allTEIL C

ENERGIESPAREN

OLED


Was mit Energiesparlampen angefangen und sich mit LEDs fortgesetzt hat, findet seine Weiterentwicklung in den OLEDs (organic light emitting diode, auch Light Emitting Polymer (LEP) oder Organic Electro Luminescence (OEL) genannt).

Erstmals erzeugt wird die Elektroluminiszenz Anfang der 1950er Jahre von A. Bernanose und seinen Mitarbeitern an der Universität von Nancy, Frankreich. Ab 1960 werden die Forschungen von Dow Chemical fortgesetzt. Der erste Versuch zur Herstellung einer OLED wird von Roger Partridge am britischen National Physical Laboratory durchgeführt und gipfelt in einer Patentierung 1975, die jedoch erst 1983 publiziert wurde. Zu diesem Zeipunkt stellen Dr. Ching Tang und Steven Van Slyke bei Eastman Kodak bereits funktionierende OLEDs her. Seit 1980 sind zu dem Thema etwa 6.600 Patente bekannt (Stand 2008).

Hauptvorteil der dünnfilmartigen, leuchtenden organischen Leuchtdioden aus organischen, halbleitenden Materialien ist ihre freie Formbarkeit, so daß auch komplett leuchtende Wände oder Decken möglich werden. Im Gegensatz zu LEDs sind bei der Herstellung keine einkristallinen Materialien erforderlich, was auch ein Kostenvorteil ist.

OLED

OLED

Aufgrund der Materialeigenschaften eignen sich OLEDs besonders gut für biegsame Bildschirme oder als elektronisches Papier. Transparente, hauchdünne Beschichtungen auf Fenstern oder Wänden würden auch die Möglichkeit bieten, an jeder Stelle und in beliebiger Größe einen ‚Bildschirm’ erscheinen zu lassen oder eine in Farbe und Stärke definierte Lichtquelle zu plazieren.

Bereits 2003 entwirft Kodak mit seiner Digitalkamera ‚EasyShare LS633’ das erste Gerät mit einem leuchtstarken, vollfarbigen OLED-Bildschirm, das anschließend bis zur Serienproduktion weiterentwickelt wird. 2005 präsentiert der südkoreanische Konzern Samsung auf einer Konferenz in Boston ein 40 Zoll OLED-Panel, und Osram gibt bekannt, daß man bei seinen Polymer-OLEDs bereits einen Rekordwert von 25 lm/W erreicht. Nach 13-jähriger Forschung präsentieren Chemieprofessor Mark Thompson von der University of South California und Stephen Forrest von der University of Michigan 2006 eine langlebige und effiziente mehrfarbige OLED.

Im Rahmen des Anfang 2007 gestarteten Projekts ,Rollex’ arbeiten deutsche Technologie-Unternehmen und Forschungseinrichtungen an einer neuen Produktionsweise für die Herstellung hocheffizienter und gleichzeitig sehr preisgünstiger OLEDs. Der 2003 gegründete OLED-Technologie-Vorreiter Novaled AG arbeitet an der Rolle-zu-Rolle-Fertigung, bei der flexible anstatt feste Substrate zum Einsatz kommen und deutlich geringere Beschichtungskosten als mit den für Displays sonst üblicherweise verwendeten Cluster- und Inline-Konzepten erreicht werden können. Als weitere kostensparende Maßnahme ist die Verwendung von preisgünstigen Aluminiumfolien als Substrat zur Abscheidung der organischen Leuchtdioden geplant.

Sony zeigt im Dezember 2007 zunächst in Japan einen OLED-TV mit einer Diagonale von 11 Zoll, von dem zu dieser Zeit monatlich 2000 Stück produziert werden (ca. 2.500 $). Die Firma Osram Opto Semiconductors präsentiert zur gleichen Zeit eine weiße OLED-Lichtkachel, die sowohl im aus- wie im eingeschalteten Zustand transparent ist. Der großflächige Prototyp von fast 90 cm2 erreicht im Labor eine Helligkeit von 1.000 Candela pro m2 und 20 lm/W. Damit wird es möglich, z.B. Trennwände zu bauen, die tagsüber durchsichtig sind, während sie abends Licht spenden. Die bislang erreichte Transparenz beträgt 55 % und soll im Rahmen weiterer Entwicklungsarbeiten auf 75 % erhöht werden.

