heute geht es Rund ums Thema Weihnachtsbeleuchtung. Wir verraten Ihnen wieviel eine LED Lichterkette an Stromkosten verbraucht. Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft und auch Verbraucherzentralen empfehlen die Verwendung von LED-Lichterketten. Diese sind bis zu zehnmal effizienter als herkömmliche Lichterketten mit herkömmlichen Glühlampen und haben auch eine 100x längere Lebensdauer.
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nun geht es ans Eingemachte. In diesem ersten inhaltlich geprägten Beitrag werden wir uns mal ein paar wesentliche technische Begrifflichkeiten aus der Kategorie künstlicher Beleuchtung anschauen und erläutern, da uns diese im Alltag beim Leuchtmittelkauf immer mal wieder begegnen.
Watt
Watt ist die Einheit der elektrischen Leistung. Sie gibt an, wie viel Energie für den Betrieb z. B. eines Leuchtmittels benötigt werden. In der Zeit, in der es nur Glühfadenlampen gab, stand die Leistung eines Leuchtmittels auch stellvertretend für ihre Helligkeit. Ein höherer Verbrauch resultierte auch immer in einer größeren Helligkeit. Spätestens seit der Marktreife von Energiesparlampen (Kompaktleuchtstofflampen und LED-Lampen) ist ein reiner Leistungsvergleich zwischen Leuchtmitteln unterschiedlicher Bauart nicht mehr sinnvoll, um Aussagen über deren Helligkeit zu tätigen. Die Angabe Watt wird mit dem Buchstaben W abgekürzt.
Lumen
Die Angabe Lumen auf der Verpackung eines Leuchtmittels geben den absoluten Wert des in alle Richtungen abgestrahlten Lichtes im für das menschliche Auge sichtbaren Farbspektrum an. Je mehr Licht die Lampe abstrahlt, desto heller nehmen wir es wahr. Lumen sind die Einheit des Lichtstroms und werden mit den Buchstaben lm abgekürzt.
Lichtausbeute
Die Lichtausbeute setzt den Lichtstrom ins Verhältnis zur aufgenommenen Leistung und stellt damit die Effizienz einer Lichtquelle dar, Licht zu erzeugen. Die Angabe erfolgt in Lumen pro Watt und wird mit lm/W abgekürzt.
Um die drei eingeführten Begriffe mal ein wenig mit Leben zu füllen, schauen wir uns doch einmal die unten stehende Tabelle an, die verschiedene Leuchtmittel miteinander vergleicht.
Leuchtmittel | Leistung | Lichtstrom | Lichtausbeute |
---|---|---|---|
Glühfadenlampe | 60 Watt | 660 Lumen | 11 Lumen/Watt |
Halogenlampe | 46 Watt | 700 Lumen | 15 Lumen/Watt |
Energiesparlampe | 15 Watt | 820 Lumen | 44 Lumen/Watt |
LED-Lampe | 8 Watt | 806 Lumen | 101 Lumen/Watt |
Filament-LED-Lampe | 7 Watt | 806 Lumen | 115 Lumen/Watt |
Die oben angegebenen Werte der einzelnen Lampentypen entsprechen gewöhnlichen Vertretern ihrer Art. Alle Leuchtmittel weisen einen vergleichbaren Lichtstrom auf, allerdings unterscheiden sie sich in ihrer Leistungsaufnahme und damit auch in ihrer Lichtausbeute erheblich: Während die Glühfadenlampe aufgrund der höchsten Leistungsaufnahme am ineffizientesten ist, produziert die sehr sparsame Filament-LED-Lampe die größte Helligkeit pro Watt.
Lux
Die Beleuchtungsstärke wird in der Einheit Lux angegeben und ist als Lichtstrom pro Flächeneinheit in Quadratmetern (lm/qm²) definiert. In der Norm DIN EN 12464–1 sind viele Beleuchtungsstärken für viele unterschiedliche Arbeitsstätten empfohlen, so gelten für Büros Empfehlungen, je nach Tätigkeitsbereich, zwischen 200 und 750 Lux. In Wohnräumen hingegen gelten je nach Raum erheblich niedrigere Werte als ausreichend, angefangen im Schlafzimmer mit ca. 50 Lux bis zum Arbeitszimmer oder der Küche mit 300 Lux. Dieses Thema wird noch in einem weiteren Blog vertieft.
Als Vergleich: Das Licht der Sonne erreicht an einem wolkenlosen Sommertag zur Mittagszeit 90.000-100.000 Lux, an bewölkten Sommertagen zur gleichen Stunde ca. 20.000 Lux.
Candela
Die Leuchtdichte gibt den Helligkeitseindruck einer Fläche wieder und wird in Candela pro Flächeneinheit angegeben. Bei Leuchtmitteln und Displays wird als Flächeneinheit üblicherweise der Quadratmeter verwendet (cd/m²). Eine alternative Bezeichnung für die Leuchtdichte stellt der Begriff Nits dar, der überwiegend im englischsprachigen Raum verwendet wird, ein Nit entspricht dabei einem Candela pro Quadratmeter.
