Schnappt sich das Licht bald ein zusätzliches Stück vom Kuchen der Wertschöpfungskette im Gebäude?

Unternehmer erkennen zunehmend, wie sie intelligente Gebäudetechnologien einsetzen können, um ihre Geschäftsergebnisse zu verbessern. Mit dem Einsatz der zur Verfügung stehenden Technologie lassen sich erhebliche Kosteneinsparungen realisieren, bei gleichzeitiger Erhöhung der Raumqualität. Das kommt den Firmen zugute, aber ebenso den Angestellten und Bewohnern, die diese Gebäude nutzen. Die Anforderungen der Auftraggeber entwickeln sich, wenn auch mit etwas Verzögerung, entsprechend der neuen technologischen Möglichkeiten. Es ist zu erwarten, dass in naher Zukunft solche Überlegungen zunehmend in die Elektro- und Lichtplanung von Gebäuden einfliessen werden.

Die Leuchten-Sensorik ermöglicht es heute, über den Einsatz der Lichtsteuerung hinweg, betriebsrelevante Daten zu sammeln und zu prozessieren. Durch die sogenannte Veredelung und Aggregation der Daten liefern diese wertvolle Erkenntnisse, um z.B. die Raumnutzung zu optimieren und dadurch Mietflächen einzusparen. Auch die bedarfsorientierte Steuerung der Gebäudetechnik kann durch sie verbessert und so die Betriebskosten gesenkt werden.  

Die Zeichen der Zeit sind erkannt. Traditionelle Leuchtenhersteller wie Signify, Regent oder Zumtobel stellen sich als Partner für Smart Buildings auf. Über die Beleuchtung sind Beleuchtungsfirmen bereits in allen relevanten Lebensbereichen von uns Menschen präsent, ein klarer USP: Einerseits braucht es keine zusätzliche Stromzufuhr und andererseits sind sie durch ihre Vogelperspektive ideal positioniert, um Daten zu erheben. Es ist zu erwarten, dass das Licht in Zukunft nicht nur durch die Gebäudeautomation gesteuert wird, sondern seinerseits zeitgleich relevante Betriebsdaten liefert.

Am Horizont zeichnet sich die Frage ab, wer in den neuen Gebäude-Wertschöpfungsprozessen zukünftig das Sagen hat. Beleuchtungsfirmen haben ihr Potential erkannt, sich ein grösseres Stück am Wertschöpfungsprozess in Gebäuden zu sichern. Etablierte Player sind mit ihren Gebäudeautomationslösungen bereits an den relevanten Schnittstellen vertreten. Alle haben erkannt: Das wertvollste an Gebäuden ist der Miet-, resp. Eigenmietwert pro ausgebautem Quadratmeter. Entsprechend hoch ist das finanzielle Einsparpotential, das sich durch die Reduktion, resp. Optimierung von Nutzflächen, erzielen lässt. Kurz bis mittelfristig betrachtet ist die Reduktion der Energiekosten im Vergleich ein «nice to have». 

Die Kompetenz, relevante Daten zu erheben, zu prozessieren und in Relation zu setzen, wird darüber entscheiden, wer das Rennen macht. Aber auch der Zugang zu den Auftraggebern, denn sie werden davon überzeugt werden müssen, wie schnell sich das finanziell rechnet.

Am Swiss Lighting Forum 2020 (ehem. LED-Forum) vom 30. Januar 2020 versprechen Beiträge von Signify und Siemens weitere spannende Einsichten. Sie präsentieren entsprechende Projekte, während Regent Einblicke geben wird, wie sich der traditionelle Leuchtenhersteller zum Enabler für Smart Buldings entwickelt.

Das Zusammenspiel von Lichtqualität und Connectivity

Während die Lichtbranche die fortschreitende Digitalisierung und Möglichkeiten der Vernetzung im IoT nutzt, um ihre Angebote zu erweitern, drängt sich die Frage auf, wie diese Tendenz die Beleuchtungsqualität beeinflussen wird. Welche Modelle helfen uns, das Zusammenspiel von Lichtqualität und Connectivity optimal zu orchestrieren? 
 
