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Fragen und Antworten

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FLASHAAR Produkte

- USP = Unique Value Proposition; einzigartige Verkaufsversprechen die sind:

  • Sämtliche Freiheiten beim Gestalten von Licht, klare Formsprache und minimalistisches Design, was sich verschiedenster architektonische Umgebungen mühelos anpasst.
  • Das Plug&Play Montageprinzip, garantiert eine schnelle und unkomplizierte Montage ohne aufwendige und zeitraubende Verkabelungen. Die Leuchteinsätze sind jederzeit mit einem einfach „Klick" zu montieren oder auszutauschen.
  • Bei nur einer elektrischen Einspeisung sind sehr lange Lichtlinien realisierbar um diese zeitsparend umzusetzen, zusätzlich können bis zu drei Lichtkreise geschaltet und gedimmt werden.
  • Bei vorkonfektionierte Leuchtmodulen und Komponenten lassen sich passende Lichtlösungen schnell und selbstständig planen und konfigurieren.
  • Sie wählen aus vier Profilformen, drei Leuchteinsätzen sowie einer Vielzahl von LED-Serien und optischen Systemen.

- spartanisches Design mit hoher Funktionalität
- integriertes durchgehendes Flachkabel
- bis zu 100m am Stück mit einer elektrischer Einspeisung
- anschlussfertige getestete Light Inserts
- große Anzahl an Montageprofilen für alle Anwendungsbereich
- von IP40 bis IP65;IP6 bis zu IP69 alles lieferbar
- von 300-3000lm/m
- von 120°;90°;60°,30° bis 15° sind viele LVK realisierbar
- CAD + Eulumdat files sind größtenteils vorhanden oder innerhalb von 48h lieferbar
- 24VDC + 48 VDC Lösungen
- Farbtemperaturen von 2000°K; 2700°K; 3000°K; 4000°K bis 6300°K möglich
- Farbwiedergabequalität von min. Ra>85 bis Ra>95 möglich
- „Made in Germany"
- mindestens MacAdam-Ellipsen < 3
- reproduzierbare Farborte bei Ersatz- oder Ergänzungslieferungen

Lichtlabor

Leuchten bis zu einer Länge der Lichtquelle von 1,5m und einem maximalen Gesamtgewicht von 25kg können mit unserem hauseigenen Fernfeld-Goniometer vermessen werden.

Unsere Leuchten werden im Fernfeld Goniometer je nach Komplexität der Leuchte unterschiedlich befestigt. Dabei sind von Magnethaltern, einfachen Schraubsystemen oder Sonderanfertigungen für Pendelleuchten alle Möglichkeiten vorhanden.

Unser hauseigener Werkzeugbau ermöglicht auch die Herstellung kundenspezifischer Halterungen maßgeschneidert auf die Leuchtengeometrie Ihrer Leuchte.

Von den Leuchten werden Lichtverteilungskurven (kurz LVK) in unserem Lichtlabor mittels Fernfeld Goniometer erstellt. Eine LVK soll einen visuellen zweidimensionalen Eindruck vermitteln über die dreidimensionale Verteilung des Lichts einer LED-Leuchte. Dies wird mittels eines Polardiagram, wobei üblicherweise Polarkoordinaten die Lichtstärke und die radiale Skalierung den Abstrahlwinkel ausdrücken, dargestellt.

Also ist die räumliche Verteilung der Lichtstärke einer Leuchte, wobei die Schnitte durch dessen senkrechte Achsen die LVK in den C-Ebenen darstellen, in einem zweidimensionalen Raum visualisiert. Demzufolge bietet ein Polardiagram die Möglichkeit Messwerte einfach und verständlich darzustellen. Die C-Ebenen des Polardiagramm geben Aufschluss über die Stärke des Lichtstrom (Zentrum 0 Lumen, äußerste max. Lumen laut LVK) während die Winkel den Abstrahlwinkel wiederspiegelt, also der Winkel in welchem das Licht durch eine Lampe nach vorne ausgestrahlt wird.

Die 90°-Achse einer LVK

 

Abb. 1 Lichtverteilungskurve

Des Weiteren wird der Lichtstrom einer Leuchte gemessen, die Einheit des Lichtstroms ist LUMEN (lm). Der Lichtstrom ist eine physiologische Messgröße und gibt die von einer Lichtquelle nach allen Seiten abgestrahlte und vom Auge bewertete Strahlungsleistung an. Lumen ist eine rein quantitative Messgröße für die Strahlungsleistung. Um die Qualität beurteilen zu können muss das Spektrum gemessen werden. Dieses wird dann bewertet nach CRI,CQS und anderen lichttechnischen Methoden bzw. Verfahren.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 2 Lichtleistung,-qualität und –temperatur eines Spektrums.

Quelle: Handbuch der Lichttechnik, 5. Auflage Jens Mueller

Durchschnittliche Zeiten für eine Messung sind 45min bis zu 3 Stunden, aber auch mehere Tage sind je nach Anforderungen des Kunden möglich. Eine pauschale Aussage ist nicht möglich.

Je nach Größe und Geometrie sind auch die Erwärmungskurven ganz unterschiedlich. Es gibt Leuchten welche mehrere Stunden bis zu einem stabilen Lumenstrom benötigen, die zwingend erforderlich sind um genaue Messdaten zu ermitteln gemäß der Norm 13032-1:2004+A1:2012.