OLED-Panele von Osram

OLED-Panele von Osram

An transparenten OLEDs wird auch an der University of Western Sydney gearbeitet. Im März 2008 präsentiert der Student Damian Savio das Design ,Lightway’, bei dem kippbare Polycarbonat-Blenden tagsüber Licht hineinlassen, während sie bei Dunkelheit selbst Licht spenden. Außerdem soll das Material photoaktiv gestaltet werden, so daß es am Tage auch Solarenergie einfangen kann.

Die General Electric Co. gibt im März 2008 die Entwicklung einer neuen, günstigen Herstellungsmethode für OLEDs bekannt, die ebenfalls auf der Rolle-zu-Rolle-Fertigung beruht. Die dem Papierdruck ähnliche Produktionsmethode der als Lichtquellen einzusetzenden Flächen ist das Ergebnis einer vierjährigen und mit 13 Mio. $ finanzierten Forschungskooperation zwischen der GE Global Research, der Energy Conversion Devices Inc. und dem U.S. Commerce Department’s National Institute of Standards and Technology (NIST). Die Maschine produziert 20 cm breite Lichtflächen, die ersten, dann wohl noch breitere Produkte, sollen 2010 auf den Markt kommen.

Osram meldet ebenfalls im März 2008, daß seine OLEDs mit warmem weißem Licht bereits 46 lm/W erreichen, eine Lebensdauer von 5.000 Stunden und eine Lichtstärke von 1.000 cd/m2 aufweisen.

Auf der Messe Light+Building im April 2008 in Frankfurt zeigt der renommierte Lichtdesigner Ingo Maurer eine erste Tischlampe, die mit 132 x 33 mm OLEDs von Osram ausgestattet ist. Das ansprechende Design ,Early Future’ ähnelt ein wenig einem Baum, es erscheint in einer limitierten Auflage von 25 Stück. Allerdings wird die Leuchtkraft der OLEDs nach 2.000 Betriebsstunden um die Hälfte abnehmen.

OLED-Leuchte Early Future

Early Future

Im Juli 2008 folgt eine Meldung von Wissenschaftlern der Universitäten von Michigan und Princeton, die mit 70 lm/W einen neuen Rekord schaffen, indem sie ein Gitter mit kuppelförmigen mikroskopischen Linsen mit Durchmessern von 5 Mikrometern nutzen.

Im Rahmen eines Europäischen Programms zur Umsetzung der organischen, phosphorisierenden Materialen auf dem Beleuchtungsmarkt beteiligen sich die Unternehmen Applied Materials, Aixtron, Osram, Philips und BASF an der Entwicklung einer Produktionstechnik für weiße OLEDs, welche die Preisgrenze der Produkte auf wenige Eurocent pro Quadratzentimeter senken soll.

Auf der Messe Plastic Electronic 2008 zeigt das Fraunhofer IPMS das erste berührungsempfindliche OLED-Display. Das An- und Abschalten sowie das Dimmen bedarf dabei keiner weiteren mechanischen Komponenten. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Touchscreens, die dafür von einer gesonderten Folie überzogen werden müssen, sind die neuen OLEDs in der Lage, das Berührungssignal selbst zu registrieren und die Information an die Steuerungselektronik weiterzuleiten.

Im Oktober 2008 berichten Forscher vom Departement Chemie der Universität Basel in Kooperation mit einem Team der Universität Valencia von der Entwicklung eines neuartigen Typs von lichtemittierenden elektrochemischen Zellen (LEEC) mit einer überraschend hohen Lebensdauer. Im Gegensatz zur OLED-Technologie soll diese Technik bedeutend kostengünstiger und robuster sein.