Quellen: www.wikipedia.de und www.licht.de
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vielen Dank für Ihr erneutes Interesse, unseren Blog zu besuchen und, so hoffen wir, die ein oder andere für Sie nützliche Information erhalten zu haben. Heute thematisieren wir Kriterien von Kunstlicht, die einen erheblichen Einfluss auf die wahrgenommene Qualität des Kunstlichts haben.
Ihnen ist sicherlich schon einmal aufgefallen, dass das Licht der Sonne abhängig von der Uhrzeit sich in seiner Farbe stark unterscheidet. Das Licht der Morgen- und Abenddämmerung wirkt sehr warm, während das Licht der unmittelbar vor dem Sonnenaufgang oder nach dem Sonnenuntergang, die sogenannte blaue Stunde, kühl wirkt. Der Grund dafür für die unterschiedliche Wahrnehmung des Lichts liegt in der Zusammensetzung des Farbspektrums des Lichts.
Die Lichtfarbe setzt sich aus der Gesamtheit des vom menschlichen Auge wahrgenommenen Lichts zusammen. Die Lichtfarbe setzt sich aus einzelnen „Teilfarben“ zusammen, die von dunkelviolett, blau, türkis, grün, gelb, orange bis hin zu rot reichen. Diese Teilefarben unterscheiden sich in der Länge der Lichtwelle und reichen von 380 Nanometern für Dunkelviolett bis hin zu 780 Nanometern für Rot. Je nachdem, wie intensiv die einzelnen Teilfarben des Lichts sind, erscheint das Licht rötlich-warm, neutral bis hin zu kühlem Blau.
Auf dem oberen Bild ist zu erkennen, dass die Anteile des rötlichen Farbspektrums eine relative Intensität von bis zu 75 Prozent erreichen, während die blauen und violetten Spektralanteile maximal 40 % erreichen. Daher erscheint das Licht zur Dämmerung besonders warm. Mittags hingegen erreichen die Teile des violetten und blauen Spektrums Intensitäten von 80 % bis 95 % Prozent gegenüber den warmen Farbspektren mit bis zu 50 % Intensität, weshalb das Licht zur Mittagszeit tendenziell kühler wirkt.
Die Lichtfarbe ist also die Zusammensetzung der relativen Spektralintensitäten wieder. Eine Angabe des gesamten Lichtspektrums ist allerdings für Laien sehr verwirrend, weshalb sich die Angabe der Farbtemperatur durchgesetzt hat. Jede einzelne Farbtemperatur steht stellvertretend für eine bestimmte Zusammensetzung des Farbspektrums, erfolgt aber in einem einzelnen quantitativen Wert, z. B. 2700 K.
Die Farbtemperatur basiert auf dem Planck’schen Strahler, einem idealisierten Festkörper, der alles Licht absorbiert. Mit zunehmender Temperatur erscheint der Strahler zunächst rot, dann orange, gelb, weiß bis hin zu blau. Temperaturen werden in der Physik in der Einheit Kelvin gemessen. Bei einer Temperatur von 2000 Kelvin erscheint der Planck’sche Strahler bernsteinfarben/orange, bei 2700 K gelblich, bei 5000 K neutralweiß und bei 10000 K bläulich.
Die Kennzeichnung der Lichtfarbe von Leuchtmitteln orientiert sich an diesem Schema: Der Farbton der Lichtquelle wird in der Farbtemperatur angegeben, die der entsprechenden Oberflächentemperatur des Planck’schen Strahlers entspricht.
Generell werden Leuchtmittel in die Lichtfarben warmweiß (bis 3300 K), neutralweiß (3300 - 5300 K) und tageslichtweiß (über 5300 K).
Lichtquelle | Farbtemperatur |
Kerze | 1500 K |
Glühlampe (60W) | 2700K |
Glühlampe (100W) | 2800K |
Abendsonne vor Dämmerung | 3400K |
Leuchtstofflampe neutralweiß | 4000K |
Morgen-/Abendsonne | 5000K |
Mittagssonne | 5500K |
Elektronenblitzgerät | 5500K |
Bedeckter Himmel | 6500-7500K |
wolkenloser Himmel blaue Stunde | 9000-12000K |
Klares blaues nördliches Himmelslicht | 15000-27000K |
Klassische Wohnraumbeleuchtung weist eine Farbtemperatur von 2700K auf, der Farbtemperatur von Glühlampen, wie Sie der Tabelle entnehmen können. In den gemäßigten Breiten Mitteleuropas wird warm weißes Licht von vielen Menschen auch deshalb bevorzugt, weil es aufgrund seiner Farbe mit Wärme assoziiert wird, ein Effekt, der vorwiegend in den dunklen Wintermonaten zum Tragen kommt. In Südeuropa und anderen warmen Regionen der Erde werden daher oft tageslichtweiße Leuchtmittel bevorzugt, da das bläuliche Licht einen Eindruck von Kälte und damit Abkühlung verspricht.
Mitteleuropäer verwenden in Räumen, in denen eine gute Farbwiedergabe nötig ist, auch häufig neutralweiße Leuchtmittel, dazu gehören Arbeitszimmer, Küche und Badezimmer.
