LEDs simulieren Tageslicht

Den Himmel ins Büro holen

Die dynamische Lichtdecke vermittelt dem Büroangestellten das Gefühl, unter freiem Himmel zu arbeiten (Bild: Fraunhofer IAO)
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Arbeiten unter freiem Himmel – das klingt verlockend, lässt sich aber meist schwer umsetzen. Eine dynamische Lichtdecke holt den Himmel nun ins Büro: Sie bildet die Lichtverhältnisse nach, die vorbeiziehende Wolken hervorrufen.

Der Wind treibt die Wolken schnell über den Himmel, das Licht ändert sich ständig. Was uns draußen das Gefühl von Weite und Freiheit vermittelt, holen Forscher des Stuttgarter Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO nun auch in die Gebäude: Eine Lichtdecke, die sich über den gesamten Raum erstreckt, ahmt die Lichtverhältnisse nach, die vorbeiziehende Wolken erzeugen – und vermittelt den Menschen den Eindruck, draußen zu sitzen.

Die Lichtdecke, die die Fraunhofer-Forscher gemeinsam mit ihren Kollegen der LEiDs GmbH entwickelt haben, setzt sich aus 50 mal 50 cm großen Kacheln zusammen. In jeder Kachel befinden sich auf einer Platine 288 Leuchtdioden, kurz LEDs. Die Platine wird an der Decke befestigt. Eine mattweiße Diffusorfolie, die etwa 30 cm unter den LEDs angebracht ist, sorgt dafür, dass man die einzelnen Leuchtpunkte nicht als solche wahrnimmt. Vielmehr leuchtet die Fläche homogen. Um das benötigte Lichtspektrum zu erhalten, verwenden die Forscher rote, blaue, grüne und weiße LEDs. Durch diese Kombination lassen sich über 16 Mio. Farben darstellen. Die weißen Leuchtdioden sorgen zudem für Energieeffizienz: Sie sind noch stromsparender als die bunten.
Der Hauptschwerpunkt der Entwicklung des virtuellen Himmels lag darin, die Lichtverhältnisse an einem bewölkten Tag nachzubilden. Dazu haben die Forscher zunächst das natürliche Licht genau untersucht. In welcher Art und wie schnell ändert sich das Spektrum des Lichts, wenn die Wolken ziehen? „Mithilfe der LEDs ahmen wir diese Dynamik nach. Dabei soll der Nutzer die Änderungen nicht direkt wahrnehmen – das würde eventuell von der Arbeit ablenken. Dennoch soll sich das Licht ausreichend ändern, um die Wachheit und die Konzentration zu fördern“, sagt Dr.-Ing. Matthias Bues, Abteilungsleiter am IAO. Eine Vorstudie zeigte bereits, dass Nutzer diese dynamische Lichtführung als sehr angenehm empfinden: Bei der Studie arbeiteten zehn Probanden vier Tage lang unter einer 30 mal 60 cm großen Leuchte. Am ersten Tag leuchtete die Lampe statisch, am zweiten Tag änderte sich das Licht langsam und am dritten schnell. Am vierten Tag konnten die Testpersonen sich eine Beleuchtungsart aussuchen: 80 % entschieden sich für die schnelle Dynamik.
Mittlerweile gibt es bereits einen Prototyp des „Virtual Sky“ – auf einer Fläche von 34 qm mit insgesamt 34 560 LEDs. Bei voller Leistung leuchtet der „Himmel“ mit einer Stärke von über 3000 Lux. Werte von 500 bis 1000 Lux reichen jedoch vollkommen aus, diese Lichtstärken empfinden Nutzer als angenehm. Nach Angaben der Hersteller gibt es bereits erste Anfragen zu der neuartigen Beleuchtung, hauptsächlich für Konferenzräume. Momentan kostet „Virtual Sky“ etwa 1000 Euro pro qm, mit fallender Tendenz: Denn je mehr Stückzahlen produziert werden, desto kostengünstiger werden die einzelnen Lichtdecken.
Quelle: Fraunhofer IAO
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