Schonend ins rechte Licht gerückt - LED Technologie für Museen
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- Paulina Burgstaller
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1 PI-LED Technologie Schonend ins rechte Licht gerückt - LED Technologie für Museen DI Erwin Baumgartner Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 1
2 Inhalt Allgemeine Anforderungen an die Museumsbeleuchtung Anforderungen an den Lichtschutz Anforderungen an ein LED-Leuchtmittel Bekannte LED-Lösungen Kombination von 3200K und 6500K LEDs Kombination von RGB LEDs Kombination von RGBA LEDs Kombination von 3200K und GB LEDs Kombination von 6500K und RGB LEDs PI-LED Technologie Anwendungsmöglichkeiten der PI-LED Technologie Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 2
3 Anforderungen an die Museumsbeleuchtung Lichtverteilung Flächenstrahler, Akzentstrahler Diffuses Licht, Gerichtetes Licht Energieeffizienz Reduktion der Energiekosten (lm/w) Reduktion der Klimatisierungskosten Lichtqualität Farbwiedergabe Ra > 90 Flexibilität Stufenloses Dimmen der Lichtquelle Stufenloses Verändern der Farbtemperatur Schutz der Exponate Keine UV- IR-Strahlung Reduktion des Schädigungspotentials lt. CIE 157:2004 Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 3
4 Anforderungen an den Lichtschutz Wesentliche Parameter Strahlung (UV,VIS,IR) Bestrahlungsstärke (W/m2) Bestrahlungsdauer (Std.) Objektempfindlichkeit (Absorptionseigenschaften des Materials) Details im Dokument CIE 157:2004 ISBN Absorptionseigenschaften unterschiedlicher Materialien Material Hadernpapiere Ölfarben auf Leinwand und Aquarellfarben auf Papier Textilien Materialkonstante b 0,0125 0,0115 0,0100 LED Museumsbeleuchtung in Salzburg gemeinsam mit Partner Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 4
5 Schwellenbestrahlungsdauer Schwellenbestrahlungsdauer bei b=0,0115 Ölfarben auf Leinwand und Aquarellfarben auf Papier 2800K Halogen mit Filter Halogen mit Filter 390 Halogen , , , , , , ,00 Stunden [h] Schwellenbestrahlungsdauer bei b=0,0100 Textilien 2800K Halogen mit Filter Halogen mit Filter 390 Halogen 6.000, , , , , , , , ,00 Stunden [h] Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 5
6 Anforderungen an ein LED-Leuchtmittel Farbwiedergabe [Ra > 90] Gütemerkmale Effizienz [lm/w] Stufenlose Veränderung der Farbtemperatur (2700K-6500K) Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 6
7 Kombination von 3200K und 6500K LEDs 1,20E+00 1,00E+00 norm. intensity 8,00E-01 6,00E K 4500K 6500K v(lambda) Kurve 4,00E-01 2,00E-01 0,00E wavelenth [nm] Vorteile: - Nur 2 LED Typen in Verwendung Nachteile - In Extremen (6500K oder 3200K) nur eine LED in Betrieb - Lumenoutput Maximum bei ca. 5500K WW... Warmweiße LED (3200K) - Ra bei 6500K unter 80 KW. Kaltweiße LED (6500K) - Effizienz bei 3200K gering - Abweichung von Plankscher Kurve Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 7
8 3200K LEDs mit Farbkonversion haben geringere Effizienz 1,20E+00 1,00E+00 norm. intensity 8,00E-01 6,00E K 4500K 6500K v(lambda) Kurve 4,00E-01 2,00E-01 0,00E wavelenth [nm] ca. 20% der radiometrischen Strahlungsleistung erzeugt 1% des Lumenstroms Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 PI-LED Technologie wurde zum Patent angemeldet 8
9 Abweichung von Plankscher Kurve Abweichung von Plankscher Kurve 2700K 0,50 0,45 0, K 0,35 0,30 0,25 0,20 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 9