Der Farbwiedergabeindexwert dient dem Vergleich der Qualität von Kunstlicht und Sonnenlicht. Das Licht der Sonne enthält sämtliche für das menschliche Auge sichtbaren Spektralanteile, von violett bis tiefrot, wenn auch je nach Uhrzeit in unterschiedlicher Verteilung der Intensität einzelner Wellenlängen. Bei Kunstlichtquellen ist dies oft nicht der Fall, so gibt es Leuchtmittel wie Kompaktleuchtstofflampen oder einfache LED-Lampen, die nur gewisse Anteile des gesamten Farbspektrums in hoher Intensität wiedergeben. Die Folge ist eine unnatürliche Wirkung des Lichts, indem unter anderem die Hauttöne einer Person unter Kunstlicht fahl wirken, unter Sonnenlicht aber nicht.
Um die Qualität von Kunstlicht beurteilen zu können, wurde der Farbwiedergabeindex Ra (respektive CRI im englischsprachigen Raum) entwickelt. Dieser normiert das Licht der Sonne mit dem Referenzwert 100, was dem Idealwert entspricht, da es das volle Spektrum des sichtbaren Lichts mit einer Mindestintensität wiedergibt. Der Wert wird berechnet, indem die Abweichung von 14 normierten Testfarben bestimmt und daraus das arithmetische Mittel errechnet wird. Dies bedeutet nicht zwangsläufig, dass eine Lampe mit hohem Farbwiedergabeindexwert alle Farben gleich gut wiedergeben kann, da das Licht einer Glühlampe (Ra-Wert bis zu 100) nahezu kein blaues oder violettes Licht, dafür umso mehr rote Spektralanteile enthält.
In Bezug zur Farbwiedergabe Leuchtmitteln in Innenräumen lässt sich folgende Aussage tätigen: Sie sollten einen Ra-Wert von mindestens 80 aufweisen, für besondere Tätigkeiten zur Bestimmung von Farben beispielsweise in Druckereien sollte der Wert mindestens 90, besser 95 aufweisen.
Unten sehen Sie Beispiele für verschiedene Leuchtmittel:
Die Natrium-Niederdruckdampflampe (heutzutage nur noch für Straßenbeleuchtung in Südeuropa verwendet) hat einen extrem niedrigen Ra-Wert (20-44), da sie Licht nur im Bereich um 580 nm emittiert.
Das Farbspektrum von Halogen-Leuchtmitteln hingegen strahlt das gesamte Spektrum ab, allerdings mit einer extremen Betonung des warmen Lichtspektrums. Halogenleuchtmittel erreichen aufgrund ihrer guten Farbwiedergabe der Testfarben einen Ra-Wert von bis zu 100.
Das Lichtspektrum einer warmweißen LED-Lampe mit 2700 Kelvin erreicht das Intensitätsmaximum im bläulichen Farbspektrum, durch die Beschichtung wird aber eine breite Wiedergabe der Spektralbereiche ermöglicht. LED-Leuchtmittel erreichen heutzutage in bester Qualität Ra-Werte von bis zu 97.
Eine international gültige Farbbezeichnung für Lichtfarbe und Farbwiedergabe hilft bei der Orientierung, wenn Lichtquellen getauscht oder die Lichtatmosphäre im Raum gezielt verändert werden soll. Drei Ziffern geben Auskunft über die jeweilige Leuchtquelle. So kennzeichnet etwa die Ziffer 840 eine Leuchtstofflampe mit einem Farbwiedergabe-Index von 80 bis 89 und einer Farbtemperatur von 4.000 K (= neutralweiß).
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heute wenden wir uns einem praktischen Thema zu, dass jeden von uns betrifft: die Wahl des richtigen Leuchtmittels für jeden Raum. In erster Instanz werde ich mich bei diesem Thema auf die Helligkeit (genauer gesagt den Lichtstrom pro Flächeneinheit in Lumen pro Quadratmeter) beschränken, werde aber für jeden Raum auch eine Empfehlung hinsichtlich der Lichtfarbe aussprechen.
In Privaträumen ist die Auswahl an Leuchtmittel zur Erzielung einer gewissen Helligkeit im gewissen Rahmen sicherlich eine Geschmacksfrage, für Arbeitsstätten ist die Beleuchtungsstärke hingegen in der DIN EN 12464–1 eindeutig geregelt. Auf die Beleuchtung in heimischen Arbeitsräumen, vor allem der Küche und dem Büro gehe ich später ein, zunächst stehen die Wohnräume im Mittelpunkt. Bevor wir dennoch zu den Wohnräumen kommen, sollten die Begriffe der Grundbeleuchtung und dem technischen Maß zur Bestimmung der empfohlenen Grundbeleuchtung.
Alle Angaben zur Helligkeit in Wohnräumen beziehen sich auf die Grundbeleuchtung im Raum. Diese dient der gleichmäßigen Beleuchtung eines Raumes, um „Architektur, Objekte und Menschen im Raum“ zu sehen und Orientierung zu ermöglichen. Spezielle Sehaufgaben bspw. zum Lesen oder Kochen werden durch ergänzende Lichtquellen ermöglicht. Generell ist für Wohnräume eine Kombination aus diffusem und gerichtetem Licht empfehlenswert. Die Lichtqualität spielt in Wohnräumen eine wichtige Rolle und sollte daher einen Ra-Wert von 80 nicht unterschreiten.
