Intelligentes Lichtdesign

Intelligentes Lichtdesign hat sich in den letzten zehn Jahren weit über den Bereich der Bühnen- oder Eventbeleuchtung hinaus entwickelt. Das, was wir heute unter intelligentem Licht verstehen, erfordert auch die Fähigkeit einer Beleuchtung, das Umfeld zu überwachen – sei es Büro, Krankenhaus oder Theater – sowie die Möglichkeit, sich an spezifische Ereignisse oder Bedingungen anzupassen – sowohl im Arbeitsumfeld, in einem Wellness- oder Unterhaltungsbereich, oder sogar im Notfall. Intelligente Lichtkonzepte sollten entscheiden können, wann Gesundheit und Produktivität zu unterstützen sind, wann die Nutzer eines Raumes zu unterhalten sind oder wann die Sicherheit die höchste Priorität hat.

Getrieben durch die rasante Entwicklung und Akzeptanz des "Internets der Dinge" ist es deutlich geworden, dass Beleuchtungssysteme und deren hochentwickeltes Infrastrukturmanagement allgegenwärtig sind und uns praktisch überall erreichen, was bedeutet, dass intelligente Beleuchtungsinfrastrukturen – durch Sensoren ergänzt – sich zu leistungsstarken Datenautobahnen entwickeln und so eine wirkungsvolle Triebfeder für Veränderungen auf verschiedenen Ebenen, die wir uns noch gar nicht vorstellen können, sind. Und nicht zuletzt: Da wir uns nun mehr Gedanken um Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaftsansätze machen, sollten intelligente Lichtlösungen Energie auch effizient nutzen.

Dank technologischer Fortschritte ist intelligentes Lichtdesign ein Fall von multidisziplinärem Know-how geworden. Egal wie die Folgen der jetzigen Trends aussehen, werden die oben erwähnten Entwicklungen wesentliche Auswirkungen auf die Rolle des Lichtdesigners haben.

Was bestimmt, wie intelligent eine Beleuchtung ist?

Was macht Licht intelligent? Man könnte den Intelligenzgrad als ein Ausdruck der Anzahl von Sensoren und Steuerungsmöglichkeiten und seine Kapazität, ein Lichtmanagementsystem mit Daten zu versorgen, interpretieren. Grundsätzlich gilt: Je mehr Sensoren es gibt, die zur Überwachung eines Umfelds eingesetzt werden – Bewegungsmelder, Lux-, Temperatur- oder Tonsensoren – desto mehr verfügbare Daten werden an das Steuerungssystem verteilt, um den aktuellen Lichtbedarf genau festzustellen. Die Sensoren und Steuerelemente, zusammen mit dem Netzwerk und dem Steuerungssystem, bilden eine intelligente Plattform, die exponentielle Optionen bietet, um das Systemverhalten zu bestimmen. Es scheinen in Zukunft kaum Grenzen gesetzt zu sein. In der Praxis ist es aber fair zu sagen, dass es noch einige (technologische) Schwierigkeiten zu überwinden gibt und dass einige sehr bewusste Entscheidungen getroffen werden müssen.

Ein Paradigmenwechsel für Lichtdesigner

Fangen wir mit den Grundkenntnissen an. Das Leben, so wie wir es kennen, kann ohne Licht nicht bestehen. Licht beeinflusst maßgeblich unsere Gesundheit, unser Sicherheitsgefühl und unser Wohlbefinden. In diesem Sinne beeinflusst ein Lichtdesigner auch, wie wir uns fühlen. Die gute Nachricht: Intelligente Lichttechnik hat den Einflussbereich eines Lichtdesigners signifikant erweitert, indem sie ihm eine breite Palette an neuen Optionen bietet, mit denen er arbeiten kann. Die mögliche Kehrseite: Diese Optionen sind beinah überwältigend – es ist nicht alles Gold, was glänzt. Lichtdesigner müssen in der Lage sein, die erforderliche Technologie sachgemäß zu beurteilen, um sie zweckmäßig – sprich mit Absicht – anwenden zu können.