10 Kombination von RGB LEDs 1,20E+00 1,00E+00 norm. intensity 8,00E-01 6,00E K 4500K 6500K v(lambda) Kurve 4,00E-01 2,00E-01 G 0,00E wavelenth [nm] Vorteile: - Planksche Kurve nachbildbar - Alle LEDs in Betrieb R Nachteil: - Ra zwischen B Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/
11 Kombination von RGBA-LEDs 1,20E+00 1,00E+00 norm. intensity 8,00E-01 6,00E K 4500K 6500K v(lambda) Kurve 4,00E-01 2,00E-01 G 0,00E wavelenth [nm] Vorteile: A - Planksche Kurve nachbildbar - Ra zwischen R Nachteil: - 4 Typen von LEDs in Verwendung (Farbort, Elektronik, etc.) B Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/
12 Kombination von 3200K LED + GB 1,20E+00 1,00E+00 norm. intensity 8,00E-01 6,00E K 4500K 6500K v(lambda) Kurve 4,00E-01 2,00E-01 G 0,00E wavelenth [nm] Vorteile: WW - Planksche Kurve nachbildbar - Ra zwischen 91 und 93 Nachteil: - Effizienz gering (warmweiße LED) B Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/
13 Kombination von 6500K LED+ RGB 1,20E+00 1,00E+00 norm. intensity 8,00E-01 6,00E K 4500K 6500K v(lambda) Kurve 4,00E-01 2,00E-01 G 0,00E wavelenth [nm] Vorteile: - Planksche Kurve nachbildbar - Ra zwischen 60 und 93 KW R Nachteil: - 4 Typen von LEDs in Verwendung (Farbort, Elektronik, etc.) B Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/
14 Bewertung unterschiedlicher LED-Varianten LED-Kombination Ra Ra Effizienz Komplexität KW + WW 93,3 84,8 72,8 RGB 33,5 43,3 48,3 RGBA 83,3 80,2 80,3 WW + GB 93,3 91,9 91,3 KW + RGB 59,0 90,2 91,4 Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/
15 Die LED-Technologie der Zukunft Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 PI-LED Technologie wurde zum Patent angemeldet 15
16 Farbkonversion mittels Phosphor Peak 535nm Peak nm Peak 565nm Peak 610nm LED Blau Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 PI-LED Technologie wurde zum Patent angemeldet 16
17 Photometrische Effizienz von Phosphoren norm. Effizienz von Phosphoren norm. Effizienz ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 CIE x-achse norm. Effizienz 610 norm. Effizienz 565 norm. Effizienz norm. Effizienz 535 Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 PI-LED Technologie wurde zum Patent angemeldet 17
18 Maximale Photometrische Effizienz Peak 535nm Effizienzmaximum Peak nm Peak 565nm Peak 610nm LED Blau Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 PI-LED Technologie wurde zum Patent angemeldet 18
19 Photometrische Effizienz von Phosphoren norm. Effizienz Phosphor 565 norm. Effizienz ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 CIE x-achse +15% norm. Effizienz 565 Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 PI-LED Technologie wurde zum Patent angemeldet 19
20 Maximale Effizienz des Phosphors 565 Effizienzmaximum 6500K LED +15% LED Blau Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 PI-LED Technologie wurde zum Patent angemeldet 20
21 Maximale Effizienz einer Phosphormischung + rote LED Effizienzmaximum Phosphormischung LED Rot LED Blau Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 PI-LED Technologie wurde zum Patent angemeldet 21
22 Vergleich Spektren K LED mit PI-LED Technologie 1,20E+00 1,00E+00 norm. intensity 8,00E-01 6,00E K PI-LED 2800K v(lambda) Kurve 4,00E-01 2,00E-01 0,00E wavelenth [nm] Optimiertes Spektrum der PI-LED Technologie Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 PI-LED Technologie wurde zum Patent angemeldet 22
