Hin zur Erleuchtung
Die OLEDs bieten Flächenlicht in der reinsten Form. Tech-nisch immer besser, ist der Preis noch der Knackpunkt. Bild: LG
Flächenlicht. Mehrere Wege führen zur flächigen Lichtquelle. Stand der Technik ist dabei ein bewährtes Bauteil: der Diffusor, mit dessen Hilfe die Lichtpunkte der LEDs zur Leuchtfläche werden. Aber auch OLED und Lichtpanels können Alternativen für flächige Leuchten sein.
Wo Licht ist, da ist auch Schatten. Das gilt für jede lichtspendende Quelle. Je gleichmässiger und flächiger das Licht erzeugt wird, desto geringer wird der Schattenwurf. In manchen Bereichen wie etwa Arbeits- und Bildungsräumen von Bibliotheken bis hin zu Laboren, Ausstellungsräumen oder auch Produktpräsentationen ist eine gleichmässige Ausleuchtung mit möglichst schattenarmer Beleuchtung gewünscht. So wird zum Beispiel die Präsentation eines neuen Autos zur Lichtgestalt emporgehoben und Studierende lernen blend- und schattenfrei im Seminarraum.
In Reinform ist das Flächenlicht allerdings eher Theorie. Kommt in der Natur das Flächenlicht kaum vor, erreicht die Technik davon deutlich höhere Grade. Deshalb sprechen die Fachleute immer dann von Flächenlicht, wenn der Ort der Lichterzeugung in den Hintergrund tritt und das Ergebnis eine gleichmässige Ausleuchtung und deutliche Reduzierung des Schattenwurfes ist.
Das Versprechen durch die Fläche gilt
Denn bei einer Leuchtstofflampe an der Decke, die mit einem Reflektorgehäuse versehen ist, kann man kaum noch von einem Punkt- oder Linienlicht sprechen. Diese stellt näherungsweise das Flächenlicht dar, weshalb solche Konstruktionen in den genannten Einsatzbereichen häufig anzutreffen sind. Solche technischen Hilfskonstruktionen sind Stand der Technik bei Bemühungen um ein möglichst flächiges Licht. Mit entsprechenden Diffusoren ausgestattete LED-Leuchten erbringen ähnliche Effekte, dabei sind die Lichtpunkte nicht mehr zu sehen. Diese Varianten sind aber nicht die einzigen Möglichkeiten, einen Eindruck von flächigem Licht zu erzeugen. So sind schon seit vielen Jahren die sogenannten organischen Leuchtdioden (OLED) am Markt, die als Referenz für flächig erzeugtes Licht gelten dürfen. Die Fachwelt ist sich einig, dass die Zukunft dieser Technologie gehört. Doch wartet man bislang eher vergeblich auf marktfähige Produkte oder gar so etwas wie einen Durchbruch. Bis heute ist die OLED aus der Nische nicht wirklich hinaus-
gekommen. Daran hat auch die vor zwei Jahren realisierte Beleuchtung für die Hochschule Luzern mit 150 OLED-Deckenleuchten nichts geändert. Aber: Die besten TV-Bildschirme funktionieren heute mit OLED. Auch das neue «iPhone X» arbeitet erstmals mit dieser Technik. Die Screens mit OLED als Hintergrundbeleuchtung sind aber noch keine Leuchten, weshalb viele Experten der Meinung sind, dass die OLED-Technologie für die Lichterzeugung, genauso wie damals beim Aufkommen von LEDs, ihren Weg über das Auto in die menschlichen Behausungen finden wird. Erste Schritte sind dabei gemacht.
Da mischt ein anderer Akteur als Vorreiter genau dort mit, wo die anderen bislang nicht richtig landen konnten. Denn der global agierende Möbelkonzern Ikea hat eine neue Deckenleuchte im Programm – mit OLED-Panels. «Vitsand» ist wohl das erste Produkt eines Massenherstellers mit dieser Technik für den Wohnbereich. Mit sieben Leuchtpanels ausgestattet, erreicht das Modell 700 Lumen bei 9 Watt Leistung. Derzeit ist die Leuchte noch nicht in der Schweiz erhältlich, doch es ist zu erwarten, dass die Aktivitäten von Ikea durchaus Auswirkungen auf die weitere Entwicklung hin zu einer breitenwirksamen Etablierung der Technik haben dürften.
Durch die Kante auf die Fläche
Die OLED findet derzeit ihre Grenzen vor allem dort, wo wirklich grossflächige Lösungen gefragt sind, weil die OLED-Panels nach wie vor in eher bescheidenen Formaten verfügbar sind und auch viel Geld kosten. Geht es um grosse Flächen und um ein gleichmässiges Licht, können auch Panels mittels Lichtbrechung und einer Einspeisung über LEDs, die an der Kante angeordnet sind, die Wahl der Stunde sein. Die Palette der Anwendungen reicht vom stimmungsvollen Akzentlicht bis zum Allgemeinlicht, das bei entsprechend dimensionierten LEDs durchaus Dinge oder Räume ins Rampenlicht rücken kann.