Eine LEEC ist eine Sandwich-Konstruktion aus zwei Elektroden mit einem hauchdünnen Film von Metallkomplex-Molekülen dazwischen. Auf der Kathoden-Seite werden Elektronen auf die Metallkomplex-Moleküle übertragen, die den Molekülen auf der Anoden-Seite wieder entzogen werden. Wegen des angelegten elektrischen Felds wandern Moleküle mit überschüssigen oder fehlenden Elektronen durch den Film, wobei beim Aufeinandertreffen zweier solcher Teilchen die Elektronen eines Moleküls auf das andere ‚hüpfen’, wobei Licht freigesetzt wird.

Zwar ist das prinzipielle Konzept schon seit einigen Jahren bekannt, doch selbst die besten LEEC hatten bislang nur eine Lebensdauer von wenigen Tagen. Durch die Anwendung simpler chemischer Konzepte um die Stabilität der Metallkomplex-Moleküle zu erhöhen, gelingt es den Baseler Wissenschaftlern eine Lebensdauer von mehr als 6.000 Stunden zu erreichen. Das Forscherteam arbeitet nun daran, die Effizienz der Module weiter zu erhöhen und die Farbe des emittierten Lichts zu optimieren.

Zum Jahresende enthüllen Wissenschaftler des GE Forschungszentrums in Niskayuna, New York, den weltweit ersten, mit OLED-Panels beleuchteten Weihnachtsbaum. Statt aus Tannenzweigen besteht die futuristische Konstruktion aus einem etwa 15 cm breiten und fünf Meter langem grün leuchtenden OLED-Leuchtdioden-Band.

Noch im Dezember 2008 geben Materialforscher der University of Florida bekannt, daß sie einen Durchbruch bei der Effizienzsteigerung blauer OLED-Pixel erzielt haben, die bislang eines der Hauptprobleme bei der Entwicklung leuchtstärkerer Panels waren, da sie nicht an die Stärke der roten und grünen Komponenten herankamen. Das nun vorgestellte OLED-Panel habe eine Spitzenleistung von 50 lm/W, wobei sich das Team allerdings eine Zielmarke von 100 lm/W gesetzt hat.


Andere Lichttechniken


Bereits 2000 entwickeln Forscher der University of Michigan und der National Taiwan University gemeinsam eine spezielle, auftragbare Beschichtung, welche die Lichtstärke von Bildschirmen um 100 % oder mehr steigert. Hierbei kommen Mikropyramiden zum Einsatz, die sich relativ leicht herstellen lassen, und die das hindurchstrahlende Licht bündeln. Damit läßt sich der Energieverbrauch von Bildschirmen reduzieren, was zu erheblichen Einsparungen führt. Ähnliche Systeme sind auch aus der Photovoltaik bekannt, wo sie den Wirkungsgrad der Solarzellen zu steigern helfen.

Wissenschaftler bei Microsoft Research publizieren Mitte 2008 einen Artikel über eine neue Form von Monitor, der zukünftig möglicherweise die herkömmlichen LCD-Screen ersetzen kann. Zum Einsatz kommt eine Struktur, die wie ein Teleskop aufgebaut sind: Die neuen Pixel nutzen zwei Mikrospiegel um das Licht zu blockieren oder passieren zu lassen  Der eine Spiegel ist eine 100 Mikrometer breite und 100 Nanometer dicke Aluminiumscheibe mit einem Loch in der Mitte, während der andere Spiegel – ebenfalls aus einem dünnen Aluminiumfilm hergestellt – so groß wie das Loch des ersten Spiegels ist, vor das er auch plaziert wird. Das Licht wird auf den scheibenförmigen Spiegel projiziert.