Entsprechend unserer Preisliste – Lichttechnische Vermessung Stand 03 -2017

Einrichtung des Lichtlabor 124,--€
Vermessung LVK Mono Einzelmessung 175,--€
Vermessung LVK RGB 3 Einzelmessungen       349,--€
Flicker-Messung 99,-- €
Versandkosten Rücksendung 17,50€

Nach entsprechender Vermessung der Leuchten werden dem Kunden die Messergebnisse zusammengefasst in einer PDF-Übersicht, sowie alle Messdaten in einer *.LDT und *.IES Datei in der Regel als Anlagen einer E-Mail zugesandt.

Nach entsprechender Vermessung der Leuchten werden dem Kunden die Messergebnisse zusammengefasst in einer PDF-Übersicht, sowie alle Messdaten in einer *.LDT und *.IES Datei geliefert.

Die Messergebnisse geben exakte Aussagen zu Lichtstärke [cd],- strom [lm;Lumen],-leistung,-qualität,- farbe, Abstrahlwinkel sowie einer kompletten CRI, TM30 und CQS Auswertung und einem Rating nach UGR.

Wenn Teil der Beauftragung auch die Zusammenfassung der Messergebnisse "Flicker".

Die PDF beinhaltet folgende Positionen

  • Generelle Informationen
    • Produktname/Objektname
    • Datum und Zeit der lichttechnischen Untersuchung
    • Toleranzen sowie die letzte Kalibration des Systems
    • Bild der Leuchte am Goniometer
  • Lichtverteilungskurven
    • Elektrische Daten [ lm, cd, W und Leistungsfaktor]
    • Lichteffizienz in [Lumen/Watt]
    • Lichtqualität laut CRI [0-100]
    • Lichtfarbe (CCT) in [K°]
    • Abstrahlwinkel in Polardiagram
    • Spektrum mit entsprechendem Volt/Strom-Diagram
  • Einteilung nach CIE 1931 x&y-Koordinaten und exakter CCT
  • CRI, TM30-15, CQS – Auswertungen
  • Detaillierte TM 30 Bericht
  • Detaillierter Bericht zu Abstrahlwinkel in Form von Distanz zu Intensität und unterschiedlichen Winkeln
  • UGR - Tabelle sowieso Bezeichnung

Auf Wunsch können auch Flicker-Messungen durchgeführt werden.

Dabei handelt es sich um IES-Lichtdaten zur Beschreibung von Licht im vom „Illuminating Engineering Society" definiertem Format.

Sie ist die zweite von zwei Messdaten-Export Dateien unseres Fernfeld Goniometer. Mittels dem Tool „IES-Viewer" ist es möglich ein Rendering der Lichtverteilung zu erstellen.

Es handelt sich hierbei um Eulumdat(ldt.) Dateien die von DIAL entwickelt wurden. Sie sind für Ihre Lichtplanung entscheidend, denn sie enthalten wichtige Basisdaten wie zum Beispiel auch die Lichtstärke.
Quelle : https://www.dial.de/de/ldt-editor/

Sie ist die erste von zwei Messdaten-Export Dateien unseres Fernfeld Goniometer. Darin enthalten sind alle Angaben einer lichttechnischen Vermessung zu Leuchte, Lampe, Lichtstärken und Lichtverteilung.

Visualisieren lässt sich die Datei mittels „LDT Editor von DIAL" als Polardiagram, Kartesisches Diagramm, Kegeldiagramm und UGR-Tabelle.

Der Begriff Rendern oder Rendering wird in der grafischen Bildbearbeitung, in der Erstellung von Videosequenzen, in der Bildsynthese und auch in Web-Browsern beim HTML-Rendering benutzt. Mittels Rendering wird aus einem Rechnermodell ein realitätsnahes grafisches Volumenmodell, eine Animation oder eine Videosequenz erzeugt.

Objekte: Ein Objekt oder ein Modell wird aufgrund der geringeren Rechenzeit mit einem komprimierten Datenformat erstellt beziehungsweise gezeichnet. Erst bei der Fertigstellung werden durch das Rendern weitere Eigenschaften wie die Oberflächenstruktur, der Farbverlauf oder die Lichtquellen berechnet.

Bildbearbeitung: Der Computer berechnet vor der endgültigen Fertigstellung die Effekte zur Nachbearbeitung, zum Beispiel die Schärfe, die Belichtung oder die Übergänge. Diese Berechnungen werden als Rendering bezeichnet.

Videobearbeitung: Beim Rendern von Videos wird aus einer Komposition ein Frame erstellt. Eine Komposition ist der Zeitstrahl eines Videos, der mehrere Ebenen besitzt (zum Beispiel animierte Texte, Vektorgrafiken oder Audio-Streams). Die Informationen aus allen Ebenen werden zusammengeführt zu einem zweidimensionalen Bild.

Quelle :
1. https://praxistipps.chip.de/was-ist-rendern-einfach-und-verstaendlich-erklaert_41925 2. https://www.itwissen.info/Rendering-rendering.html

Beispiel zu Rendering:

Rechts ist die IES Datei-Information zu Abstrahlwinkel, links ist das zugehörige Rendering Modell zu der Datei.