23 Maximale Effizienz mit PI-LED Technologie Optimierter Phosphor min. +10% 110% 100% 85% min. +10% min. -15% +29% 1,20E+00 norm. intensity 1,00E+00 8,00E-01 6,00E K PI-LED 2800K v(lambda) Kurve (110 85) / 85 = 29% 4,00E-01 2,00E-01 0,00E wavelenth [nm] 6500K 2800K Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 PI-LED Technologie wurde zum Patent angemeldet 23
24 Stufenlose Änderung der Farbtemperatur durch weitere blaue LED Effizienzmaximum Phosphormischung LED Rot LED Blau Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 PI-LED Technologie wurde zum Patent angemeldet 24
25 Unterschiedliche Spektren der PI-LED Technologie 6,00E-03 5,00E-03 4,00E-03 intensity [W/nm] 3,00E-03 2,00E-03 1,00E-03 0,00E wavelenth [nm] PI-LED Vorteile: - Planksche Kurve nachbildbar R - Ra zwischen 90 und 95 - Höchste Effizienz B Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 PI-LED Technologie wurde zum Patent angemeldet 25
26 Bewertung PI-LED Technologie LED-Kombination Ra Ra Effizienz Komplexität KW + WW 93,3 84,8 72,8 RGB 33,5 43,3 48,3 RGBA 83,3 80,2 80,3 WW + GB 93,3 91,9 91,3 KW + RGB 59,0 90,2 91,4 PI-LED 92,1 93,1 91,1 Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 PI-LED Technologie wurde zum Patent angemeldet 26
27 Effizienzvergleich PI-LED Technologie Leuchtmittel Glühlampen Halogen Glühlampen OSRAM Lumilux DE LUXE 930, 940, 954 PI-LED Technologie (2700K-6500K) Ra größer 90 größer 90 Effizienz [lm/w] derzeit Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/2007 PI-LED Technologie wurde zum Patent angemeldet 27
28 PI-LED Technologie für Museen Lichtschutz (CIE 157:2004) Hohe Farbtreue, Ra >90 Lichtfarbe stufenlos einstellbar Beleuchtungsstärke stufenlos einstellbar Hohe Effizienz Reduktion der Klimatisierungskosten Reduktion der Wartungskosten Quelle: PI-LED Technologie für Shops Keine UV- IR Strahlung Hohe Farbtreue, Ra >90 Lichtfarbe stufenlos einstellbar Beeinflussung Kaufverhalten Hohe Effizienz Reduktion Energiekosten Reduktion Wartungskosten Quelle: Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/
29 PI-LED Technologie für das Office Hohe Farbtreue, Ra >90 Lichtfarbe stufenlos einstellbar Beleuchtungsstärke stufenlos einstellbar Steigerung Wohlbefinden Steigerung Effizienz, Kreativität a cv - circadianer Wirkungsfaktor veränderbar Hohe Effizienz Reduktion Energiekosten Reduktion Wartungskosten PI-LED Technologie für Gesundheit und Wellness Quelle: Hohe Farbtreue, Ra >90, EN12464 Lichtfarbe stufenlos einstellbar Steigerung Wohlbefinden Beschleunigung des Genesungsprozesses a cv - circadianer Wirkungsfaktor veränderbar Hohe Effizienz Reduktion Energiekosten Reduktion Wartungskosten Quelle: Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/
30 PI-LED Technologie für die Straßenbeleuchtung Beleuchtungsstärke stufenlos einstellbar S/P-Ratio zwischen 1,4-2,3 Move Programm der EU Hohe Lebensdauer Reduktion Wartungskosten Quelle: PI-LED Technologie für Standardleuchtmittel Hohe Farbtreue, Ra >90 Höchste Effizienz bei warmweißem Licht Hohe Lebensdauer Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/
31 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Kontaktdaten Lumitech Produktion und Entwicklung GmbH DI Erwin Baumgartner Technologiepark Jennersdorf Lumitech GmbH 2007 Light Technology Solutions Erwin Baumgartner 11/
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