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Gutes Licht zum Arbeiten

Funktionales Licht, insbesondere LED, sorgt für Energieeinsparungen, verbessert die Arbeitsleistung und den Sehkomfort. Der Licht-Experte Oliver Prietze gab dem VDI Arbeitskreis der Unternehmer und Führungskräfte daher Antworten auf Fragen rund um das Thema Licht.

Der VDI Arbeitskreis der Unternehmer und Führungskräfte befasste sich mit dem Thema Licht, da gerade jetzt die Tage kürzer und dunkler werden, so dass wir künstliches Licht und die richtige Beleuchtung zu schätzen wissen – sowohl im privaten Umfeld als auch am Arbeitsplatz jeder Art. Funktionales Licht – also die Beleuchtung von Arbeitsflächen in Büros und Werkstätten – nimmt in seiner Bedeutung als Produktionsfaktor zu. Insbesondere die Nutzung von LED sorgt für signifikante Energieeinsparungen sowie für die Verbesserung von menschlicher Arbeitsleistung und Sehkomfort. 

Licht-Experte Oliver Prietze, als Diplom-Betriebswirt und Diplom-Wirtschaftsingenieur stetig an der Schnittstelle Technik-Betriebswirtschaft, kennt Leuchten nahezu aller Art und für jeden Zweck. Besonders interessieren ihn die Renovierung von Beleuchtungsanlagen in Industrie- und Logistikhallen, die Verbesserung der Lichtqualität am Arbeitsplatz sowie die Senkung des Energieverbrauchs.

Was ist Licht?

Licht ist der sichtbare Teil elektromagnetische Strahlung, die aus schwingenden Energiequanten besteht. Die Lichtgeschwindigkeit liegt bei 2,98 x 108 m/s, also rund 300.000 km/s. Das Lichtspektrum reicht von 380 Nanometer (violett) bis 780 Nanometer (rot). Farbige Objekte sehen wir nur farbig, wenn das Spektrum der Lichtquelle diese Farben enthält. Die Summe aller Farben des Lichtspektrums ergibt das weiße Sonnenlicht.

Die Planung guter Beleuchtung ergibt sich aus der Beziehung von

       • Sehleistung – bestimmt durch Beleuchtungsstärke, Reflexionsgrad und Blendungsbegrenzung
       • Sehkomfort – bestimmt durch Farbwiedergabe und harmonische Helligkeitsverteilung
       • Visuelles Ambiente – bestimmt durch Modelling, Lichtfarbe und Lichtrichtung

Ein wolkenloser Sommertag hat eine Beleuchtungsstärke von 100.000 Lux. Eine immerhin mondhelle Nacht liegt bei nur 0,2 Lux. Für Arbeitsstätten im Innenraum normiert die DIN EN 12464-1 die Beleuchtungsstärke auf 500 Lux im Büro, 1.000 Lux für Feinmechanik-Arbeiten und an die 100.000 Lux für ein Operationsfeld. Neuanlagen weisen höhere Beleuchtungsstärken auf, da das Beleuchtungsniveau im Betrieb durch Verschmutzung und Alterung von Leuchten, Lichtquellen und Räumen abnimmt. Die Lichtfarbe (auch Farbtemperatur genannt) von warm bis kühl bestimmt nicht nur den Raumeindruck, sondern auch den menschlichen Bio-Rhythmus. Sie reicht von warmweiß (2.700-3.300 Kelvin) über neutralweiß (3.300-5.300 K) bis hin zu Tageslichtweiß (> 5.300 K).

Licht trifft Mensch

Geblendet fühlen wir uns bei zu hoher Leuchtdichte, frei strahlenden Lampen, falsch montierten Leuchten oder Lichtreflexen. Zur Vermeidung von Blendungen sollten Lichtquellen abgeschirmt und Leuchten günstiger positioniert werden. Aber auch die Anordnung der Arbeitsplätze oder die Einrichtung mit matten Oberflächen schafft Abhilfe.

Besseres Licht bringt mehr Lebensqualität, denn Licht wirkt dreifach: beim Sehen selbst, aber auch emotional und bezüglich der inneren Uhr. Licht ist der Taktgeber für Wach-/Schlafphasen – morgens als Stimmungsaufheller, wir fühlen uns fit und motiviert, während ein Abend ohne Lichtreize uns müde werden lässt. Tagsüber zu wenig Licht kann schlechten Schlaf in der Nacht zur Folge haben.

„Human Centric Lighting“ (HCL) verbindet Leistungs- und Kosteneffizienz der Beleuchtung mit Arbeitsplatzergonomie. Mitarbeiter sollen sich wacher fühlen und durch Förderung der Konzentration eine verbesserte Leistungsfähigkeit entwickeln, so dass die Arbeit leicht von der Hand geht. Bei der Umsetzung der Beleuchtung heißt das, ein Büro tagsüber hell-großflächig zu beleuchten und abends gerichtetes, punktuelles Licht einzusetzen. Beleuchtungsstärke und Blauanteile im Licht steigen bis zur Mittagszeit an und nehmen zum Abend ab. Kurze „Lichtduschen“ am Mittag oder frühen Nachmittag wirken zusätzlich stimulierend.

Künstliche Beleuchtung

Licht beeinflusst die Gesamtperformance eines Unternehmens, wobei die Betriebskosten bis zu 80 Prozent der Gesamtkosten einer Lichtanlage ausmachen:

       • Kosten für Strom (Licht + ggfs. Kühlung) und Wartung
       • Produktivität durch Beleuchtungsstärke/-komfort und biologischer Lichtwirkung
       • Gesundheit, Sicherheit und Umwelt – Schadstoffe, Beleuchtungsstärke/-blendung, CO2 und Abfall

​​​​Die Beleuchtungsoptimierung bestimmt stattliche Energieeinsparpotenziale (s. Grafik), vor allem wenn sie durch gutes Lichtmanagement gesteuert wird, z.B. mit Präsenzsteuerung für Verkehrswege, Lager und automatisierte Bereiche wie auch Tageslicht- und Tageszeitabhängige Regelungen. Eine Beleuchtungsrenovierung wird wirtschaftlich umso attraktiver, je mehr Beleuchtungsstunden anfallen – bei Normalarbeitszeiten über Doppelschichten bis hin zu /24/7 Betriebszeiten. Das kann schon rund 500 Euro je Leuchte über 10 Jahre beim Austausch veralteter Hallenpendelleuchten in einer Industriehalle ergeben. Besonders LED-Leuchten zeichnen sich durch ihre Beleuchtungsstärke und Effizienz aus – optimal abgestimmte Ansteuerung mit thermischem, optischem Design auf kleinstem Raum bei hoher Langlebigkeit und geringstem Wartungsaufwand.

Christa Holzenkamp
Leitung VDI Arbeitskreis UuF
www.vdi-sued.de/ak-uuf

Beleuchtungskonzept mit LED-Lichtlinien

Beleuchtungstrends mit LED Foto: Barthelme

Übersicht über Maßnahmen bei Beleuchtung

Maßnahmen bei Beleuchtung haben mit 30% die größte Energieeffizienzsteigerung (relative Einsparung) erzielt (n=1.047 Unternehmen). EEP Energieeffizienz-Index 2. Hj. 2017, Universität Stuttgart