In der ,Aus’-Position reflektieren die Spiegel das Licht zurück zu seiner Quelle, nichts gelangt durch das Loch hindurch. In der ,An’-Position wird eine Spannung zwischen der Scheibe und einer transparenten Elektrode angelegt, die den Scheibenspiegel in Richtung auf diese Elektrode verbiegt. Dadurch wird das Licht auf den zweiten Spiegel gerichtet und strahlt von dort aus durch das Loch der Scheibe auf die Bildschirmoberfläche. Die Reaktionszeit der Pixel beträgt 0,625 Millisekunden, eine große Verbesserung gegenüber derjenigen von LCD mit 2 – 10 Millisekunden Reaktionszeit. Außerdem wird rund 36 % des Lichts der Hintergrundbeleuchtung an die Bildschirmoberfläche weitergeleitet – was 3,6 bis 7 Mal effizienter ist als bei LCD-Screens. Computersimulationen zeigen, daß sogar bis zu 50 % des Lichts genutzt werden können, was dann etwa die 11,2-fache Lichtstärke gegenüber LCDs bedeuten würde.

Mikrospiegel Funktionsschema

Mikrospiegel
(Funktionsschema)

Ende 2008 stellt auch LG Displays ein neues LCD Panel vor, das sich bei einem Gebrauch unter freiem Himmel das Sonnenlicht zu nutze macht, ähnlich wie es schon zuvor von Toshiba oder Epson vorgestellt worden ist. Im Gegensatz zu jener reflektieren die neuen LG LC-Displays im Freien das Sonnenlicht so stark, daß sie den Energieverbrauch des Displays um 75 % senken. LG kündigt an, die zunächst 14,1 Zoll Displays in ausgewählten Notebooks zu verbauen.

Doch alle diese Techniken sind nur indirekt mit der Lichterzeugung verbunden. Ganz anders sieht es dagegen bei der Gruppe von Ingenieuren und Wissenschaftlern aus, die sich 2004 zusammentun und in Seattle das Startup Vu1 (view one) gründen, um eine völlig neue Art von Leuchtmittel zu entwickeln. Ende 2007 wird bereits in die erste Massenproduktion investiert, das Patent wird im Juni 2008 erteilt und im Dezember 2008 bekommt das Unternehmen eine Finanzierung von 5 Mio. $, um seine Technologie bis zur Marktreife weiterzuentwickeln.

Bei der Electron Stimulated Luminescence (ESL) werden Elektronen gegen eine mit Phosphor beschichtete Glas-Innenfläche abgestrahlt, wo sie Licht erzeugen. Die Form des Glases kann dabei genauso aussehen wie die üblichen, birnenförmigen Glühlampen. Vu1 erwartet, daß die ersten Prototypen 40 lm/W erreichen und eine Lebensdauer von 6.000 Stunden.

Das Unternehmen, das zuvor unter dem Namen Telegen Corp. firmiert hatte, investiert im Laufe der 4 Jahre über 4,5 Mio. $ in die Entwicklung der neuen Lichttechnologie. Die erste ESL-Reflektor-Lampe von Vu1 (Quecksilberfrei, nicht-toxisch, Energie-effizient und dimmbar) soll im ersten Quartal 2009 vorgestellt werden, zu einem Preis von 12 $. Hergestellt werden sie in der tschechischen Republik

LEC-Panel von CeeLite

LEC-Panel von CeeLite

Unter dem Namen Light Emitting Capacitor (LEC) arbeitet CeeLite Inc. in Blue Bell, Pennsylvania, bereits seit 2004 an einer neuartigen, flexiblen und papierdünnen Lichtquelle, und wird auf Anhieb zu den ‚Best Innovations’ des TIME Magazine 2006 gewählt. Die überall installierbaren Panels, die aus einer Sandwich-Struktur von Licht-emittierendem Phosphor zwischen zwei Elektrodenschichten bestehen, sollen in Maßen von bis zu 90 x 180 cm und einer Dicke von 1 mm hergestellt werden. Der Stromverbrauch für das warme, weiße Licht ist geringer als der von Leuchtstofflampen oder -röhren.

