Aufbau eines Versuchsstandes zur Untersuchung der nicht-visuellen Wirkungen von Licht und dessen lichttechnische Charakterisierung

Barkholdt, Frithjof; Broszio, Kai; Völker, Stephan

Die nicht-visuellen Lichtwirkungen (eng. non-image-forming, NIF) bilden ein weites Forschungsfeld, welches in der modernen Gesellschaft aufgrund der langen Aufenthaltsdauern in Innenräumen, zunehmend an Bedeutung gewinnt. Die Abhängigkeit dieser Effekte von dem dominanten Einfallswinkel des Lichtes auf das menschliche Auge ist ein Forschungsschwerpunkt am Fachgebiet Lichttechnik der TU Berlin. Ziel dieser Arbeit ist es, einen bereits vorhandenen Versuchsraum baulich für einen Probandenversuch im Bereich NIF vorzubereiten und lichttechnisch klar nach den relevanten Normen (bspw. CIE S026 und DIN SPEC 5031-100) und über deren Anforderungen hinausgehend zu charakterisieren. In dem Versuch sollen zwei Lichtszenen gezeigt werden, die bei fester Blickrichtung die Augen der Probanden aus zwei unterschiedlichen Regionen beleuchten. Dabei soll eine jeweilige vertikale Beleuchtungsstärke von 1000 Lux am Auge erreicht werden. Das Spektrum soll einer typischen Bürosituation entsprechen, dabei eine hohe melanopisch gewichtete Bestrahlungsstärke besitzen, und in beiden Lichtsituation gleich sein. Realisiert wird dies mit insgesamt 12 LED-Paneelen mit jeweils 3 unterschiedlichen LED- Gruppen (kaltweiß, warmweiß, blau). Die Anordnung im Raum wird mittels einer DIALux-Simulation im Vorfeld ermittelt und anschließend umgesetzt. Für die Messung der lichttechnischen Eigenschaften wird zunächst mittels eines Spektroradiometers das mit V(λ) bewertete Spektrum am Probandensitzplatz aufgenommen. Dabei wird zugleich verifiziert, dass eine Beleuchtungsstärke von 1000 Lux in beiden Lichtsituationen erreicht wird. Anschließend wird ein Leuchtdichtebild sowie Strahldichteaufnahmen melanopisch- und V‘(λ)-gewichtet, des Raumes erstellt, um eine genaue Dokumentation der Lichtsituation zu ermöglichen. Ergänzt werden diese durch Spotmessungen mit dem Spektroradiometer in aussagekräftigen Raumrichtungen. Zur Sicherstellung der zeitlichen Stabilität werden die Messungen wiederholt über eine längere Einschaltphase der LED-Paneele durchgeführt. Die eingerichteten Lichtszenen zeigen sich über einen mehrstündigen Zeitraum stabil und erfüllen die Anforderungen des Probandenversuchs.

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Barkholdt, Frithjof / Broszio, Kai / Völker, Stephan: Aufbau eines Versuchsstandes zur Untersuchung der nicht-visuellen Wirkungen von Licht und dessen lichttechnische Charakterisierung. 2019.

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