Lichttechnische Untersuchungen

Es ist ein Merkmal zur objektiven Bewertung von Lichtqualität und beschreibt den Wirkungsgrad eines Leuchtmittels. Es ist die Lichtleistung die eine LED besitzt, also das Effizienz-Verhältnis aus dem Lichtstrom(lm) einer LED und der eingebrachten elektrischen Leistung(W) der LED. Je effizienter eine LED ist, desto größer das Verhältnis aus lm/W.

Beleuchtungsmittel Lichtausbeute  
Glühlampe 10-15 lm/W
Halogenlampe 14-26 lm/W
Leuchtdiode 60-100 lm/W
Quecksilberhochdrucklampe     35-60 lm/W
Halogen-Metalldampflampe 80-100 lm/W
Leuchtstofflampe 80-100 lm/W
Natrium-Niederdrucklampe 173 lm/W

Abb. 3 Typische Effizienzen verschiedener Leuchtmittel

CRI (Color Rendering Index) steht für den Farbwiedergabeindex und wird mit Ra abgekürzt. Es ist ein Maß für die Übereinstimmung der Farbwiedergabe einer künstlichen Lichtquelle in Bezug zu normierten Bezugslichtquellen.

Zur Bestimmung der Farbwiedergabe werden 15 Farbtafeln unter beiden Lichtquellen bemustert und die Farbunterschiede bewertet. Der höchste zu erreichende Farbwiedergabeindex liegt bei Ra=100 (Sonnenlicht) was der ersten von vier Stufen entspricht, je schlechter der Ra, desto schlechter können Farben vom Auge aufgelöst werden, siehe Tabelle 1

Der Wert eines CRI ergibt sich aus dem Median der ersten 8 Farbtafeln.

In anderen Worten der Farbwiedergabeindex ist ein Vergleichswert mit dem das Beleuchtungsspektrum von Lampen oder Leuchtdioden verglichen werden kann. Sonnenlicht hat den Farbwiedergabeindex 100.

Quelle: Handbuch der Lichttechnik, 5. Auflage Jens Mueller

Farbwiedergabestufe   Farbwiedergabeindex Ra  Farbwiedergabeeigenschaft   Beispiele 
1A ≥90 sehr gut Radiant/Sta. Maria 
1B 80... sehr gut Darklight/Nova-4/Navigator 
2A 70...79 gut Leuchtstofflampen
2B 60...69 gut Halogen-Metalldampflampen 
3 40...59 genügend Quecksilber-Hochdrucklampen 
4 20...39 ungenügend Natrium-Nieder/Hochdrucklampen 

Tab. 1 CRI Stufeneinteilung nach Ra

 

Abb. 4 Beispiel ein CRI-Auswertung

 

 

CRI R9 entspricht einem gesättigten Rot nach DIN 6169. R9 wird nicht berücksichtigt in CRI-Kalkulationen, jedoch ist es anteilhaft in den Farben wiederzufinden, welche die Basis der CRI-Kalkulation ausmachen.

Gleichzeitig spielt es eine große Rolle in der Lichtplanung:

  • In Restaurants wäre es unvorteilhaft ein Leuchte mit geringen R9 Anteil zu wählen, da viele Speisen wie Fleisch, Fisch und Gemüse hohe Anteile von Rot besitzen und diese Speisen dann verfärbt erscheinen würden.
  • In Krankenhäusern ist ein hoher R9 Anteil zwingend erforderlich, so dass die Physiologie von Menschen bei Operationen korrekt dargestellt ist.

Abb. 5 14 Testfarben nach DIN 6169

Quelle :
1.http://www.ledshift.com/LED-CRI-Farbwiedergabeindex.html
2.https://www.isolicht.com/led-farbwiedergabeindex

Der Beam Angle (dt. Abstrahlwinkel) beschreibt den Winkel in welchem das Licht durch eine Lampe nach vorne ausgestrahlt wird. Der Abstand einer LED-Leuchte zu dem zu beleuchtenden Objekt spielt dabei eine große Rolle, es lässt sich damit der Abstrahlwinkel α folgendermaßen berechnen:

α=2* (arctan⁡(d/(l*2)) )
d= Durchmesser des zu beleuchtenden Objekts, l= Abstand der Leuchte zu dem Objekt

Der Abstrahlwinkel beeinflusst folgendermaßen den Durchmesser des Lichtkegels, der durch die LED-Leuchte entsteht. Bei einer konstanten Referenz Deckenhöhe (l) von 2,5m ist der Durchmesser eines Lichtkegels, bei α=15° gleich 0,66m, bei 60° gleich 2,89m und bei 90° gleich 5,00m.

Auf einem Polardiagram gibt er zudem Aufschluss darüber ob es sich bei der LED-Leuchte um einen Downlighter, Uplighter oder einer Kombination von beiden handelt:

Abb. 6 Downlighter mit Abstrahlwinkel 33,3° bei 15° Linse

 

Abb. 7 Up- & Downlighter mit Abstrahlwinkel 360°, H1-Mini
Quelle: Handbuch der Lichttechnik, 5. Auflage Jens Mueller

CIE steht für Commission Internationale de L'Eclairage, sie definierte 1931 das XYZ-Normfarbsystem welches heutzutage in der additiven Farbmischung weltweite Bedeutung hat. Die CIE ist als Normausschuss anerkannt.