Schritt 1

Die Basis jeder Lichtplanung liegt darin, den Zweck der Lichtanwendung im Rahmen der Bedürfnisse und ausdrücklicher Wünsche der Nutzer richtig einzuschätzen, in Anbetracht dessen, dass diese letztlich gegen die (ökologischen) Kosten abgewogen werden. Bevor man also anfängt, das Licht zu gestalten und technisch zu planen, müsste der erste Schritt sein, die möglichen Szenarien auszuwerten, welche den Nutzern Komfort und Sicherheit entsprechend liefern können. Danach folgt die Ermittlung der Umweltauflagen und Budgeteinschränkungen des jeweiligen Projekts. Die größte Herausforderung ist das Bedürfnis "Komfort" richtig zu interpretieren. Die Nutzer müssen sich mit der Lichtlösung wohlfühlen. Wenn das Beleuchtungssystem – konzipiert um Komfort zu liefern – übermäßig automatisiert ist, fühlen sich die Nutzer eventuell abhängig von der Technik, was ein ungutes Gefühl hinterlässt. Und außerdem, wenn intelligente Beleuchtungssysteme hochadaptiv konzipiert sind, um auf individuelle Bedürfnisse eingehen zu können – wie variable Luxwerte je Arbeitsplatz – kann das System zu komplex werden. Die technischen Möglichkeiten mögen auf den ersten Blick grenzenlos scheinen, aber je nachdem wie viele Variablen es gibt, desto komplexer kann ein System werden, was wiederum die Fehler- und Ausfallraten und das Risiko erhöhen, dass der Nutzer sich abhängig vom intelligenten Beleuchtungssystem fühlt, anstatt umgekehrt. In Ungewissheiten und Annahmen können sich Risiken verbergen. Es ist empfehlenswert, Tests an einem intelligenten Lichtdesign mit einer Nutzergruppe durchzuführen, um festzustellen, was sie tatsächlich als angenehm wahrnehmen.

Schritt 2

Im zweiten Schritt müssten die Daten, worauf das intelligente Beleuchtungssystem beruht, ausgewertet werden, um die verschiedenen Lichtszenen zu steuern und die Systemanforderungen, einschließlich Energieverbrauch, zu erfüllen. Durch diese Daten werden die Spezifikationen für die Sensorschicht festgelegt, die das Lichtmanagementsystem mit Datenversorgt.

Schritt 3

Die dritte und letzte Phase wäre es, das notwendige Connectivity-Protokoll, zur Unterstützung des intelligenten Lichtdesigns, zu spezifizieren. Besteht eine Infrastruktur, welche die intelligente Beleuchtung unterstützen kann oder erfordert das Design die Flexibilität einer drahtlosen Kommunikationstechnologie? Sollen einzelne Leuchten Daten teilen oder reicht es, dass sie über eine zentrale Steuerung kommunizieren. Ohne genauer auf die technischen Details von Connectivity-Protokollen wie DALI, Zigbee und MyriaMesh einzugehen, sollten Lichtdesigner über grundlegende Kenntnisse über Connectivity-Protokolle und wie sie sich unterscheiden können, verfügen, da diese sich nachhaltig auf eventuelle Einschränkungen im Design auswirken können.

Es gibt viele Connectivity-Protokolle auf dem Markt, wovon jedes seine eigene Stärken und Schwächen aufweist. Bei Chess Wise, einem holländischen Technikunternehmen, wurde beispielsweise das drahtlose Connectivity-Protokoll MyriaMesh entwickelt, das eine flexible und vielseitige Lösung für intelligente Beleuchtungen liefert – unabhängig vom Hersteller. Das Protokoll ermöglicht die Verteilung von Daten an das System über eine Vielzahl von Sensoren. Bei einem MyriaMesh-Netzwerk sind alle Leuchten gleich intelligent, was zur Widerstandsfähigkeit des Systems beiträgt.

Die Abstraktionsebenen einer intelligenten Lichtplattform könnten im Endeffekt so aussehen, wie in Abbildung 1 dargestellt. Im Mittelpunkt die Menschen – die Nutzer und Entscheidungsträger – die das Nutzen und die Einschränkungen der Lichtplattform bestimmen. Umgeben werden sie von einem Netzwerk, das durch einen oder mehrere Sensoren unterstützt wird. Die Sensoren messen die Bedingungen im Umfeld und liefern Daten an das Steuerungssystem zur Analyse. Demzufolge entscheidet sich das Steuerungssystem für eine geeignete Lichtszene und sendet Kontrolldaten an das Netzwerk zurück. Das Ergebnis: Eine Beleuchtung, die der gegenwärtigen Situation entspricht.

Auf dieser Ebene wird die Architektur einer intelligenten Lichtplattform bewusst einfach dargestellt. In der Praxis, müssen noch sicherlich einige Hindernisse überwunden werden: bautechnische Einschränkungen, Connectivity-Bedingungen oder Budgetvorgaben. Die Ausweitung des Dialogs zwischen den Hightech-Anbietern und den Lichtdesignern kann dazu beitragen, zunehmend ausgefeilte Lösungen zu finden.