Wie ich bereits in einem anderen Blogeintrag schrieb, wird die Beleuchtungsstärke in Lux gemessen und ist der vom Leuchtmittel auf eine Fläche abgestrahlte Lichtstrom. Zur Berechnung der Beleuchtungsstärke sind allerdings viele Angaben vonnöten, unter anderem der Lichtstrom des Leuchtmittels, der Abstrahlwinkel sowie der Abstand zwischen Leuchtmittel und der beleuchteten Bezugsfläche. Da die Beleuchtungsstärke aber nur an einem Punkt im Raum erreicht wird, können wir den Prozess erheblich vereinfachen, indem der Lichtstrom des Leuchtmittels durch die Fläche des Raumes geteilt wird. Für eine homogene Ausleuchtung ist dieses Verfahren allerdings nicht geeignet, dazu sind aufwendigere Software-Simulationen (z. B. DiaLUX EVO) notwendig.
LED-Leuchtmittel mit 2451 Lumen (Äquivalent zu einer 150W Glühlampe) in einem 24 Quadratmeter großen Raum ergibt ca. 102 Lumen pro Quadratmeter (lm/m²).
Im Wohnzimmer verbringen viele Menschen große Teile ihrer Freizeit und gehen dabei verschiedenen Tätigkeiten nach: lesen, fernsehen, Spiele spielen, Musik hören oder auch einfach nur entspannen. Um den vielfältigen Anforderungen an die Beleuchtung im Wohnzimmer gerecht zu werden, sollten mehrere Leuchten im Raum vorhanden sein. Die Grundbeleuchtung sollte dennoch einen flexiblen Einsatz ermöglichen, was aus der Kombination einer hellen Deckenleuchte in Kombination mit einem Dimmer erzielt wird. Im ungedimmten Zustand sollte die Leuchte einen Wert von 100 lm/m² erzielen, was in Räumen mit hellen Wänden recht hell wirkt, durch den Dimmer aber je nach Situation angepasst werden kann. Eine besonders gute Farbwiedergabe des Leuchtmittels mit einem Ra-Wert von 90 oder mehr wäre empfehlenswert.
Wohnzimmer | ||||
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Fläche | Lichtstärke | Lichtfarbe | Ra-Wert | Leuchtmittel |
15m² - 20m² | 806 lm | 2700-4000K | 80-90 | Link zum Shop |
21m² - 25m² | 2451 lm | 2700-4000K | 80-90 | Link zum Shop |
26m² - 30m² | 2x1521lm | 2700-4000K | 80-90 | Link zum Shop |
31m²-40m² | 2x2451 lm | 2700-4000k | 80-90 | Link zum Shop |
Eine zuverlässige Erkennung von Gegenständen auf dem Boden ist in Fluren und auf Treppen von großer Bedeutung, die Grundbeleuchtung sollte eine Helligkeit von 80 Lumen pro Quadratmeter nicht unterschreiten, um die Sicherheit der Mitmenschen nicht zu gefährden. Eine neutralweiße Beleuchtung (4000K) erhöht zudem die Kontraste, was bei gleicher Helligkeit gegenüber einem warmweißen Leuchtmittel die Sicht verbessert.
Flur & Treppen | ||||
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Fläche | Lichtstärke lm | Lichtfarbe Kelvin | Ra-Wert | Leuchtmittel |
5 m² - 10 m² | 806 lm | 2700-4000K | 80 | Link zum Shop |
11m² - 15m² | 1055 lm | 2700-4000K | 80 | Link zum Shop |
16m² - 20m² | 1521lm | 2700-4000K | 80 | Link zum Shop |
Der Esstisch ist das Zentrum eines jeden Esszimmers, die Umgebung des Esszimmers sollte hinter diesen zurücktreten. Dieser Effekt lässt sich leicht durch Pendelleuchten über dem Esstisch erzielen, die nicht nur das Essen, sondern auch die am Tisch sitzenden Personen hervorragend ausleuchten. Eine Grundhelligkeit von 200 Lumen pro Quadratmeter sind ein anzustrebender Wert für die Beleuchtung am Tisch, dieser Wert kann über einen Dimmer flexibel angepasst werden. Die Grundhelligkeit im Rest des Raumes kann hingegen deutlich niedriger ausfallen, Werte von 50 Lumen pro Quadratmeter stellen einen angenehmen Kontrast zur Grundbeleuchtung dar.
Die Leuchte über dem Tisch sollte eine möglichst gute Farbwiederqualität erzielen, Ra-Werte von 90 oder mehr wären optimal, für die weiteren Lichtquellen im Raum reicht ein Wert von 80 aus.