Abb. 8 Prinzip der additiven Farbmischung 1931

Mit der CIE-Normfarbtafel können Farben ohne Vergleichsmuster direkt mit Messgeräten bestimmt werden. Anders als bei einem Farbatlas, wo die Referenzfarben sich mit der Zeit verändern, können nun zu jederzeit Farben exakt repliziert bzw. gemessen auf den Grundlagen des mathematischen Konstrukts des Farbdiagramm des CIE-System.

Die Normfarbwerte XYZ liefern Information über Farbton, Sättigung und Helligkeit einer Farbe. Da gilt x+y+z=1, kann z aus x & y berechnet werden.

Werden die Normfarbwertanteile x und y für alle Wellenlängen ermittelt entsteht ein nicht geschlossener Spektralfarbenzug:

 

Mit den x- und y-Koordinaten können einzelne Farben präzise beschrieben werden, wobei mit x und y nur der Farbton und die Sättigung angegeben wird. Änderungen der Helligkeit einer Farbe, bedeutet eine Verschiebung der Normfarbtafel auf der z-Achse des Koordinaten-Systems. Jede Farbe besitzt nur einen Farbort in der Normfarbtafel. Beispielsweise etwa in der Mitte der Normtafel wo gilt x = y = z = 0,33, liegt der Weißpunkt (Unbuntpunkt).

Die linke untere Ecke der CIE-Normfarbtafel entspricht dem kurzwelligen Ende des sichtbaren Spektrums mit einer Wellenlänge λ von 380nm, was Blau entspricht.

Der obere Scheitel entspricht einer λ von 520nm= Grün, und die rechte äußere Ecke entspricht dem langwelligen Ende des Spektrums von 780nm= Rot.

Legt man nun ein Dreieck mit den Eckpunkten A, B und C in die Normfarbtafel, können alle Farben die dieses Dreieck einschließt in einer Farbpalette definiert werden und durch additive Mischung der Farben der Eckpunkte jederzeit reproduziert werden. Diesen fest definierten Raum nennt man ein Farbraum(Gamut), Farben außerhalb dieses Raums können nicht erzeugt werden.

Lampenhersteller geben die Lichtfarben ihrer Lampen mit den beiden Koordinaten x und y an.

MacAdam-Ellipsen bilden die Basis für eine Messung von Farbunterschiedsschwellen zum Zweck einer empfindungsgemäßen Farbabstandsbewertung. Man spricht dabei von einem wahrnehmbaren Farbunterschied, wenn sich zwei vorgegebene Farben gerade farblich unterscheiden, der sog. Farbabstandsschwelle.

Und genau diese Farbabstandsschwellen werden über MacAdam-Ellipsen sichtbar in der CIE Normfarbtafel.

MacAdam-Ellipsen sind dementsprechend ellipsenförmige Farborte, deren Radien und Richtungen vom Farbort der Normfarbtafel abhängen und einen Schwellenabstand beschreiben.

Innerhalb von MacAdam-Ellipsen liegen also Farben, die vom Auge als eine einzige Farbe wahrgenommen werden und sie zeigen somit sehr deutlich die empfindungsgemäße Inhomogenität des Auges.

Die Angabe eines MacAdam-Ellipsen Werts informiert demnach den Kunden darüber, in wie weit zum Beispiel die Lichtfarbe einzelner LED-Module abweichen und garantiert einen durchgehende Farbtemperatur der produzierten Leuchten.

Eine Angabe zur Standardabweichung dieser Farborte ist durch die „Standard Deviation of Colour Matching", kurz SCDM, veröffentlicht worden. Dabei sind die Unterschiede nur in der Reflektion der Leuchten sichtbar und ein Wert von <3 gilt als kaum wahrnehmbar, also extrem gut. Eine Step-3-MacAdam Angabe gibt daher beispielweise die Toleranz der Farbtemperatur gesehen über das gesamte Binning, von gerade einmal 120K bei einer Farbausgangstemeperatur von 3000°K.

Quelle: Handbuch der Lichttechnik, 5. Auflage Jens Mueller

TM30-15 ist die Weiterentwicklung von CRI, da CRI nur 8 Referenzfarben in Betracht nimmt. Durch TM30-15 wurde eine neue Bestimmung der Farbwiedergabe von Leuchtmitteln und Leuchten 2015 von der IES(Illuminating Engineering Society) entwickelt. Basis ist, dass die Palette der Testfarben von 8 auf 99 Referenzfarben (CES) ausgebaut wurde und somit ein neuer Fidelity-Index Rf definiert wurde.

Abb. 9 Color Evaluation Sample Radiant 2700°K

Zusätzlich wurde ein kreisförmiger Farbraum aus 16 Farborten festgelegt welcher als Referenzfläche fungiert, was als Gamut-Index Rg definiert wurde.

 

Schließlich werde Rf & Rg gegeneinader auf einem Koordianatensystem abgebildet um eine Bewertung des Leuchtmittels auf einem Blick zeigen zu können. Abb. 10 zeigt eine Messreihe verschiedener Leuchtmittel an. Der Punkt ganz rechts wo Rg & Rf = 100 sind, stellt das Optimum, was einer Glühstofflampe entspricht, dar.

