuchtung an verschiedene Aspekte des menschlichen Verhaltens anzupassen, wie beispielsweise Stimmung oder Konzentration. Eine Regelung der Innenbeleuchtung von kalten Farbtönen (eine hohe CCT) am Morgen hin zu wärmeren (eine niedrigere CCT) am Nachmittag und am Abend hilft, den menschlichen Tagesrhythmus nachzubilden.

Günstig ist dieser Lösungsansatz für große Büroflächen, die gänzlich von künstlichem Licht abhängig sind. Er wirkt sich positiv auf die Gesundheit der Mitarbeiter aus und sorgt für optimale Arbeitsbedingungen. Auch für Restaurants und Bars ist eine farbwechselnde Beleuchtung vorteilhaft. Damit ist ein attraktives Ambiente realisierbar und die wechselnden Stimmungen der Endkunden lassen sich widerspiegeln; vom hellen und energiereichen Licht am Morgen, hin zu einem warmen oder beruhigenden Licht am Abend.

Kleine Dimension und Schlichtheit als Vorteile

Die kleinen Abmessungen der Emitter ermöglichen den Designern, Produkte mit großen, ausgesprochen hellen LED-Matrizen zu entwickeln mit einem niedrigeren Profil und einem kleineren Umriss im Vergleich zu herkömmlichen Leuchten. Dadurch können im jeweiligen Bereich mehr kleinere Elemente, wie Deckenlampen oder architektonische Lampen, eingebaut werden, um für eine gleichmäßigere Lichtverteilung zu sorgen. Dementsprechend können Leuchten und Montageteile kleiner, preiswerter und diskreter gestaltet sein.

Der Austausch der Beleuchtung gegen energiesparende LED-Lampen kann außerdem das Designen von mobiler Beleuchtung erleichtern, wie Notbeleuchtung oder aufgabenorientierte Beleuchtung mit Fernbedienung. Dabei reduziert sich die Abhängigkeit der Lichtquellen von groß dimensionierten Kabelbündeln und Anschlüssen oder von großen Batterien. Durch den geringeren Energieverbrauch wird die mobile Beleuchtung zudem länger von der Batterie versorgt oder es kann eine kleinere Batterie verwendet werden. Kleine, leichte mobile Lampen sind auch einfacher zu transportieren und aufzubewahren.

Der ausgesprochen niedrige Stromverbrauch erweitert zudem die Einsatzmöglichkeiten batteriebetriebener Beleuchtung in Häusern, Büros, Fabriken und Werkstätten. Kleine Beleuchtungseinheiten können an schwer zugänglichen Stellen, wie in Schubfächern oder Schränken, eingebaut werden, um nach dem Öffnen für eine gute Ausleuchtung des Innenraums zu sorgen. Werden diese von einer kleinen Batterie oder einer Knopfzelle versorgt, können sie lange bertieben werden. Die aufgabenorientierte LED-Beleuchtung kann batteriebetrieben sein und ausreichend lang funktionieren, bis die Zelle wieder aufgeladen oder ausgetauscht wird. Alternativ lässt sie sich mit Solarenergie versorgen.

Bei netzbetriebenen Anwendungen reduziert die für die Versorgung der LED-Beleuchtung erforderliche niedrige Leistung die gesamte Belastung der Lichtstromkreise, wodurch die Erweiterung und Sanierung der bestehenden Beleuchtungsinfrastruktur des Gebäudes vereinfacht werden kann.

Der Artikel beruht auf Unterlagen von TME.