Kategorie: LED

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Amplitudendimmung / analoges Stromdimmen

Die Ampitudendimmung ist auch bekannt unter den Bezeichnungen analoges Stromdimmen oder analog Dimmen. Bei dieser Dimmart reduziert das EVG die Amplitude des Vorwärtsstroms der LED und reduziert so die Lichtmenge. In der Vergangenheit gab es bei dieser Dimmart Probleme die Lichtfarbe der LEDs konstant auf einem Kelvinwert zu halten. Weiterhin konnten bei unteren Dimmniveaus einzelne LEDs ausgehen, während andere noch leuchteten. Diese Probleme wurden beseitigt. Aktuelle EVG Modelle dimmen von 100% bis 1% Lichtleistung mit Amplitudendimmung ohne die genannten Schwächen. Der grösste Vorteil der Amplitudendimmung: selbst auf den untersten Dimmniveaus tritt kein Flicker auf. Amplituden gedimmte LEDs sind einwandfrei kameratauglich. Eine Amplitudendimmung von LED Streifen ist möglich, jedoch reichen hier standard EVGs nicht aus. Bei LED Modulen und COB’s ist die Amplitudendimmung von 100% bis 1% mittlerweile Standard.

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Unified Glare Rating / UGR

UGR
UGR

Der UGR-Wert (Unified Glare Rating, deutsch: vereinheitlichte Blendungsbewertung) ist eine einheitslose Kennzahl, die eine Einschätzung der potentiellen Blendung einer Leuchte gibt. Der UGR-Wert kann zwischen 10 und 30 liegen. Je niedriger der Wert, desto geringer ist die statistische Blendempfindung von einer größeren Zahl Beobachter. Soll heißen: Ein UGR-Wert von 19 besagt, dass sich 65% der Beobachter nicht durch die Leuchte geblendet fühlen, 35% fühlen sich jedoch geblendet. Standard UGR-Werte sind: 13, 16, 19, 22, 25 und 28 gemäß DIN EN 12464-1 (Stand Jan. 2011). Je nach Art der Sehaufgaben schreibt DIN EN 12464-1 folgende UGR-Werte bei der Beleuchtung vor:

Technisches Zeichnen:                                                                                       UGR ≤ 16
Lesen, Unterrichtsräume, Computerarbeit, Kontrollarbeiten:                       UGR ≤ 19
Arbeiten in Industrie und Handwerk, Empfang:                                              UGR ≤ 22
Grobe Arbeiten, Treppen:                                                                                  UGR ≤ 25
Flure:                                                                                                                   UGR ≤ 28

Bei der Berechnung des UGR-Wertes nehmen mehrere Faktoren Einfluss. Der Ausstrahlungswinkel der Leuchte, die Höhe der Abpendelung bei Pendelleuchten, das Verhältnis zwischen Helligkeit der Leuchtfläche im Verhältnis zur Umgebungshelligkeit (ein entgegenkommendes Auto mit eingeschaltetem Fernlicht blendet nachts viel stärker als am Tag) und die Reflektionswerte von Decke, Wand und Boden. Diese projektspezifischen Faktoren beeinflussen den UGR-Wert und können nur von einem Lichtplaner ganz exakt bestimmt werden. Ein pauschal angegebener UGR-Wert, beispielsweise im Datenblatt einer Leuchte, bezieht sich auf einen Referenzraum mit festgesetzten Werten für die oben beschriebenen Einflussfaktoren und ist ein guter Indikator für die Ersteinschätzung der Entblendung. Für einen exakten UGR-Wert müssen Planer jedoch die Einflussfaktoren projektbezogen definieren, um wirklich zuverlässige Angaben zu bekommen.

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Human Centric Lighting / HCL

Human Centric Lighting

Lichttemperatur und Lichtstärke haben einen messbaren Einfluss auf die Hormonbildung in unserem Körper. Ein hoher Blauanteil im Licht hemmt beispielsweise die Produktion des Schlafhormons Melatonin. Ein Vorteil, wenn man mittags um 12:00 Uhr im Büro sitzt – ein Nachteil, wenn man abends um 23:00 Uhr im Bett liegt.

Unser Körper passt sich den veränderten Blauanteilen im Licht an. Diese ändern sich im Laufe des Tages und der Körper reagiert darauf. Im Morgengrauen und bei abendlicher Dämmerung hat Tageslicht einen geringen Blauanteil, eine niedrige Beleuchtungsstärke und eine warme Lichtfarbe von etwa 3.000 Kelvin. Mittags steigt der Blauanteil, genauso wie die Beleuchtungsstärke und das Licht hat einen Kelvinwert von etwa 10.000 Kelvin. Ein hoher Blauanteil im Licht, sei es vom Handydisplay oder aus der LED Beleuchtung im Büro, signalisiert dem Körper: es ist Mittagszeit – sei aktiv! Warme Lichttemperaturen in Verbindung mit geringerer Beleuchtungsstärke signalisieren dagegen Ruhe.

