Heute in den LED-Splittern: Osram erforscht mit einigen Partnern die Wirkung von flexibler LED-Beleuchtung in Flugzeugkabinen, und das US-Unternehmen „Cree“ stellt mit dem LED-Modul „XM-L2“ neue Rekorde auf.
„Chronobiologische“ LED-Beleuchtung im Airbus-Kabinenmodell: „Warm-weißes“ Licht zu Beginn eines simulierten Nachtflugs …
… und „kalt-weißes“ zur „Reaktivierung“ der Fluggäste am Ende der Reise. (Fotos: Osram-PR)
Flexible Lichtsteuerung setzt sich im Zug der LED-Entwicklung immer mehr durch. Stufenlose Farbton- und Helligkeits-Regelsysteme können aber nicht nur in bodennahen Büros und Wohnungen eingesetzt werden, sondern auch in höheren Sphären segensreich wirken. Davon sind jedenfalls die Bergische Universität Wuppertal, das Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP), Airbus, „Diehl Aerospace“ und Osram nach ausführlichen Tests überzeugt.
Nach Osram-Angaben wurde dazu das Modell einer Flugzeugkabine am Diehl-Standort Nürnberg flugrealistisch ausgestattet. Innerhalb von sechs Tagen durchlebten 32 Probanden an Bord des Simulators jeweils drei detailgetreu nachgestellte Nachtlangstreckenflüge. Das Ergebnis in Kürze: „Chronobiologisch“ angepasste LED-Beleuchtung sorge vor allem bei Langstreckenflügen über Nacht für messbar besseren Schlaf, die Steigerung des Wohlbefindens und wachere Passagiere am Zielort.
Zwar sind sanfte Übergänge zwischen Tag und Nacht an Bord von modernen Verkehrsflugzeugen inzwischen Standard, beschränken sich aber mangels weiterer Möglichkeiten herkömmlicher Leuchtmittel auf die stufenlose Hell/Dunkel-Regelung. Während der Test-„Flüge“ in Nürnberg wurde die Beleuchtung mit Hilfe von LEDs und intelligenten Licht-Management-Systemen aber umfassender auf die jeweiligen Flugphasen und -zeiten abgestimmt: Neben der Lichtintensität wurden entsprechend der Tageszeit wechselnde Farbspektren gesteuert, um die circadiane Rhythmik („innere Uhr“) der Probanden zu unterstützen.
Das Prinzip dahinter ist altbekannt und wurde durch die aktuellen Tests bestätigt: Warmes, weißes Licht zu Beginn des Nachtflugs trägt zur Behaglichkeit und Entspannung bei, weil es die Produktion des „Schlafhormons“ Melatonin anregt, für eine ruhigere Herzfrequenz und einen besseren Schlaf sorgt. Kaltes, weißes Licht (hoher Blauanteil) am Morgen nach der Nachtruhe unterdrückt dagegen die Melatonin-Produktion, wirkt aktivierend und lässt den Fluggast das Ziel „wacher“ erreichen.
Geschäftsleuten seien dann beispielsweise beim ersten Business-Meeting am Morgen nach dem Flug leistungsfähiger, Touristen könnten erholter in den Urlaub starten. Laut Osram sollen intelligente Lichtlösungen daher in Zukunft auch Passagieren helfen, den unvermeidlichen „Jetlag„ bei Flügen über mehrere Zeitzonen hinweg zu verringern oder schneller zu „verdauen“.
„Cree“ bricht eigenen Effizienzrekord
Thereotisch könnte dieses LED-Modul Bestandteil einer solchen flexiblen Beleuchtung sein: Die neue „XM-L2“-Linie des US-Marktführers „Cree“ deckt mit verschiedenen Versionen die breite Farbtemperaturpalette zwischen 2700 (warm-weiß) und 8300 Kelvin (kalt-weiß) ab und erreicht noch dazu Rekord-Lichtstrom-Werte.
Das heute vorgestellte 5×5 mm große „Cree“-LED-Modul „XM-L2“. Die aufgesetzte Linse mit 125 Grad Abstrahlwinkel verzerrt die Darstellung: In Wirklichkeit ist die Diode quadratisch. (Foto: Cree-PR)
Mit bis zu 1189 Lumen (heller als eine 75-Watt-Glühlampe) bei 3 Ampère und 25 Grad Betriebstemperatur sind diese Module laut „Cree“ die derzeit leistungsfähigsten und hellsten auf dem Markt erhältlichen Ein-Chip („single-die“) -LEDs. Nicht ganz so hell, aber effizienter leuchten sie unter realistischeren Einsatzbedingungen: Bei moderaten 350 mA Stromzufuhr schaffen sie 186 Lumen/Watt – ein enorm hoher Wert, der vor drei Jahren nur von Laborexemplaren erreicht werden konnte.
Damit übertreffen sie ihre „XM-L“-Vorgänger um rund 20 Prozent, nehmen aber mit 5×5 Millimetern Grundfläche nicht mehr Platz weg. LED-Lampen und -Leuchtenhersteller können also ihre bisherige Designs und Treiber beibehalten und statt der alten einfach die neuen Module einlöten. Im Handumdrehen wäre so eine verbesserte Produktlinie fertig – auf dem schnelllebigen LED-Markt ein unschätzbarer Vorteil.
Möglich macht das die SC³-Technologie von „Cree“, die bisher schon in sieben Neuentwicklungen auf der Basis von Siliziumcarbid (SC) verwendet wurde. Die „XM-L2“ ist also das achte Modul, das zur Effizienzsteigerung ein neues Design, eine größere Kuppel und eine verbesserte Luminiszenzkonversions-Beschichtung erhält. Je nach Bedarf liefert „Cree“ seinen neuen Rekordhalter nicht nur in verschiedenen Farbtemperaturen, sondern auch mit Farbwiedergabeindizes von mindestens CRI 80, 85 oder 90.
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