Grundlage der LED-Panels bilden Platten aus klarem Acryl (PMMA) mit Dicken zwischen 4 und 12 mm, die durch Flächenbrechung des am Rand eingespeisten Lichts gleichmässig in der Fläche ausgeleuchtet werden. Dabei kommen zwei Arten der Kantenausbildung an den Lichtplatten zum Einsatz. Entweder werden die LEDs mithilfe eines umlaufenden Aluminium-U-Profils an der Platte angebracht, oder die LEDs sind in einer Nut am Rand der Acrylglas-Platten rahmenlos platziert. Soll das Panel einseitig leuchten, wird die Rückseite mit einer Reflektorfolie belegt. Ein Aluminiumblech dient als Wärmeableitung für die zahlreichen LED-Bauteile. Damit das eingespeiste Licht homogen auf der Fläche bricht, erhält die Platte rückseitig eine herstellerspezifische, eingefräste Gravur.
Grosser Vorteil des Prinzips ist seine grosse Vielseitigkeit. So lassen sich Bildmotive, aufgedruckt oder -geklebt, stimmungsvoll illuminieren, farbige Flächen über entsprechende RGB-LEDs erzeugen oder schlicht Räume gleichmässig beleuchten. Beim Einsatz leistungsstarker LED-Elemente bringt es ein Quadratmeter Flächenlicht auf etwa 25 Watt Leistung.
Zur Lichtausbeute und zum Effizienzgrad der so als Leuchte dienenden Bauteile finden sich wenig Angaben. Das deutsche Unternehmen Hansen GmbH fertigt solche Panels auf Mass. Bei der stärksten Ausführung mit 6,5 mm LED-Abstand bringt es die «Power-Variante» auf eine Leuchtdichte von 2200 cd/m2 bei einer beleuchteten Höhe von 500 mm. Sollen 1200 mm leuchten, dann halbiert sich die Leuchtkraft.
Die Leuchtdichte, in Candela je Quadratmeter angegeben, ist ein Mass für die Flächenhelligkeit, mit der das menschliche Auge eine Lichtquelle wahrnimmt. Diese wird häu- fig bei Displays eingesetzt, und weil ein Flächenlicht den technischen Displays ähnlich ist, findet man sie auch häufig bei OLED- oder Flächenabstrahlungen. Die Schwierigkeit liegt darin, dass sich für Punkt-Lichtquellen die Angabe des Lichtstromes in Lumen (lm) und die Beleuchtungsstärke in Lux (lx) besser zur Beschreibung eignen. Die Werte zum Flächenlicht sind aber nicht so einfach vergleichbar.
Trotzdem: «Die Flächenlicht-Panels boomen derzeit geradezu. Die Schreiner nehmen das Produkt, auf Mass gefertigt, gerne in Anspruch für die Lichtgestaltung», erklärt Claudia Thurow, bei Hansen zuständig für die Öffentlichkeitsarbeit.
Gegenüber einer OLED ist die Technik mittels Kanteneinspeisung etwas weniger lichtstark. Eine OLED bringt es inzwischen auf gut 3000 cd/m2. «Das Lichtpanel hat aber deutlich an Bedeutung gewonnen», bestätigt Hansjörg Bowald, Geschäftsführer der Störi Licht AG in Netstal GL.
Ohne Umweg auf die Fläche
Lange Zeit waren die Lichtpunkte ein technologietypisches, anscheinend unvermeidliches Erkennungsmerkmal von LED-Leuchten. Immer mehr Produkte sind inzwischen am Markt, bei denen dies anders ist. Aus den vielen Punkten wird immer öfters eine Fläche, was weniger technischen Entwicklungen geschuldet ist, sondern dem Geschmack des Zeitgeistes. Das hat einen wichtigen Effekt: Durch den Diffusor streut das Licht und wird optisch zu einem flächigen Schein, zumal bei Linienleuchten, die mit grossem Abstrahlwinkel durch einen Diffusor leuchten. Die Effekte sind so deutlich, dass auch hier von einem Flächenlicht gesprochen wird, denn spiegelnde Oberflächen oder unerwünschte Reflexionen und Blendungen werden vermieden. «Vorteile dieser Technik sind sicher die hohe, realisierbare Lichtstärke, die freie Farbwahl, die gesicherte Langlebigkeit und auch der attraktive Preis etwa gegenüber OLED. Gerade im Ladenbau sind die Anforderungen oft ganz klar definiert, was an Lichtstärke beim Produkt ankommen muss. Dann gibt es zur Langlinienleuchte mit Diffusor kaum eine vernünftige Alternative», sagt Hansjörg Bowald.
Dennoch sieht der Experte die OLED-Technik auf dem Sprung. Es sei nur noch eine Frage der Zeit, bis die OLEDs preislich und bezüglich Leuchtkraft eine echte Alternative sind.
Veröffentlichung: 23. November 2017 / Ausgabe 47/2017
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