NEU BELEUCHTET. Aktuelle Entwicklungen in der Innenraumbeleuchtung Dr.-Ing. Jan de Boer. Fraunhofer

Transkript

1 NEU BELEUCHTET Aktuelle Entwicklungen in der Innenraumbeleuchtung Dr.-Ing. Jan de Boer

2 ÜBERSICHT Stand der LED Technik Neues aus der Tageslichttechnik Verstärkte Integration elektrische Beleuchtung und Tageslichttechnik

3 LED Technologiewandel: Situation am Markt Quelle: Licht 3/2016 Deutschland LED Retrofit LED Leuchten

4 LED Retrofit Lampenlichtausbeuten vs. Kosten am Beispiel von LED - Ersatzlampen Datenquelle:

5 LED Leuchten LED Leuchten Konventionell, neu Konventionell, alt

6 Cummulated cost Wirtschaftlichkeit: Austausch bestehender Technik gegen LED Lösungen Open Space Of ce 2148 Großraumbüro, Anlagenbetriebsdauer: 2148 h Ref,T8 New,LED New, LED Cost Saving SBi Year Change of luminaire Electrictiy consumption Usage hours Ref New, LED New, LED Quelle: IEA-SHC Task 50

7 LED: Wie geht es weiter? Neue Lösungsansätze Mehr Features Neue Funktionen Genereller Trend More for less

8 Neue Lösungsansätze: Large Area Light Sources LED Kanteneinkopplung Großflächigere Lichtquellen mit reduzierten Leuchtdichten Neue Gestaltungsmöglichkeiten durch transparente Lichtquellen Quelle: Temicon Quelle: Trilux

9 Mehr Features / Neue Funktionen Integration von Nicht Licht Funktionen Variable Farben und Farbtemperaturen Variable Lichtstärkeverteilungen Quelle: purelifi (Fotos: Osram / Osram-Sylvania- PR, Wolfgang Messer)

10 Forschungsanlage: Variable Lichtstärkeverteilungen Kontextsensitive Beleuchtung: Optimiertes Licht für unterschiedliche Situationen?

11 Forschungsanlage: Variable Farbtemperatur (Lichtfarbe) 2500 K K

12 Kontextsensitive Beleuchtung: Neue Freiheitsgrade Wie wird die technisch mögliche Dynamisierung der Beleuchtung akzeptiert? Was sind sinnvolle Führungsgrößen? Was sind die energetischen Konsequenzen?

13 Studie (Systemparametrierung) Kontextsensitive Beleuchtung: Studien Einzelbüro PC Arbeit Detail Arbeit Tätigkeit Ablage (Regal) PC Arbeit Position 0 X Tür X X 0 X Dyn Dyn Dyn Dyn Stat Stat

14 Studien Einzelbüro: vorläufige Ergebnisse Belegungsdichte Energie Akzeptanz Leistung Wohlbefinden Referenz Dyn4 Dyn2

15 ÜBERSICHT Stand der LED Technik Neues aus der Tageslichttechnik Verstärkte Integration elektrische Beleuchtung und Tageslichttechnik

16 Fassadenmarkt Prognosen zufolge sollen allein im Jahr 2021 weltweit rund 1,3 Milliarden Quadratmeter neue Fassaden verbaut werden (ca. Fläche des Stadtgebiets von London). 16 Bild: Wikipedia

17 Blick hinter die Fassaden: Lichttechnische Bewertung

18 Blendungsbewertung: Tageslicht: Daylight Glare probability (DGP) Elektrische Beleuchtung: statische Beleuchtungssituationen: UGR Verfahren, BAP-Leuchten: -> Problem gelöst Iso-Linien des Positionsindex. Der Bildmittelpunkt stellt die Blickrichtung mit Positionsindex 1 dar. Der maximale Wert beträgt 16. Tageslicht: stark variierende Beleuchtungssituationen: erfordert Berechnungen um Systemverhalten zu ermitteln Simulationsbasierte Bestimmung des Blendungseinflusses durch die Fassade mittels DGP. Zur Zeit Umsetzung vereinfachter Bewertungen in verschiedenen Normungsvorhaben Quelle: LITG Schrift Tageslicht Kompakt

19 DGP: Vereinfachte Klassifizierung von Sonnen- und Blendschutz Jan Wienold, EPFL Lausanne

20 Kontraste an Bildschirmarbeitsplätzen Ohne Blendschutz Mit Blendschutz 20

21 Kontraste an Bildschirmarbeitsplätzen Ohne Blendschutz Mit Blendschutz Ist-Situation: Sonnenschutz / Blendschutz zumeist thermisch / energetisch kontrolliert Aufgabe: Zukünftig verstärkt mit der lichttechnischen Wirkung der Fassade im Raum / am Arbeitsplatz auseinandersetzen. 21

22 Zielsetzung Integration realer Produktdaten in Rechenprogramme Verschiedenartige Fassadenkomponenten und -systeme Tageslicht Lichtwellenleiter Messtechnik - Datenbanken - Berechnungssoftware Lichttechnische Analyse und Optimierung in der Beratungspraxis

23 Berechnungsverfahren Messtechnik Messkampagne: Vermessung von mehr als 50 Komponenten Vertikale Fassaden Diverse Raffstore, variable Anstellwinkel Tageslichtrolladen Textiler Sonnenschutz Dachoberlichter Opale Platten Stegmehrfachplatten Mikrosonnenschutzraster Prismen

24 Workflows und Bedienkonzepte Planung

25 Berechnungsverfahren Algorithmik Integration der allgemeinen Tageslichtfunktionalität in DIALux evo

26 ÜBERSICHT Stand der LED Technik Neues aus der Tageslichttechnik Verstärkte Integration elektrische Beleuchtung und Tageslichttechnik

27 Neue Führungsgrößen für die Beleuchtung Nicht visuelle, circadiane Wirkung des Lichts Zeitlich variable Intensitäten und Spektren Dynamische Führungsgrößen (E m = f(t)) statt statischer Führungsgrößen (z.b. E m = 500 lx) Produkte / Lösungen: Eingang in die Standardisierung Neues tageslichtabhängiges Lichtmanagement Unterstützende Leuchtenlösungen

28 Daylight Mimicking

29

30

31 Neue, mikrooptische Baukomponenten zur energieeffizienten Tageslicht- und LED-Beleuchtung Auskoppelnde Lichtabstrahlung Durchsicht LED aus Durchsicht LED an Struktur LED + Kombinationen Umlenkende Struktur Normales Glas Lichtumlenkende Struktur Leuchten- Hersteller N.N.

32 Zusammenfassung & Ausblick LEDs More for Less Digitales Licht : Vieles ist möglich. Was ist sinnvoll? Tageslicht & Fassade Verbesserte Bewertungsansätze (Blendungsbewertung, Planungstools) Fassadenansteuerung näher an Raumbeleuchtungsverhältnissen orientieren Integration elektrische Beleuchtung und Tageslicht Führungsgrößen Technologien: Daylight Mimicking, Hybride Beleuchtung aus der Fassade

33

34