 

Abb. 10 Messreihe verschiedener LED-Lampen, Glühlampen und Leuchtstofflampen
Quelle: Handbuch der Lichttechnik, 5. Auflage Jens Mueller

TM30-15 Rf Ist der Fidelity-Index, es ist der neue Standard seit 2015 zur Bewertung der Farbtreue eines Leuchtmittels. Er greift auf 99 Referenzfarben, welche über den gesamten Farbraum verteilt sind, zurück und in einem Wertebereich von 0-100 beschränkt ist.

Nach einer Messung eines Leuchtmittels durch ein Lichtspektrometer, werden die ermittelten Farborte des Leuchtmittels mit denen der Referenzfarben verglichen und daraus der Fidelity Index Rf gebildet:

Abb. 11 TM30 Fidelity Index Radiant 2700°K
Quelle: Handbuch der Lichttechnik, 5. Auflage Jens Mueller

 

 

TM30 Rg ist der Gamut Index einer TM30-15 Messung. Zusätzlich, zu der Bewertung der Ähnlichkeit von Testlichtquellen zur Referenz durch den Fidelity Index Rf, wird nun eine Analyse der Farbsättigung und Farbtonverschiebung druchgeführt.

Eine kreisförmige Referenzfläche von 16 Farborten ist festgelegt. Abweichungen davon geben Rückschluss auf die Sättigung eines Leuchtmittels. Werte über 100, anders als beim Fidelity Index Rf, sind möglich.

Abb. 12 TM30 Gamut Index Radiant 2700°K Rg = 102,3

CQS steht für Color Quality Scale. Das Verfahren verwendet 15 speziell ausgewählte gesättigte Testfarben aus dem Munsell-Farbsystem, anders als beim CRI-Verfahren wo nur 8 Testfarben der CIE verwendet werden:

 

- Die Farbqualitätsskala ist eine quantitative Messung mit der Lichtquellen für die Beleuchtung von Objekten bewertet werden. Soll heißen um allgemeine Präferenzen der Beobachter für gesättigte Farben zu berücksichtigen, wird die Erhöhung der Sättigung in der CQS-Methode nicht negativ bewertet. Somit ist es nun möglich, zusätzlich zu der CRI, eine Aussage zu treffen über Farbpräferenz und Farbwiedergabe eines Leuchtmittels.

Quelle : http://www.rainbow-light.com.tw/de/faq/Farbqualittsskala-CQS/rainbow-light_faq-07.html + Quelle: Handbuch der Lichttechnik, 5. Auflage Jens Mueller + http://www.lightingresearch.eu/de/lq-d/cqs01/

CCT ist die Farbtemperatur einer LED und wird in Kelvin [°K] angegeben. Per Definition ist es die Temperatur des Plankschen Strahlers, die zu einer bestimmten Farbe des Lichts gehört, das von der Strahlungsquelle ausgeht.

Beispiele für typische Farbtemperaturen sind:

  • Kerze = ca. 1500 °K
  • Glühlampe mit 40 W = ca. 2200 °K
  • Glühlampe mit 60 W = ca. 2680 °K
  • Glühlampe mit 100 W = ca. 2800 °K
  • Halogenlampe = ca. 3000 °K
  • Leuchtstofflampe = ca. 4000 °K
  • Vormittags-/Nachmittagsonne = ca. 5500 °K
  • Mittagssonne, Bewölkung = ca. 5500 bis 5800 °K

UGR steht für unified glare rating. Es dient zur Beurteilung der (psychologischen) Blendung von Beleuchtungen von Arbeitsstätten.

UGR basiert auf einer Blendformel die alle Leuchten einer Anlage, die zum Blendeindruck beitragen, berücksichtigt.

Typische UGR-Grenzwerte die nicht überschritten werden dürfen :

≤16 technisches Zeichnen
≤19 Lesen, Schreiben, Schulen, Besprechungen, Arbeiten am PC
≤22 Industrie und Handwerk
≤25 Grobe Arbeiten in der Industrie
≤28 Bahnsteige, Halle

Es geht hier viel mehr um das Zusammenspiel aus Helligkeitsniveau der leuchtenden Flächen einer Leuchte im Verhältnis zum Helligkeitsniveau der Umgebung, der Beobachterposition sowie der Blickrichtung des Beobachters.

Die mittlere Helligkeit der Lichtaustrittsfläche einer Leuchte wird in diesem Zusammenhang als mittlere Leuchten-Leuchtdichte und das Helligkeitsniveau des Hintergrundes bzw. der Umgebung als Hintergrundleuchtdichte bezeichnet.

Quelle: Handbuch der Lichttechnik, 5. Auflage Jens Mueller + Power Point
Lichtberater Flashaar Ingenieure GmbH, Gaustr. 13-15, 55411 Bingen am Rhein

Der UGR-Wert kann nur berechnet, nicht jedoch unmittelbar messtechnisch ermittelt werden. Bei Beleuchtungsanlagen mit Leuchten, die einen Indirektanteil von mehr als 65% haben und dort, wo engstrahlende Spots oder asymmetrisch abstrahlende Leuchten zum Einsatz kommen, kann per Definition kein UGR-Wert angegeben werden.