2007 folgen die Anerkennungen ‚Product of the Year’ des Electronic Products Magazine sowie ,Top 100 Products’ des Fachmagazins Buildings. Auf dem Salon 2008 Milano stellt das Unternehmen dann seine leichten Lichtpanele vor, indem die Künstlerin Michele Loseto eine Reihe davon – von Heliumballons gehalten – in der Luft schweben läßt.

Noch ein weiterer Start-up macht 2006 von sich reden: Das stark mit dem Militär verbandelte Crosslink in St. Louis, Missouri, wurde als Muttergesellschaft zwar schon 1997 gegründet, doch erst jetzt wendet man sich mit einem neuen Label dem zukunftsträchtigen Markt der Lichtquellen zu. Das elektroaktive Polymer-Material, das auf den mehr als 100 Patenten der Firma beruht (PEDOT), bildet die Grundlage der leichten und robusten SuperFlex-Beleuchtungstechnologie, die auf der langanhaltenden Elektroluminiszenz beruht.

Die SuperFlex-Panele können Licht im sichtbaren Spektrum ebenso abgeben wie nahe dem Infrarot-Bereich, sie lassen sich verdrehen, lochen, zerreißen oder knüllen, ohne daß ihre Beleuchtungsfunktion davon beeinträchtigt wird. Die ersten Produkte, die 2007 vorgestellt werden, sind semi-permanente Lichtquellen für Militärzelte, in Zukunft sollen aber auch SuperFlex-Textilien bzw. damit beschichtete andere Materialien auf den Markt kommen. Crosslinks Nähe zum Pentagon ist auch das Projekt geschuldet, eine im Infrarot-Bereich selbstleuchtende Karte zu entwickeln, die dadurch – mittels Nachtsichtgeräten – auch bei völliger Dunkelheit gelesen werden kann.

Crosslink Zelt-OLEDs

Crosslink Zelt-OLEDs

Über die Lichtbänder von Lunabrite habe ich bereits im Kapitel zur solaren Architektur gesprochen. Sie kommen 2007 auf den Markt, werden durch Sonnenlicht aufgeladen, und leuchten dann 3 – 12 Stunden ohne die Notwendigkeit von Batterien oder anderen Energiespeichern. Die Leuchtbänder glimmen aber mehr, als daß sie strahlen – und sind daher für Beleuchtungszwecke kaum anwendbar.

Ganz anders verhält es sich bei einer neuartigen solid-state Argon-Plasma-Lampe der Luxim Corp., einem im Jahr 2000 gegründeten und in Sunnyvale (Silicon Valley) beheimateten Unternehmen, das seitdem an der Marktfähigkeit seiner LIFI hybrid lighting products arbeitet. 2007 werden die winzig kleinen Leuchtquellen, die sich durch eine hohe Strahlkraft, Effizienz, Langlebigkeit und Breite des Farbspektrums auszeichnen, erstmals öffentlich vorgestellt.

Die ursprüngliche Erfindung geht auf Dr. Richard Gilliard zurück, der sich 25 Jahre lang mit Hochleistungs-Entladungslampen beschäftigt hat. Sein neuartiger LIFI-Lichtkörper ist kaum größer als ein langes Reiskorn, erreicht eine der Sonnenoberfläche ähnliche Lichttemperatur von 6.000 K und leistet 140 lm/W, was rund das Zehnfache einer Glühlampe und immer noch das Doppelte einer LED ist.

Das Elektrodenlose System funktioniert mit Mitteln der Hochfrequenz-Sendetechnik, indem ein starker Sender das Gas Argon anregt sowie Salze, die sich zusammen mit dem Gas in einer verkapselten Quarzhülle befinden, als Plasma zum Aufleuchten bringt. Die Lebensdauer wird auf 20.000 Stunden angesetzt, auch explodieren die Lampen nicht. Ihre Energieeinsparung gegenüber den üblichen Entladungslampen beträgt gut 50 %. Aufgrund dieser Einsparung soll sich die neue LIFI-Birne innerhalb von zwei Jahren amortisieren.

