Erfahrungsbericht: HCL-Steuerung in der Anwendung

Martin Daller, Geschäftsführer Seebacher GmbH:

Vorwort

Wir beschäftigen uns bereits seit 2002 mit dem Thema Farbtemperatursteuerung in der Architekturbeleuchtung. Über die Jahre wurden die Anlagen mit verschiedenen Namen ausgeführt: tunable-white, circadiane Lichtsteuerung oder weiß/weiß-Steuerung. Der aktuell gängige Begriff, wenn es um biologisch wirksame Beleuchtung geht, ist Human Centric Lighting (HCL). Wir haben bisher viele Prototypen-Anlagen geplant und programmiert. Darunter waren Anlagen für Betreiber und auch Anlagen für Forschungszwecke. Wir konnten dadurch in den letzten 15 Jahren sehr viel Know-How über das Thema und den Stand der Forschung sammeln.

Natürlich haben wir auch bei uns im Haus Anlagen mit HCL-Steuerung installiert und viele Steuerungsvarianten ausprobiert. Unsere grundsätzlichen Erkenntnisse und unsere Empfehlungen eine biologisch wirksame Lichtanlage steuerungstechnisch zu planen und zu realisieren, will ich hiermit knapp erläutern.

Häufige Probleme

Unter den vielen realisierten Anlagen sind meiner Meinung nach nur wenige gute und durchdachte Lösungen. Zum Beispiel sind bei den meisten Anlagen nur bestimmte Räume mit tunable-white-Leuchten ausgestattet. Oder in anderen Anlagen werden die Farben von Raum zu Raum unterschiedlich angesteuert. Das sieht nicht nur von außen unschön aus, sondern ist auch störend, wenn man von einem Raum in einen anderen geht. Ebenfalls kann es auch störend sein, wenn der Nutzer die Farben beliebig einstellen kann. Das Auge muss bei jedem schnellen Wechsel einen neuen Weißabgleich machen, das kann anstrengend und störend sein. Wirklich störend wird es, wenn in einem Raum viele einzelne Stehleuchten in unterschiedlichen Farben leuchten. Teilweise sind auch schlechte Vorschaltgerät mit einer sehr schlechte Dimmkurve und Dimmauflösung verbaut, wodurch man Farbänderungen bewusst wahrnimmt. Dies geht meiner Meinung nach an dem Konzept von Human Centric Lighting vorbei, da biologisch wirksame Beleuchtung langfristig positive Effekte haben soll und keine kurzfristig störenden.

Steuerungstechnisch haben wir bei den realisierten Anlagen darauf geachtet viel Flexibilität und eine Vielzahl an Einstellmöglichkeiten vorzusehen. Jetzt merken wir, dass die Einstellungen kaum genutzt werden, da die meisten Nutzer zu wenig Wissen über die medizinische Wirkung von Licht haben. Das führt im schlimmsten Fall dazu, dass die Anlage verstellt wird und dann vollkommen unwirksam ist.

Lösung

Absolut positive Erfahrungen hatten wir bisher mit Steuerung, bei denen die Farbtemperatur des Außenlichts gemessen und in den Innenraum übertragen wird. Damit kann man nichts falsch machen, da die Beleuchtung die Werte vom Tageslicht übernimmt, welches der Mensch aus der Natur kennt. Dieses Prinzip kann auch ein Nichtmediziner seinen Kunden guten Gewissens anbieten.

Unsere Empfehlung

Versuchen Sie die Beleuchtung eines Gebäudes als eine gesamte Anlage zu betrachten - innen sowie außen. Wenn möglich, planen Sie ein einheitliches Leuchtenkonzept mit LEDs, die durchgängig die gleichen Farbtemperaturen und eine sehr gute Farbwiedergabe haben.

  • Die Farbtemperatur sollte im Hintergrund automatisch geregelt werden.
  • Die Helligkeit wird ebenfalls automatisch gesteuert oder/und man lässt den Nutzern je nach Bedarf die Räume oder Bereich individuell einstellen.

Die Farbtemperatur steuert man am besten abhängig vom Tageslicht. Wenn wir unseren Kunden diesen Vorschlag unterbreiten, kommen häufig Bedenken wie: "Dann holt man sich das schlechte Wetter ins Haus" oder: "Bei blauem Himmel ist die Beleuchtung zu kaltweiß".

Wir haben dazu viele Versuche bei uns im Haus durchgeführt und Folgendes festgestellt. Wenn wir mit unserem Farbtemperatursensor LS-04 global in den Himmel messen, ist die Auswirkung von einem bewölkten Himmel, blauem Himmel oder direkter Sonne vernachlässigbar gering. Die gemessenen Farbtemperaturen liegen tagsüber meist in dem Bereich von 5200K bis 6500K. Selten gibt es kleine Ausreißer um ein paar hundert Kelvin. Mit dem ISYGLT-System hat man sogar die Möglichkeit über eine einstellbare Kurve und Zeitverzögerung das Ganze etwas zu glätten oder auch ins Extremere zu steuern.

Bei der Planung ist auf alle Fälle darauf zu achten, den richtigen Sensor im passenden Gehäuse richtig zu positionieren. So kann eine einwandfreie Funktion gewährleistet sein und die Farben werden optimal eingestellt.

Zum Sonnenaufgang sowie -untergang hat man warmweißere Farben. Erst in der „Blauen Stunde“ würde die Farbe ins extrem blaue schießen. Das fangen wir aber sicher ab, indem wir ab Sonnenuntergang bis Sonnenaufgang immer langsam auf warmweißes Licht dimmen. Natürlich sehr langsam, damit das Auge sich an die geänderten Farben gewöhnt, aber die Änderung nicht bewusst wahrnimmt.

Mit diesem Steuerungsansatz genießt der Mensch im Gebäude die gleichen Lichtverhältnisse wie an einem Tag, den er draußen verbringt und abends gemütlich am Lagerfeuer entspannt. 

Somit hat man annähernd das gleiche Licht, wie die Menschen seit fast 2 Millionen Jahren. Das kann doch so falsch nicht sein...

Tagesverlauf der Farbtemperatur


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Martin Daller
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