Quelle : https://www.dial.de/de/article/keine-blendung-durch-kunstlicht-was-hinter-dem-ugr-verfahren-steckt/

LED-Platinen

Das nach der Fertigung exemplarweise vorgenommene Einteilen der Produkte in die verschieden fein abgestuften Klassen wird als "binning" bezeichnet, dabei wird mittels entsprechend fein abgestufter Parameter in sogenannte Bins sortiert, das heißt, die LEDs werden einer Gruppe gleicher Beleuchtungsintensität und Farborten zugeordnet.
Quelle : https://de.wikipedia.org/wiki/Binning

 

 

Was ist der Rank einer LED-Platine und warum dürfen unterschiedliche Ranks nicht (immer) miteinander kombiniert werden in einer Licht-Linie?

Abb. 13 OSRAM- Binnings

Der Rank einer Platine bezeichnet die exakte Position der Farbtemperatur (Farbort) laut der CIE-Normfabtafel innerhalb einer Linie von LED-Platinen. Wesentlich hierbei ist das immer nur direkt angrenzende Binnings miteinander verwendbar sind, da dort der Farbunterschied kaum wahrnehmbar ist.

Der photometrische Code ist eine Herstellerangabe in Form einer sechsstelligen Zahlenfolge, der entscheidende Elemente der Beleuchtungstechnik einer Lichtquelle wiedergibt. Er liefert Aussagen zu der ausgehenden Farbigkeit des Lichts und dessen Beständigkeit über einen fest definierten Zeitraum.

Er ist aufgeteilt in zwei Seiten mit jeweils drei Zahlen. Die erste Zahl der linken Seite, welche Auskunft über die Farbigkeit des Lichts liefert, steht für den Farbwiedergabeindex CRI, die letzten zwei Zahlen geben die Farbtemperatur des Leuchtmittels wieder.

Gefolgt von der rechten Seite, die Auskunft über die Beständigkeit des Lichts über einen fest definierten Zeitraums gibt, wobei die erste Zahl für die Farbverteilung zu Beginn steht, angeführt durch die MacAdam-Ellipsen, die mittlere Zahl für die Entwicklung der Farbverteilung nach 6000h Stunden und die letzte Zahl der Index der Lichtstrom-Konstanz ist für die Dauer von 6000 Stunden.

Beispiel anhand unserem LED-Chip Satz Radiant:

927 339

bedeutet das unsere Radiant ein CRI >90 und Farbtemperatur 2700°K besitzt. Laut MacAdam-SDCM Einteilung, wie sich die Lichtfarbe der einzelnen LED-Module untereinander unterscheidet, von 3 , sowie nach 25% der Betriesdauer aber max 6000h, von ebenfalls 3 und abschliessend einen Wert von >=90% als Konstanz des Lichstrom über die 6000 Stunden.

Quelle : http://www.lec-expert.de/projekte/details-zum-photometrischen-code-auf-led-leuchten; https://elektrohelden.hagemeyershop.com/de-de/led-licht/w/licht-und-led-wiki/591/photometrischer-code-fur-led-lampen

Leuchten – Technik / Probleme

Flicker ist das sogenannte Flimmern eines Leuchtmittels.

Das Flimmern entsteht dadurch, dass unsere Netzspannung das EVG (Betriebsgerät) mit einer Frequenz von 50Hz einspeist und dadurch der Strom 100mal pro Sekunde seine Stärke ändert. So zeigt sich die maximale Helligkeit oder die Leuchtdichte, immer bei maximaler Amplitude unabhängig von der Polarität im Fall einer Glühlampe.

Eine anderen Möglichkeit sind Flicker bedingt durch Pulse Width Modulation kurz PWM. PWM ist die Grundidee heutiger Dimmer. Im Prinzip erfolgt das Dimmen von Leuchten durch extrem schnelles Ein- und Ausschalten im ms-Bereich was für unser Auge nicht sichtbar ist. Bei diesen Vorgängen kommt Frequenz bedingt zu Verzögerungen welche sich als flimmern zeigen können.

Ein Dimmer ist nichts Weiteres als ein Regler, der den Strom bzw. Spannung regelt, der für das System benötigt wird. Jedoch kommt es bei dem Regeln zu Verzögerungen im ms-Berreich. Diese Verzögerung nehmen wir als flackern in den LED wahr im ungünstigsten Fall.

Bei Konvertern ist es ein Qualitätsmerkmal der verbauten Kondensatoren. Sind diese minderwertig so kann die Zeit, bei dem die Polarität der Wechselspannung sich ändert, nicht ordentlich überbrückt werden und ein sogenannter Flicker entsteht während dem Polaritätsübergang.

Casambi ist in intelligentes Lichtsteuersystem was mittels Bluetooth, LED's , Halogenlampen oder auch herkömmliche Glühbirnen steuert. Der große Vorteil von Casambi ist das ganze Lichtszenen programmiert werden können und mittels Timer automatisiert geschaltet werden können.