Viele Studien konnten nachweisen, dass eine Innenraumbeleuchtung, die dem natürlichen Tageslichtrhythmus nachempfunden ist, Konzentration, Wohlbefinden und Leistungsbereitschaft steigert. Ein Lichtkonzept nach dem HCL Prinzip versucht also die natürlichen Veränderungen des Sonnenlichts aufzugreifen und für die Innenraumbeleuchtung zu nutzen.

Wie sieht so etwas konkret aus? Wenn Leuchten mit modernen „tuneable white“-fähigen LEDs bestückt sind, können Lichttemperatur und Beleuchtungsstärke abhängig von der Tageszeit variabel eingestellt und programmiert werden. Die Einstellung kann automatisiert über eine DALI Anlage passieren oder manuell mit passenden Wandschaltern selbst geregelt werden.

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Dim to Warm

Dim to warm

Eine Halogenlampe hat bei 100% Lichtleistung einen Kelvin Wert von beispielsweise 2700K, beim Herunterdimmen auf 10% nur noch 1800K. Je weiter Sie alte Glüh- und Halogenlampen herunter dimmen, desto wärmer wird ihre Lichttemperatur. Dies erzeugt gerade im Wohnbereich eine angenehm, warme Lichtumgebung bei gedimmter Beleuchtung. Bei LED Lichtquellen gab es diese Reduzierung des Kelvin Wertes lange Zeit nicht. Es wurde, unabhängig vom Dimmlevel, immer konstant der gekaufte Kelvin Wert emittiert.

Die DimToWarm Technology schafft hier Abhilfe. Mittlerweile sind unzählige LED Retrofit Produkte für diverse Fassungsarten auf dem Markt, die die beliebte Range 2700-1800K abdecken. So wird das Leuchtverhalten der alten Leuchtmittel bei teils deutlich besseren Farbwiedergabewerten nachgeahmt.

Für professionelle, projektbezogene Anwendungen bietet der Markt hocheffiziente DimToWarm COB’s für den Einsatz in Ein-, Aufbaustrahlern oder Sonderleuchten. Bei DimToWarm Anwendungen müssen Sie in der Regel mit Phasendimmung arbeiten. Hier bietet der Markt aber mittlerweile Geräte mit Amplitudendimmung, bei denen keine Probleme mit dem Flicker Effekt entstehen.

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Drahtlose Ansteuerung

Der Kundenwunsch: Eine dimmbare LED Beleuchtung mit RGB Farbwechseltechnik oder Tuneable White Anwendung, im Objekt ist aber nur ein 3-adriges Kabel verlegt. Eine physische Ansteuerung über DALI oder DMX ist also nicht möglich. Überdies ist ein nachträgliches Ziehen von Steuerleitungen zu teuer. Sind Sie als Planer mit einem solchen Szenario konfrontiert, muss die Ansteuerung der Beleuchtung drahtlos passieren. Eine drahtlose Steuerung ist auch für komplexe Licht- und Farbsteuerungen möglich. Es gibt Anbieter, die mit Bluetooth Verbindungen und smarten Endgeräten zur Eingabe arbeiten (Casambi). Eine Ansteuerung über Funkverbindungen auf DALI oder DMX Basis ist ebenfalls möglich. Lassen Sie sich hier am besten projektbezogen von unseren Technikern über die Möglichkeiten beraten.

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Flicker Effekt

Flicker Effekt

Wenn eine LED in der Sekunde 10 mal an und aus geht, passiert das mit einer Frequenz von 10 Hertz. Das menschliche Auge nimmt diesen An/Aus Vorgang als Flackern wahr. Dies nennt man auch den „Flicker Effekt“. Bewusst nimmt der Mensch ein Flackern im Frequenzbereich zwischen 1-80 Hz wahr. An/Aus Vorgänge, die zwischen 80 und 100 mal in der Sekunde stattfinden, nimmt das Auge als konstant leuchtende Lichtquelle wahr. Empfindliche Menschen können aber dennoch unterbewusst ein Flackern in diesem Frequenzbereich erkennen. Dies führt zu Kopfschmerzen oder, im schlimmsten Fall, Krampfanfällen bei Epileptikern.

PWM Dimmung

In der LED Beleuchtung ist der „Flicker Effekt“ ein Begriff, der im Zusammenhang mit der LED Dimmbarkeit immer wieder auftaucht. Auch Planer und Architekten sollten für diesen Begriff sensibilisiert sein. Der Flicker Effekt ist eine Begleiterscheinung der Pulsweitenmodulation (kurz: PWM). PWM ist ein Dimmverfahren, das von EVG‘s zum Herunterregeln der Helligkeit genutzt wird. Es ist unabhängig von der genutzten Dimmart zu sehen. Bei der PWM Dimmung wird die LED in der Sekunde mehrfach an- und ausgeschaltet, wodurch die Gesamtlichtmenge, die die LED dadurch pro Sekunde abgibt, sinkt. Ist die Frequenz hoch genug sieht das menschliche Auge eine sauber gedimmte, konstant leuchtende LED.