Luxim Funktionsschema

Luxim (Funktionsschema)

Im März 2008 wirbt Luxim weitere 40 Mio. $ Investitionskapital ein, außerdem präsentiert das Unternehmen sein Produkt mit großem Erfolg auf der Building & Light Messe im April in Frankfurt – wo auch die neuen Produktspezifikationen vorgestellt werden: Lebensdauer 30.000 Stunden, 5.500 K, 120 lm/W bzw. 22.000 lm bei 180 W.

Bereits 2007 erscheinen in der Presse Meldungen über ein neues, selbstleuchtendes und flexibles Material, das von der US-Firma Litroenergy entwickelt und vertrieben wird. Die Erfindung geht auf Michael Kohnen und seine Firma MPK Co. zurück. Die patentierten, langlebigen, selbstleuchtenden, UV-losen und ungiftigen Mikropartikel namens Litrospheres können über 20 Jahre lang Licht emittieren (die Halbwertszeit beträgt 12 Jahre), ohne neu aufgeladen oder mit Strom versorgt werden zu müssen. Sie sind Wärme- und Kälteresistent, lassen sich sehr kostengünstig herstellen und können auf andere Materialien aufgetragen oder in einem Verhältnis von 20 % im Plastik-Spritzgußverfahren mitmodelliert bzw. einfach einer Farbe zugemischt werden. Die Innovation erringt 2007 den großen Preis des NASA-Wettbewerbs ‚Create the Future’.

Das Licht, das in jeder gewünschten Farbe herstellbar ist, läßt sich allerdings nicht abschalten. Außerdem ergibt meine Recherche, daß dabei radioaktives Tritium im Spiel ist, das in einer mit Phosphor umhüllten Mikrosphäre eingeschlossen ist... und daß es bei der Produktion schon mehrfach zu Strahlenunfällen gekommen sein soll. Verschiedentlich wird auch gesagt, daß es sich bei dieser Technologie um eine Umsetzung der Betavoltaik handelt, die ich im Kapitel Energiespeicherung bereits ausführlich dargestellt habe (s.d.).

Eine weitere Umsetzung, über die ab 2008 gesprochen wird, soll in Verbindung mit Dünnschicht-Solarzellen erfolgen. Das Resultat sind Litroenergy Power Cells, die als autonome und viele Jahre funktionierende Stromlieferanten vermarktet werden sollen, möglicherweise schon ab Anfang 2009.

Ende 2008 stellt das südkoreanische Unternehmen Mirae Lighting eine weitere flache Lichtquelle vor. Die Firma hatte schon 1997 damit begonnen, eine langlebige, helle und effektive Hindergrundbeleuchtung für LCD-TVs zu entwickeln. Obwohl im Laufe mehrerer Jahre fast 30 Mio. $ in eine neue Fabrik investiert worden sind, gelingt es dem Unternehmen nicht, Bildschirme größer als 32 Zoll zu bedienen – während zunehmend Bildschirme mit 42 und 52 Zoll gefragt sind. Doch für eine entsprechende Umrüstung der Herstellungslinie fehlt das Geld.

Lumiette-Panel

Lumiette-Panel

Nun soll ab Mitte 2009 durch das in Cupertino, Kalifornien, beheimatete US-Startup Lumiette, das die Patente und Know-how von Mirae Lighting übernommen hat, eine flache fluoreszierende Leuchte auf den Markt gebracht werden, die sich durch ihre Langlebigkeit, niedrige Betriebstemperatur und hohe Effizienz auszeichnet. Die Flat Panel Light (FPL) genannte Leuchte ist nur 4 mm dick, erzeugt 52 – 70 lm/W und besitzt eine wirkungssteigernde Reflektionsschicht, die bis zu 97 % des erzeugten Lichts nach vorne ausrichtet. Als Lebensdauer werden 60.000 Stunden angegeben, gleichzeitig sollen die Herstellungskosten nur ein Zehntel der von LEDs betragen.