Quelle https://www.lightim.de/lightim-magazin/was-ist-eigentlich-casambi

Die Schwellspannung (ungefähr Diffusionsspannung) ist der wichtigste Nennwert einer Diode. Die Schwellspannung gibt an, ab welcher Spannung eine Halbleiterdiode in Durchlassrichtung leitend wird. Das bedeutet, eine Diode in Durchlassrichtung ist nicht immer leitend, sondern erst ab einer bestimmten Schwellspannung.
Es spielt dabei keine Rolle, in welchem Spannungsbereich sich eine Diode befindet. Die Anode der Diode muss in Durchlassrichtung nur um die Schwellspannung positiver sein als die Kathode. Die Schwellspannung ist also als Potential zu sehen.

Quelle : https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201113.htm

PWM ist die Abkürzung für Pulsweitenmodulation. LEDs werden durch einen/eine pulsweitenmodulierten Strom oder Spannung gedimmt. Im Prinzip wird die LED sehr schnell ein und ausgeschaltet und die Anzahl der Schaltvorgänge ist die sogenannte Frequenz. Üblicherweise werden LEDs mit einer Frequenz von 200-300 Hz geschaltet bzw. gedimmt, d.h. 200-300 mal in der Sekunde wird die LED ein- und ausgeschaltet. Der Zustand „Eingeschaltet" bedeutet immer 100% ein.

Je größer die Zeit zwischen den beiden eingeschalteten Zuständen ist, also die Zeit, in der die LED ausgeschaltet ist, desto weniger Licht wird emittiert. Das träge menschliche Auge nimmt die LED dann als gedimmt war. Möglich ist dies, weil die LED trägheitslos auf dieses Ein- und Ausschalten reagiert, d.h. sie glimmt nicht, wie z.B. der Wendel einer Glühlampe, nach.

 

Begrenzungen gibt es theorethisch nur im Abtransport der Leuchten. Speditionsfrei können Leuchten bis zu einer Länge von 2,70m gebaut werden alles darüber wird per Spedition geliefert. Unsere Standardlängen der Leuchteneinsätze sind von 108mm bis zu 2008mm je nach LED-Serie und Anwendungsberich (Schuztart)erhältlich.

Darüber hinaus werden unsere Strangpressprofile alle in 6100m geliefert, theoretisch sind LightInserts bis 6m Länge denkbar.

Grund hierfür ist die optische Materialeigenschaft „Brechungsindex". Diese dimensionslose physikalische Größe gibt an, um welchen Faktor die Wellenlänge und die Phasengeschwindigkeit des Lichts kleiner sind im Vakuum.

Der Brechungsindex von Luft ist allgemein als 1 bekannt, der Brechungsindex von Polyurethan liegt bei ~1.41. Tritt nun das Licht der LED aus einem optischen dünneren Medium in ein optisch dichteres Medium, so wird wegen der unterschiedlichen Brechungsindizes, jede enthaltene Farbe des weißen Lichts unterschiedlich gebrochen. Dabei gilt das die Brechung von violetten Lichtstrahlen am stärksten, die der roten am schwächsten. Dieser Dispersionseffekt ist für die Zerlegung von weißem Licht in seine spektrale Farbanteile zuständig, was wir als Farbverschiebung oder auch Kelvin-Drift beobachten nach dem Verguss von LED's.

Deshalb ist bei der Wahl der LED daran zu denken das ein ~Verschiebung von min. +800°K bei dem Vergießen bei der endgültigen Farbtemperatur zu berücksichtigen ist.

Die nachfolgenden Tabellen sollen einen Überlick über den Kelvinshift vermitteln.

 

  ohne Verguss
Nova 3000°K  3037°K
Nova 3000°K (Büro)  3057°K
Nova 4000°K 4088°K
  mit Verguss 
Nova 3000°K 4579°K
Nova 3000°K (Büro) 4179°K
Nova 4000°K 8122°K

DALI = digital adressable lighting interface

DALI ist ein Protokoll für digitale Kommunikation zwischen Komponenten einer lichttechnischen Anlage. In Installationen organisiert und verwaltet ein DALI-Controller den Informationsfluss und den Zugriff aller Komponenten auf die Datenleitung.

Da im Lichtmanagement keine schnellen Prozesse gesteuert werden müssen, ist eine langsamere Datenübertragung, wie bei DALI, absolut ausreichend und trägt zusätzlich zur Kostenreduktion der DALI-Komponenten bei. Trotz dieser bewussten Beschränkungen bietet DALI eine erhebliche Funktionalität, die über das Schalten und Dimmen einzelner DALI-Komponenten weit hinaus geht. So können beispielsweise über Helligkeitssensoren Konstantlicht- Regelkreise aufgebaut werden und attraktive Lichtszenen zusammengestellt, abgelegt und wieder aufgerufen werden.

Ein besonderes Interesse kommt in diesem Zusammenhang auch der Statusrückmeldung der peripheren DALI-Komponenten an den zentralen DALI-Controller zu. Sie ermöglichen eine gezielte Fehlerdiagnose oder die Definition sinnvoller Wartungsintervalle für Vorschaltgerät und Lampentechnik. Als Medium zur Datenübertragung wird in erster Linie eine Zweidrahtleitung, wie in bisherigen Beleuchtungsinstallationen, genutzt. Diese kann sowohl als separate Leitung aber auch als Nutzung von freien Adern in einer Netzleitung ausgeführt sein. Ein großer Vorteil.