Esszimmer | ||||
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Fläche | Lichtstärke | Lichtfarbe | Ra-Wert | Leuchtmittel |
11 - 15m² | 806 lm | 2700-3000K | 80+ | Link zum Shop |
16m² - 20m² | 1055 lm | 2700-3000K | 80+ | Link zum Shop |
21m² - 30m² | 1521lm | 2700-3000K | 80+ | Link zum Shop |
Esstisch | 2 x 806 lm | 2700-3000K | 90+ | Link zum Shop |
Das Schlafzimmer ist ein Raum, der vielfältig genutzt wird. Für seine Hauptfunktion, erholsamen Schlaf zu bieten, ist natürlich überhaupt keine Beleuchtung notwendig. Aber im Bett wird oft auch gelesen, stehen in vielen Schlafzimmer zudem ebenfalls Spiegel und Kleiderschrank. Eine einzelne Lichtquelle vermag die Erfordernisse nicht zu erfüllen. Die Grundbeleuchtung kann daher geringer mit 50 Lumen pro Quadratmeter geringer ausfallen, da diese durch weitere Leuchten ergänzt werden sollte. Ein warmweißes Leuchtmittel bietet sich für die Grundbeleuchtung an, um die Produktion des Schlafhormons Melatonin zu fördern. Die Nachttischbeleuchtung kann sogar mit extra warmweißen Leuchtmitteln realisiert werden, um diesen Effekt zu verstärken, da diese typischerweise nur vor dem Einschlafen und Aufwachen verwendet werden. Für die Schrank- und Spiegelbeleuchtung bieten sich hingegen neutralere Weißtöne an, um Farbnuancen der Kleidung besser unterscheiden zu können.
Schlafzimmer | ||||
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Fläche | Lichtstärke | Lichtfarben | Ra-Wert | Leuchtmittel |
11 - 15m² | 806 lm | 2700-3000K | 80+ | Link zum Shop |
16m² - 20m² | 1055lm | 2700-3000K | 80+ | Link zum Shop |
21m² - 30m² | 1521lm | 2700-3000K | 80+ | Link zum Shop |
Nachttisch | 250-470lm | 2200-2700K | 80+ | Link zum Shop |
Schrank | 400lm / Boden | 4000K | 80+ | Link zum Shop |
Eine gute Beleuchtung im Badezimmer ist vor allem am Waschtisch relevant: hier wäscht, frisiert, rasiert und schminkt man sich. Das Licht sollte mit 300 Lumen pro Quadratmeter hell sein und eine gute Farbqualität aufweisen (Ra mindestens 90), um die oben genannten Tätigkeiten ausführen zu können. In kleinen Badezimmern ist meist nur eine Spiegelbeleuchtung vorhanden, die von der Helligkeit oft auch ausreichend sein kann. Allerdings sollte das Licht möglichst nicht nur von oberhalb des Spiegels abgestrahlt werden, da sich dann harte Schlagschatten im Gesicht bilden können. Optimal sind zwei Leuchten, die links und rechts vom Spiegel vertikal von oben nach unten geführt werden. Hinsichtlich der Lichtfarbe scheiden sich die Geister: Fans von warmweiß oder neutralweiß halten sich hier die Waage.
Badezimmer | ||||
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Fläche | Lumen | Lichtfarbe (Kelvin) | Ra-Wert | Leuchtmittel |
5 m² - 10 m² | 806 lm | 2700-4000K | 80 | Link zum Shop |
11m² - 15m² | 1055 lm | 2700-4000K | 80 | Link zum Shop |
16m² - 20m² | 1521lm | 2700-4000K | 80 | Link zum Shop |
Waschtisch | 2 x 806 lm | 2700-4000k | 90+ | Link zum Shop |
Die Küche ist ein Arbeitsraum, indem die optimale Beleuchtung der Arbeitsflächen das Risiko von Unfällen deutlich minimieren kann. In professionellen Küchen ist daher über die Beleuchtungsverordnung für Betriebsstätten nach DIN EN 12464–1 eine Beleuchtungsstärke von mindestens 500 Lux erforderlich. Dieser Wert ist auch in privaten Küchen absolut sinnvoll und lässt sich durch eine Beleuchtung, die unter den Hängeschränken installiert ist, leicht erreichen. Dies hat zudem den entscheidenden Vorteil, dass das Licht schattenfrei auf die Arbeitsfläche fällt. Für eine einfachere und bessere optische Beurteilung der Lebensmittel sollte das Leuchtmittel für die Arbeitsflächen optimalerweise in einem neutralweißen (3400-5300 Kelvin) Farbton mit hoher Farbwiedergabequalität (Ra >= 90) ausgewählt werden.
Die Grundbeleuchtung in der Küche sollte ca. 100 Lumen pro Quadratmeter betragen, falls ein Esstisch vorhanden ist, sollte dieser gegebenenfalls, wie oben beschrieben, separat beleuchtet werden. Die Lichtfarbe kann nach persönlicher Präferenz ausgewählt werden.