Wenn es um die Lichtqualität geht, befassen sich die Hersteller heute vordergründig mit der Effizienz von Optiken und Treibern, aber auch mit fixer oder variabler Farbtemperatur bis hin zu einem variablen Farbspektrum. Laut Prof. Dr. Ing. Tran Quoc Khanh, Leiter des Institutes für Lichttechnologie an der Technischen Universität Darmstadt, liefert die Farbmischung einen begrenzten Variationsbereich von nicht-visuellen Effekten, was die Farbqualität an sich jedoch nicht verbessert. 

Mit der zunehmenden Vernetzung der Beleuchtung wird die Lichtqualität nebst der Qualität der LED und der Steuerungstechnologie zunehmend auch davon abhängen, welche Daten mit welchen Absichten erhoben und prozessiert werden. Daten werden uns helfen, das Licht noch individueller, bedürfnisorientierter bereitstellen zu können.

Die Lichtqualität hängt wesentlich mit Connectivity-Entwicklungen zusammen. Gemäss Prof. Dr. Ing. Tran Quoc Khanh, sollte dieser Umstand in der Lichtforschung aufgegriffen werden, mit dem Ziel, die Chancen zu nutzen, um die Lichtqualität bedarfsorientiert weiter zu erhöhen.


Natürlich künstliches Licht

Wir verbringen die meiste Zeit in Innenräumen. Heute ist man in der Lage, mit künstlichem Licht den natürlichen Tageslichtverlauf nachzubilden. Um dem natürlichen Licht möglichst nahe zu kommen, werden Lichttemperaturen und -intensitäten künstlich nachgebildet. Die Umsetzung von Human Centric Lighting (HCL) ist in der Umsetzung jedoch hoch komplex. 

Beleuchtungsanlagen mit sogenannten nichtvisuellen Wirkungen von Licht werden heute in vielen Projekten vorgeschlagen. Meist werden sie mit den Begriffen HCL oder biodynamisches Licht beworben. Es wird dabei viel versprochen. Verglichen mit einer traditionellen Lichtplanung fällt der Planungsaufwand entsprechend hoch aus. Neben einem vertieften lichttechnischen Fachwissen sind Kompetenzen aus artfremden Disziplinen notwendig. 

Prof. Dr. Christian Cajochen von der Universität Basel stellt fest, dass die Erforschung der biologischen Lichtwirkung seit der Entdeckung der «intrinsisch photosensitiven Ganglienzellen» in der Netzhaut des Auges boomt. Man spricht vielfach von der nicht-visuellen oder nicht-bildhaften Wirkung von Licht auf den Menschen, bei welcher das Photopigment «Melanopsin» in den photosensitiven Ganglienzellen eine zentrale Rolle spielt. Die supprimierende Wirkung von Licht auf das Dunkelhormon Melatonin ist dabei am genausten untersucht. Anhand dieser Daten wurde kürzlich von der CIE ein neuer Standard ins Leben gerufen, der die Lichtwirkung auf der spektralen Empfindlichkeit jedes der fünf Photorezeptoren getrennt gewichtet.

Für die Implementierung von HCL-Lösungen empfehlen Chronobiologen «melanopisch äquivalente Tageslicht-Beleuchtungsstärken» zu verwenden. Grenzwert-Empfehlungen für die Raumbeleuchtung wurden kürzlich von einem internationalen Licht- Schlaf- und Chronobiologie-Expertengremium verabschiedet. Professor Christian Cajochen stellt diese im Rahmen seines Vortrages am 30. Januar am Swiss Lighting Forum in Basel vor. 


Veranstaltungshinweise

 

Die LED ist angekommen, Neue Themen in der Lichtforschung (Artikel, bulletin.ch)

Das richtige Licht, zur richtigen Zeit, Lichteffekte beurteilen (Artikel, bulletin.ch)

Licht aus Halbleitern, Glühdrähte und Leuchtstoffröhren weichen Halbleiterchips (Artikel, bulletin.ch)

«LEDs go!», Tipps und Hinweise zu LED-Beleuchtung (Info.Broschüre, PDF)

Digitalisierung in der Gebäudetechnik (Blog)

Effiziente Energiespeicherung durch Aquiferspeicher (Blog)

Dezentrale Energiezukunft (Blog)

In Zukunft wird das Gebäude zu einem Kernstück des Energiesystems (Blog)

Schweizer Licht Gesellschaft (Web)

 

Text: Patrick Collet, Electrosuisse
Foto: pixabay

 

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