Um die Austauschbarkeit zwischen DALI- Komponenten verschiedener Hersteller sicherzustellen, wird das DALI- Protokoll international gemäß IEC 929 genormt.

Casambi ist ein intelligentes Lichtsteuersystem was mittels Bluetooth, LED's, Halogenlampen oder auch herkömmliche Glühbirnen steuert. Der große Vorteil von Casambi ist das ganze Lichtszenen programmiert werden können und mittels Timer automatisiert geschaltet werden können.

Ein Längsregler ist ein Spannungsregler, er stabilisiert eine elektrische Spannung als Betriebsspannung einer Schaltung, um Schwankungen der Eingangsspannung auszugleichen.

Grundsätzlich besteht ein LED-Aufbau aus folgenden Teilen:

  • Halbleiter, als Strahlungs- und Wärmequelle
  • Optik, zur Bestimmung der Abstrahlcharakteristik
  • verschiedene Verbindungstechniken als elektrische und thermische des Chips
  • Submount/Leiterplatte zur Entwärmung
  • Gehäuse als Schutzfunktion

Man kann die Erscheinungsbilder von Fehlern bei der LED in mehrere Hauptgruppen unterteilen. Da sind zunächst die Totalausfälle, wobei es sich einmal um die komplette oder vorübergehende Unterbrechung handelt, deren Ursache im Chip oder an Störungen im elektrischen Pfad liegt. Die Unterbrechung kann durch mechanische Überlastung und chemische bzw. thermische Prozesse hervorgerufen werden. Eine andere Art von Totalausfällen stellt sich als elektrischer Kurzschluss dar. Hier spielen elektrische Überlastung und Silberwachstum eine Rolle.

Bei Degradationsausfällen handelt es sich um die Veränderung der optischen, elektrischen oder thermischen Kennwerte oder einer Kombination von mehreren, wobei die „Lichtabnahme" der LED die augenscheinlichste Degradation ist. In der Realität gehen aber der Lichtabnahme andere Veränderungen der verschiedenen Parameter voraus. Oft geht eine Degradation einem Totalausfall voraus. Eine spezielle Art der Degradationsausfälle sind reversible Prozesse, die durch Strom oder anderen Stress hervorgerufen werden. Diese Fehler können durch gezielte Tests wie z.B. Temperaturwechseltest hervorgerufen und somit selektiert werden.

Beispiele können sein :

  • Elektrische Unterbrechung
  • Bonddrahtablösng
  • Bonddrahtablösungen durch mechanische Einflüsse
  • Bonddrahtablösungen durch chemische Einflüsse
  • Elektrischer Kurzschluss
  • Durch Überlast erzeugter Kurzschluss
  • Kurzschluss durch ESD-Schädigung
  • Degradation / + durch ESD-Schäden
  • Chipalterung
  • Überhöhte Sperrschichttemperatur

Quelle: http://www.elektroniknet.de/elektronik/optoelektronik/erscheinungsbild-und-ursachen-von-led-fehlern-87432.html

Unsere Leuchten können in 24V oder 48V DC je nach LED-Chipsatz betrieben werden. Vorrausetzung dafür ist, dass ein konstanter Strom I, der je nach LED-Chipsatz variiert, für jede LED verfügbar und mittels Längs- oder Schaltregler einstellbar ist, was nur möglich ist so lange eine konstante Spannung für jede LED anliegt.

Da die LED keinen nennenswerten Widerstand Ω hat muss ein Längsregler zusätzlich den Strom konstant für jede LED regeln. Bei den LED der Sta. Maria sind 20mA, Navigator 60mA und Nova 100mA erforderlich und wir verzichten auf Lösungen die Vorwiderstände beinhalten wie z.B. aus Asien.

Eine weiterer Aspekt ist der Spannungsabfall bedingt durch die Kabellänge da gilt:
dU= ((2*L*P))/((κ*A*Uin) )

dU =  Spannungsabfall im Kabel in [V]
L = Länge des Kabels in [m]
P = elektrische Leistung des angeschlossenen Verbrauchers in [W]
κ = spezifischer Widerstand des Leiters, bei Kupfer 56
A = Leitungsquerschnitt in [mm²]
Uin = anliegende Versorgungsspannung


Deswegen ist bei unseren Produkten ein Arbeitsbereich angegeben :

Dieses Spannungsfenster bezieht sich darauf, dass unsere LED-Chipsätze trotz des Spannungsabfall und der damit verlorenen Spannung proportional zur Länge L [m] des Kabels, eine Spannung zwischen 26V - 23,5V anliegt und die LED Ihre angegeben Lichtfarben/-strom einhalten können.

Zusätzlich ist für jede LED-Chipsätze Reihe eine Angabe „xx m per feed-in" gegeben. Dies ist die maximale Länge mit deinen die LED-Leuchten mit einer einzigen Einspeisung ihren Arbeitsbereich einhalten können.

Dadurch ist unserer LED System mit einer einzigen Stromeinspeisung begrenzt einsetzbar, sofern nicht die Konverterspannung oder Kabelquerschnitt verändert wird oder eine weitere Stromeinspeisung für die LED Leuchten vorgesehen ist.