Eine PWM Dimmung ist daher an sich nicht schlecht, es muss jedoch bei den eingesetzten EVG’s darauf geachtet werden, dass auch in unteren Dimmbereichen mit ausreichend hoher Frequenz gedimmt wird. Bei minderwertigen EVG’s ist die Gefahr groß, dass dies nicht der Fall ist und in Bereichen zwischen 80-100Hz gedimmt wird.

Projekte, in denen Kameras zum Einsatz kommen, sind ein weiterer Bereich in dem der Flicker Effekt zu einem Problem werden kann. Konferenzräume mit Videoübertragung, Restaurants mit gedimmten Leuchten, in denen sich die Gäste mit ihrem Handy filmen. Objekte, in denen Filme gedreht werden. Hier sollte ein Flicker Effekt auch bei gedimmten Licht ausgeschlossen werden können. Speziell für diese Objekte sollten Sie hochwertige EVG Technik für Ihre LED Beleuchtung einplanen.

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Ripple Effekt

Ripple ist ein Begriff aus der Elektrotechnik und bedeutet, dass ein Gleichstrom von einem Wechselstrom überlagert wird. Ströme dieser Art nennt man auch „Rippelstrom“ oder „pulsierender Gleichstrom“. Gerade bei dimmbaren Leuchten kann der Ripple Effekt zu einer flackernden Lichtquelle führen. Dies ist ein Grund, warum der Ripple Effekt häufig im Zusammenhang mit dem Flicker Effekt auftaucht. Wenn LED’s auf Grund des Ripple Effekts flackern, liegt das in der Regel an minderwertigen EVG’s. Sollten Sie in Projekten dimmbare LED Anwendungen einplanen, achten Sie darauf, dass die verwendeten EVG’s der LED Beleuchtung „Ripple Free“ sind. Auch bei Peters Leuchten ist dies Standard.

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Ra / CRI / Farbwiedergabe

CRI

Der Farbwiedergabeindex (Referenzindex allgemein ) oder CRI (englisch: Color Rendering Index) gibt die Qualität der Farbwiedergabe einer Lichtquelle an. Je höher dieser Wert, desto satter und kontrastreicher werden die verschiedenen Farben hervorgehoben. Soll ein Bild mit verschiedenen Farben oder ein Schaufensteraushang mit farbenfrohen Kleidungsstücken beleuchtet werden, empfiehlt sich eine Lichtquelle mit einem hohen Ra / CRI Wert. 

Derzeit sind auf dem Markt LED’s mit einem CRI-Maximum von 97 erhältlich. Ein solcher CRI-Wert wird derzeit bei den Standardlichtfarben 2.700 Kelvin, 3.000K und 4.000K angeboten. Steigt der Kelvin-Wert in den kälteren Bereich (5.000+), fallen die CRI Werte auf 80 bzw. 70. Nach EU Verordnung sind in Innenbereichen nur Lichtquellen mit einem CRI von mindestens 80 zulässig (Europäische Verordnung 1194/2012). Standard CRI Werte sind 97, 95, 90, 80 und 70.

Bei weiteren Fragen zum Thema stehen wir Ihnen gerne auch persönlich zur Verfügung.

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Kelvin-Wert / Farbtemperatur / CCT

Kelvin-Wert

Ob eine weiße Lichtquelle „warm“ oder „kalt“ erscheint, misst die sog. Farbtemperatur angegeben in Kelvin. So hat eine Kerze eine Farbtemperatur von 1.850 Kelvin, eine alte Glühbirne mit Glühdraht 2.700 Kelvin und Tageslicht zur Mittagszeit 6.500 Kelvin. Bei steigendem Kelvin-Wert wirkt die Lichtquelle also umso kühler. Der Kelvin-Wert sagt hierbei nichts über die Helligkeit (gemessen in Lumen) einer Lichtquelle aus, lediglich die wahrgenommene „Wärme bzw. Kälte“ des Lichts wird beschrieben.

Die Standard Kelvin-Werte für LED Lichtquellen liegen bei 2.700K, 3.000K, 4.000K, 5.000K, 6.500K. In Wohn- und Essbereichen wird bevorzugt 2.700K oder 3.000K (warm weiß) eingesetzt, um eine angenehme, warme Atmosphäre zu erzeugen und die Beleuchtung nicht zu „kalt“ wirken zu lassen. Für Restaurants oder Lounge Bereiche werden auch Lichtfarben von 2.500K oder 2.300K (extra warm weiß) empfohlen. In öffentlichen Bereichen oder an Arbeitsplätzen werden eher neutrale Farbtemperaturen wie 4.000K oder 5.000K eingesetzt (neutral weiß). In Lagerhallen oder Werkstätten kommen 6.500K Lichtquellen zum Einsatz (kalt weiß). Für kundenspezifische Sonderlösungen bietet Peters Leuchten die komplette Bandbreite an Farbtemperaturen an.