Dienstag, 28.08.2018

Foto: Herbert Waldmann GmbH & Co. KG

Es werde Licht: Geregelte Helligkeit fördert die Zusammenarbeit und Produktivität.

Technologie
Smart Office

LED-Systeme könnten in Büros bald Daten übertragen

LED-Systeme sorgen für eine bessere Beleuchtung und steigern damit die Leistungsfähigkeit und Gesundheit der Mitarbeiter in Büros. Bald könnten über das Lichtsystem außerdem Daten übertragen werden.

Helligkeit ist mehr als nur ausreichend Licht am Arbeitsplatz. Vorbei sind die dämmrigen Zeiten brummend flackernder Neonröhren. Ergonomie-Experten sind überzeugt: Der Mensch fühlt sich besser unter den Strahlen einer künstlichen Sonne, deren Farbwert dem Rhythmus des natürlichen Tagesablaufs entspricht. Moderne Lichttechnik mit Leuchtdioden (LED) sorgt nicht nur für bessere Sicht im Büro und eine angenehme Atmosphäre in den Betriebsräumen, sondern fördert auch – Stichwort: biodynamische Helligkeitsregelung – die Gesundheit und die Leistungsfähigkeit der Mitarbeiter. Hinzu kommt: Als Halbleiter können LEDs nicht nur Strom zu sichtbarem Licht wandeln, sondern eignen sich auch noch für den Transport von Daten.

So beschäftigen sich derzeit Forscher am Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) damit, drahtlose Kommunikation in Gebäuden mit einer auf Licht statt auf Funk setzenden Technologie zur Praxisreife zu bringen. Die „optische Feinstrahlmethode“ oder besser „Light Fidelity“ (LiFi) nutzt vorhandene Büroleuchten auf LED-Basis als Datensender. Ähnlich wie bei der Infrarotfernbedienung des Fernsehapparats oder beim Glasfaseranschluss des Internets leiten die Leuchtdioden über hochfrequente Lichtimpulse Informationen, die etwa ein Sender vom Computer an die Lampe schickt, von der einen Ecke des Büros in die andere. Dazu schaltet ein Modulator die Leuchtdioden blitzschnell aus und ein. Die Frequenz aus Hell und Dunkel ist dabei so hoch, dass selbst sensible Menschen es nicht registrieren und als Flimmern wahrnehmen können. Im Labor haben Forscher bereits Datenübertragungsraten von einem Gigabit pro Sekunde realisieren können.

Kaum hatten sich Anfang Februar in Paris Forscher aus aller Welt zum ersten „Global LiFi Congress“ getroffen, da kündigte Philips die erste kommerziell verfügbare Datenkommunikation per LED an. „Während es in den Funkfrequenzbereichen bei der Datenübertragung zunehmend zu Engpässen kommt, ist das sichtbare Lichtspektrum eine ungenutzte Ressource und kann mehrere Geräte gleichzeitig stabil miteinander verbinden“, sagt Olivia Qiu, Chief Innovation Officer von Philips Lightning.

Anlaufschwierigkeiten

Die Übertragungsraten sind freilich noch bescheiden: 30 Megabit pro Sekunde von Lampe zu PC und vice versa gerade einmal 12 Megabit. Ein herkömmliches WLAN kann zehnmal so viel übertragen. Zudem muss stets ein direkter Sichtkontakt zwischen Signalquelle und Empfänger bestehen. Sollten es die Entwickler aus Forschung und Industrie allerdings schaffen, die gesamte mögliche Bandbreite von LiFi für Anwendungen zu erschließen, ist das Datenübertragungspotential enorm und kann mehr als das 10.000fache der Funkkapazität von WLAN erreichen.

Noch ist LiFi jedoch Zukunftsmusik. Schon jetzt allerdings können LEDs als Leuchttechnologie ganze Büro- und Fertigungshallen in ungeahnter Lichtqualität bestrahlen – und das zu weit geringeren Kosten als traditionelle Technologien wie Neon- oder Metalldampflampen. Das Buzzword lautet: Human Centric Light (HCL). In die Praxis des Arbeitsalltags übersetzt heißt das: Das Lichtmanagement liefert an den Büroarbeitsplätzen eine biodynamisch angepasste Helligkeit. Dank HCL passen sich die Farbtemperatur und die Beleuchtungsstärke dem Wechsel des Tageslichts an: Morgens läutet ein kühleres blaues Licht den Arbeitstag ein, mittags strahlt die LED neutral farblos, bevor sie dann am Nachmittag in einen milden roten Warmlichtton umschwenkt.