Küche | ||||
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Fläche | Lichtstärke lm | Lichtfarbe Kelvin | Ra-Wert | Leuchtmittel |
8 m² - 11 m² | 1055 lm | 2700-4000K | 80-90 | Link zum Shop |
12m² - 18m² | 1521 lm | 2700-4000K | 80-90 | Link zum Shop |
19m² - 25m² | 2451lm | 2700-4000K | 80-90 | Link zum Shop |
Arbeitsfläche | 400 lm/m | 2700-4000k | 90+ | Link zum Shop |
Das Licht im Büro oder am Arbeitsplatz soll den Arbeitenden aktivieren und bei seinen Tätigkeiten unterstützen. Für den Arbeitsplatz im Homeoffice gelten die gleichen gesetzlichen Vorgaben wie für den im Büro, welche über die o.g. DIN 12464-1 geregelt ist. Bei Lese-Tätigkeiten am Schreibtisch wird eine Beleuchtungsstärke von 500 Lux vorgeschrieben, die ich an meinem Schreibtisch mit einer 50 cm hohen Schreibtischlampe und einem 470 Lumen hellen Leuchtmittel locker übertreffe (ca. 600 Lux).
Die Grundhelligkeit im Büro sollte den Wert von 200 Lumen pro Quadratmeter nicht unterschreiten und diffus sein, um eine möglichst geringe Blendwirkung zu erreichen. Dies hilft neben der hohen Grundhelligkeit, die Leistungsfähigkeit der Arbeitenden zu unterstützen. Als Lichtfarbe empfehlen sich vor allem aktivierende Lichtfarben zwischen 4000 und 6500K. Bei festen Büropräsenzzeiten kann auch eine intelligente Beleuchtung installiert werden, die tagsüber das Licht im Tagesverlauf anpasst. So kann die Farbtemperatur beispielsweise ins Kühle geändert werden, um dem Leistungstief nach dem Mittagessen entgegenzuwirken und den Feierabend mit einem wärmer werdenden Licht einläutet, was die Produktion des Schlafhormons Melatonin sanft einleitet. Die neuen Produkte der Firma Ledvance SUN@Home haben wir dazu in einem separaten Blogeintrag hier vorgestellt.
Quellen:
https://www.licht.de/de/grundlagen/lichtlexikon/details-lichtlexikon/grundbeleuchtung/
https://www.licht.de/fileadmin/Publikationen_Downloads/130307_Leitfaden_DIN_2_Web.pdf
https://www.licht.de/fileadmin/Publikationen_Downloads/licht-wissen/1912_lw14_Licht_fuer_Wohnraeume_WEB.pdf
https://ledtipps.net/raeume-ausleuchten/
Bild von <a href="https://pixabay.com/de/users/4787421-4787421/?utm_source=link-attribution&utm_medium=referral&utm_campaign=image&utm_content=2685521">khiem tran</a> auf <a href="https://pixabay.com/de/?utm_source=link-attribution&utm_medium=referral&utm_campaign=image&utm_content=2685521">Pixabay</a>
Wohnzimmerbild
Esszimmerbild
Schlafzimmerbild
heute wenden wir uns der zentralen Frage zu, auf die unser Shop basiert: Was ist eigentlich ein Smarthome, benötige ich das und was ist das Internet der Dinge (Internet of Things, kurz IoT)? Wir beginnen mit der Begriffsdefinition des Internets der Dinge, da Smarthome eines der vielen Anwendungsbereiche des IoT ist.
Das Internet der Dinge „bezeichnet die Vernetzung von Gegenständen mit dem Internet, damit diese Gegenstände selbstständig über das Internet kommunizieren und so verschiedene Aufgaben für den Besitzer erledigen können.“ (Gabler Wirtschaftslexikon) Dinge sollen automatisch Zustandsinformationen erheben, verarbeiten und im Netzwerk verfügbar machen. Ein Ding ist demnach ein Gerät, dass über kabelgebundene oder kabellose Netzwerke adressiert werden kann. Im Gegensatz zu klassischen PCs verfügen sie jedoch über eine geringe Leistungsfähigkeit, die für die Ausführung einer bestimmten Aufgabe ausreicht. Einen Bildschirm und Bedienungselemente weisen Dinge üblicherweise ebenfalls nicht auf, da diese von Endgeräten wie Smartphones, Tablets, PCs, Sprachassistenten oder auch Anwesenheitssensoren gesteuert werden. Der Verzicht auf die oben genannten Funktionen soll der Maximierung der Energieeffizienz dienen.
Das Internet der Dinge ist ein hochdynamischer Markt, der seit Jahren beständig wächst. Neben dem gleich genauer vorgestellten Smarthome finden vernetzte Dinge Anwendung in jedem Bereich des Lebens: In Smart Citys kann der Verkehr über Sensoren besser geregelt werden, Wetter- und Bodensensoren verbessern Erträge im Smart Farming und in der Industrie 4.0 werden Herstellungsabläufe noch effizienter aufeinander abgestimmt.
Im Smarthome sind einzelne Dinge elektronisch miteinander vernetzt und können Aktionen ausführen, die lokal oder aus der Ferne ausgelöst werden. Smarthome ist eine Weiterentwicklung der „Hausautomation“, die schon vor Jahrzehnten aufkam, aufgrund von aufwendigen Kabelinstallationen und fehlendem Bedienkomfort nur eine geringe Verbreitung erfuhr. Neue IoT-Geräte konnektieren üblicherweise per Funk (eine Auswahl der IoT-Funkstandards im Smarthome Umfeld finden Sie hier), was die Nachrüstbarkeit in Bestandsbauten und Mietwohnungen erheblich verbessert.