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Mehr Bio ins Büro

Kommt jetzt nach der Bio-Welle in den Kantinen-Speiseplänen auch noch die Bio-Beleuchtung in die Unternehmen? Geht es nach den Marketingstrategen der Lichthersteller, eindeutig ja. Mehr Licht für alle, heißt das Motto, bei gleichzeitig höherer Energieeffizienz und niedrigeren Wartungskosten. Schließlich ist es immer der Preis, der wirtschaftlich denkende Unternehmer von modernen Lichtlösungen überzeugt.

Beispiel Medwork: Beim Neubau seines Verwaltungs- und Produktionsgebäudes stellte der Hersteller von Medizintechnikgeräten sein Leuchtsystem komplett auf LED-Lampen von Waldmann um. Vorausgegangen war eine genaue Analyse der Räumlichkeiten und deren Ausstattung, des Tageslichteinfalls und der jeweils ausgeübten Tätigkeiten. Seither sorgt unter anderem eine Präsenzsensorik dafür, dass die Arbeitsplatzleuchten tatsächlich nur dann strahlen, wenn auch jemand am Platz ist. Hinzu kommt auch eine ergonomische Komponente: „In den Stehleuchten ist eine Steuerung für biodynamisches Licht integriert“, sagt Klaus-Jürgen Hahn, Produktmanager Bürobeleuchtung bei Waldmann.

Kostengünstige Leuchten

Betriebskosten lassen sich aber nicht nur durch den Einsatz energieeffizienter und wartungsarmer Beleuchtungstechnik reduzieren. Auch die Finanzierung selbst bietet einige Stellschrauben, mit denen die Ausgaben gesenkt werden können. So bietet etwa das Unternehmen Deutsche Lichtmiete eine Alternative zum Kauf kompletter Leuchtsysteme – nämlich die Umstellung auf ein LED-Beleuchtungskonzept gegen monatliche Mietzahlung. Gerade wenn es in der produzierenden Industrie um die Beleuchtung großer Werkshallen gehe, könne das Modell interessant sein, berichtet Holger Fischer, Leiter technische Dienste bei Hauck Heat Treatment. In seinem Werk in Remscheid hat das im Bereich Wärme- und Oberflächenbehandlung tätige Unternehmen die bis dato installierten Quecksilberdampflampen durch moderne Halbleiter-Beleuchtung ersetzt. Einsparung bei den Betriebskosten: 60 Prozent.

Bei dem Mietmodell übernimmt der Anbieter die Entwicklung des Beleuchtungskonzepts sowie die Installation, die Wartung und den Service der Leuchten für eine vorab vereinbarte Laufzeit. Wenn alles nach Plan läuft, kann das Kundenunternehmen dadurch seine Wartungskosten um bis zu ein Drittel senken.

Viel Einsparpotential bei Lagerhallen

Während in der Produktion von Hauck Heat Treatment das Licht quasi rund um die Uhr brennen muss, sieht es in Lager- und Logistikhallen gänzlich anders aus. „Lagerhallen sind für hohe Einsparungspotentiale durch LED-Technik in Kombination mit einer bewegungsabhängigen Lichtsteuerung besonders geeignet“, sagt Markus Frank, Vertriebsleiter bei der Deutschen Lichtmiete. Beispiel Clariant: Der international tätige Chemiekonzern lagert in einer 700 Quadratmeter großen Halle Flammschutzmittel. Gabelstapler huschen hin und her. Überall dort, wo sie vorbeisausen, muss es – schon aus Sicherheitsgründen – taghell sein. Ansonsten legt der Schweizer Chemieriese großen Wert auf Sparsamkeit. Herkunft verpflichtet.

In den Quergängen der Lagerhalle ist daher eine ganze Reihe von Bewegungsmeldern angebracht, die die in diesen Räumen installierten LED-Leuchten nur dann aktivieren, wenn auch tatsächlich ein Mitarbeiter dort unterwegs ist oder arbeitet. Für derlei „Light on demand“-Anwendungen mit häufigem An und Aus sind LEDs prädestiniert: Denn anders als beispielsweise Neonröhren lassen sie sich nahezu beliebig oft an- und ausschalten, ohne Schaden zu nehmen. Und sie liefern sofort ihr Maximallicht, weil sie keine Aufwärmzeit wie die Halogen-Metalldampflampfen benötigen. Eigenen Angaben zufolge hat Clariant seinen Energieverbrauch durch das clevere Lichtkonzept um zwei Drittel senken können.


Dieser Text gehört zu einem Thema aus der Markt-und-Mittelstand-Ausgabe 05/2018. Hier können Sie das Heft bestellen und „Markt und Mittelstand“ abonnieren.