Ziel des Smarthome ist es, den Komfort für die Bewohner zu erhöhen. Dies lässt sich auf unterschiedlichen Niveaus umsetzen:
Ein einfaches Beispiel ist das Einschalten eines smarten Leuchtmittels per Smartphone vom Sofa im Wohnzimmer aus, ohne aufstehen zu müssen, um den Lichtschalter zu bedienen. Noch komfortabler geht dies per Sprachbefehl an einen Sprachassistenten (Alexa, Siri, Google Assistant, Cortana oder Bixby), der wiederum das Leuchtmittel einschaltet. Auf einer weiteren Automatisierungsstufe erfolgt kein unmittelbarer Befehl der Person, sondern das Licht wird durch verschiedene Sensoren (etwa Lichtsensoren, Anwesenheitssensoren und Kameras) individuell auf die im Vorfeld konfigurierte, präferierte Lichtstimmung der Person abgestimmt.
Im Bereich Smarthome gehen die Anwendungsbereiche allerdings deutlich über die Beleuchtung hinaus, die aber oft den Einstieg in das Smarthome darstellen. Weitere Anwendungsbereiche (ohne Garantie auf Vollständigkeit) sind:
In einem gut ausgebauten Smarthome liefern Sensoren ständig Informationen über unterschiedlichste Dinge: Wie warm ist es in Raum X, wie hell ist es draußen, wie viel Öl befindet sich noch im Heizöltank, wie feucht ist der Boden meiner Orchideen? Diese Informationen ermöglichen es dem Anwender Entscheidungen auf Basis konkreter, objektiver Daten zu treffen. Nun kann der Nutzer die Handlung aufgrund des Wertes selbst aufnehmen oder unterlassen, alternativ kann er die Handlung des Systems anhand von selbstdefinierten Schwellwerten aber auch automatisieren. Ein System, das Handlungen anhand dieser Schwellwerte automatisiert nennt, sich IFTTT ("If this, then that“, direkt übersetzt: „wenn dies, dann das") und bedeutet, dass eine Aktion bei Erreichen eines Wertes automatisch ausgelöst wird. Auf dem Markt sind neben IFTTT weitere Alternativen (vordergründig wäre hier Node-RED zu nennen, mit dem komplexe Ablaufsequenzen definiert werden können) vorhanden, diese sind aber erheblich komplexer und sollen hier nur erwähnt werden.
Schematische Darstellung eines IFTTT-Ablaufs, der das Schalten einer smarten Steckdose per Sprachbefehl und Zeitplänen zeigt.
Die Funktionsweise eines IFTTT-Flows will ich anhand eines Beispiels einmal zu demonstrieren versuchen:
Der Öltank ist nur noch zu 25 Prozent gefüllt
Der Anwender bekommt diese Information von einem Sensor mitgeteilt, der den Wert an sein Gateway schickt, welche wiederum eine Push-Nachricht per WLAN ans Smartphone des Nutzers sendet. Nun kann dieser selbstständig entscheiden, ob er Heizöl geliefert bekommen möchte oder ob er aufgrund des Ölpreises noch ein wenig warten möchte. Er kann aber auch eine Automation durchführen, die wie folgt aussehen könnte: Bei Erreichen des Schwellwertes von 25 %, ermittelt das System anhand des aktuellen Rohölpreises eine Kostenschätzung und informiert den Nutzer über diesen Umstand. Lehnt der Nutzer ab und tankt nicht, kann das System bei Unterschreitung des 10 % Füllstandes vollautomatisch beim präferierten Ölhändler in den Monaten Oktober bis März bestellen, in den Monaten April bis September erst bei Unterschreiten der 5-Prozent-Marke. Dieses Beispiel ist ziemlich aufwendig und wird wohl nur heute recht selten Anwendung finden, zeigt aber die Möglichkeiten der Automatisierung gut auf.
Dem Smarthome gehört ohne Frage die Zukunft: Laut dem Branchenverband Bitkom wurden 2020 schon in 37 % aller Haushalte Smarthome-Anwendungen verwendet, Tendenz enorm steigend. Besonders oft wurden dabei in smarte Beleuchtung, Heizungssteuerung und Alarmanlagen investiert. Die Motivation für die Nutzer der Anwendung liegt in der Steigerung des Komforts, der Sicherheit und der Energieeffizienz.
Aktuell erinnert das Smarthome noch ein wenig an einen Flickenteppich, da viele Funkstandards parallel von unterschiedlichen Entwicklerkonsortien entwickelt wurden, mit der Folge, dass diese oft nicht oder nur bedingt kompatibel zueinander waren. Es gibt zwar Lösungen am Markt (Stichwort ioBroker, Home Assistant, OpenHAB etc.) die für eine erhöhte Interoperabilität der konkurrierenden Systeme sorgen, diese erfordern aber Einarbeitungswillen, ein gewisses technisches Verständnis und auch eine aufwendigere Wartbarkeit.
Doch nun scheint die Industrie gewillt zu sein, die Systeme mittelfristig miteinander zu vereinen: Der neue Funkstandard Matter wird ab 2022 Systeme miteinander verbinden, die bisher nur innerhalb ihrer Funkstandards wie BLE, WLAN, Zigbee oder Thread miteinander kommunizierten. Matter-kompatible Geräte werden unabhängig des technischen Unterbaus miteinander kommunizieren können, was die Anzahl der miteinander kompatiblen Produkte drastisch erhöhen wird. Bisher haben aber allein die Hersteller eve und Signify angekündigt, dass ihre Geräte per Softwareupdate auf Matter-Kompatibilität aktualisiert werden können, hoffentlich werden noch viele weitere Hersteller nachziehen.
Das Smarthome ist schon seit Langem ein stetig wachsender Markt, der in der Vergangenheit allerdings aufgrund fehlender Zusammenarbeit verschiedener Systemstandards ziemlich komplex und unübersichtlich wahr. Daher gab es wohl noch nie einen besseren und günstigeren Startpunkt, in die Thematik Smarthome einzusteigen. Es gibt eine Vielzahl an preiswerten und leistungsstarken Systemen, die zukünftig immer besser zusammenarbeiten werden, ohne dass man sich tief in die Materie einarbeiten oder verschiedene Apps für unterschiedliche Geräte nutzen muss. Für eine detailliertere Vorstellung der verschiedenen Funkstandards und deren Vor- und Nachteile lesen Sie einfach hier nach.
Quellen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Internet_der_Dinge
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/2203011.htm
https://www.atlas-iot.de/smart-farming/
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/2403251.htm
https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Artikel/Digitale-Welt/internet-der-dinge.html
https://www.bitkom.org/sites/default/files/2020-09/200922_studienbericht_smart-home.pdf
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heute nehmen wir uns eines Themas an, das für jeden Haushalt relevant ist: die IP-Schutzart, mit der elektrische Geräte, Leuchten und Installationsmaterial wie Stecker oder Kabelverbindungen auf ihre Eignung für den Einsatz in einer konkreten Umgebung nach DIN EN 60529 klassifiziert werden.
Die Schutzart beschreibt den Schutz gegen Berührung, dem Eindringen von Fremdkörpern und Wasser und setzt sich neben der Schutzartbezeichnung IP aus zwei Ziffern zusammen. Die erste Ziffer bezeichnet den Schutz gegen Fremdkörper und Berührung, die zweite den Schutz gegen das Eindringen von Wasser.
1. Kennziffer | Bedeutung: | ||
---|---|---|---|
ISO 20653 | DIN EN 60529 | Schutz gegen Fremdkörper | Schutz gegen Berührung |
0 | kein Schutz | kein Schutz | |
1 | Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 50 mm | Geschützt gegen den Zugang mit dem Handrücken | |
2 | Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 12,5 mm | Geschützt gegen den Zugang mit einem Finger | |
3 | Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 2,5 mm | Geschützt gegen den Zugang mit einem Werkzeug | |
4 | Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 1,0 mm | Geschützt gegen den Zugang mit einem Draht | |
5K | 5 | Geschützt gegen Staub in schädigender Menge | vollständiger Schutz gegen Berührung |
6K | 6 | staubdicht | vollständiger Schutz gegen Berührung |
2. Kennziffer | Bedeutung: Schutz gegen Wasser |
|
---|---|---|
ISO 20653 | DIN EN 60529 | |
0 | kein Schutz | |
1 | Schutz gegen Tropfwasser | |
2 | Schutz gegen fallendes Tropfwasser, wenn das Gehäuse bis zu 15° geneigt ist | |
3 | Schutz gegen fallendes Sprühwasser bis 60° gegen die Senkrechte | |
4 | Schutz gegen allseitiges Spritzwasser | |
4K | Schutz gegen allseitiges Spritzwasser mit erhöhtem Druck | |
5 | Schutz gegen Strahlwasser (Düse) aus beliebigem Winkel | |
6 | Schutz gegen starkes Strahlwasser | |
6K | Schutz gegen starkes Strahlwasser unter erhöhtem Druck, spezifisch für Straßenfahrzeuge | |
7 | Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen | |
8 | Schutz gegen dauerndes Untertauchen. Soweit keine andere Angabe erfolgt, besteht ein Schutz bis 1 Meter Wassertiefe. Andere Wassertiefen müssen separat angegeben bzw. vereinbart werden | |
9 | Schutz gegen Wasser bei Hochdruck-/Dampfstrahlreinigung, speziell Landwirtschaft | |
9K | Schutz gegen Wasser bei Hochdruck-/Dampfstrahlreinigung, spezifisch für Straßenfahrzeuge |
Beispiele für die Anwendung der IP Schutzartklassifizierung:
Im Innenbereich sind Steckdosenleisten nach Schutzart IP20 völlig ausreichend, für eine Außensteckdose ist eine Klassifizierung von mindestens IP44 erforderlich und Beleuchtung in der Duschkabine erfordert ein Produkt, das minimal mit IP44 spezifiziert ist (und eine Netzspannung von maximal 25V aufweist).
Quellen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Schutzart#Nomenklatur
https://www.brennenstuhl.com/de-DE/themenwelt/sicherheit/ip-schutzarten-welche-ist-wann-noetig
https://www.artylux.de/Schutzbereiche-im-Badezimmer-_-28.html
Bild von
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