Ein wesentlicher Vorteil ist auch die Anordnung der Elektroden, die sich bei den Lumiette-Leuchten außerhalb befinden (bei herkömmlichen Leuchtstofflampen befinden sich die Elektroden im Inneren und sind daher auch einem Verschleiß ausgesetzt). Externe Elektroden lassen sich außerdem auch leichter dimmen. Allerdings beinhalten die Lampen Argon, Neon sowie kleine Mengen an Quecksilber.

Die schon erwähnte Firma Eden Park Illumination in Somerset, New Jersey, eine Ausgründung der University of Illinois, präsentiert Ende 2008 mit ihrem sogenannten microplasma light eine weitere neue flexible Lichtquelle. Dabei handelt es sich um ein Sandwich aus zwei Glasplatten, zwischen denen sich ein Aluminiumgeflecht befindet, in dessen kleinen Ausbuchtungen sich Phosphor befindet, das aufleuchtet sobald es von Strom durchflossen wird. Die Panels lassen sich auch aus Plastik oder anderen verformbaren Materialien herstellen und leisten 40 lm/W oder mehr. Sie können außerdem weißes oder farbiges Licht erzeugen.

Ebenfalls schon erwähnt habe ich die HID Laboratories Inc., die neben ihrem Engagement im LED-Sektor inzwischen auch eine quecksilberfreie, langlebige und flache microplasma discharge lamp entwickelt haben. Das Unternehmen hätte jährlich rund 34 Mio. $ in die Entwicklung gesteckt.

Klebeband Lichteffekt

Klebeband Lichteffekt

Zu den Firmen, die in dem neuen Sektor aktiv sind, gehören auch die von Virgin Fuels und dem Gemini Israel Funds finanzierte Metrolight (Dimmer und Steuerungselektronik), die Nedap Light Controls (Indoor-Landwirtschaft und Gewächshäuserbeleuchtung) und die Universal Display Corp. (fortgeschrittene OLED-Technologien).

Und daß es vielleicht noch ganz andere Methoden der Lichterzeugung geben könnte, die wir bislang noch nicht entdeckt haben, ist nicht mehr abwegig, seit Forscher der University of California in Los Angeles im Oktober 2008 gezeigt haben, daß beim Abrollen eines Klebebands nicht nur Licht, sondern auch Röntgenstrahlung entsteht. Ihnen gelingt es sogar, einen Finger zu durchleuchten und das Bild auf einem Röntgenfilm festzuhalten. Voraussetzung ist allerdings ein niedriger Umgebungsdruck.

Das Phänomen der Tribolumineszenz ist zwar nicht unbekannt, doch es gilt bis heute als ungeklärt. Wenn sich zwei berührende rauhe Flächen gegeneinander verschieben, entsteht aufgrund der starken Reibung Licht. Obwohl ich dies (noch) nicht bestätigen kann, wird gesagt, daß man diesen Effekt  auch beim Öffnen eines selbstklebenden Briefumschlags oder beim Zerdrücken von Würfelzucker beobachten könne, wo gleichfalls kurze Lichtblitze entstehen.

Besonders rätselhaft ist der gewaltige Anstieg der Energiedichte, die wiederum das Leuchten auslöst. Ein Klebeband würde schon beim normalen Abrollen bläuliches Licht erzeugen, obwohl die Oberflächenbindung hundertmal weniger Energie enthält als für ein Photon sichtbaren Lichts benötigt wird – geschweige denn für die viel energiereichere Röntgenstrahlung die entsteht, wenn die Rolle ausreichend schnell – hier mit 3 cm pro Sekunde – und im Vakuum abgerollt wird. Unter diesen Bedingungen registrieren die Forscher ein- bis zweimal pro Sekunde einen nur wenige Milliardstel Sekunden langen Röntgenpuls, der in der Spitze eine Leistung von bis zu 100 Milliwatt erreichte.


Glühlampenverbote


Anfang 2007 macht eine aus Australien verkündete Idee die Runde durch Politikerhirne und Presseorgane: Das Verbot konventioneller Glühlampen.

Ich möchte an dieser Stelle vehement dagegen protestieren, die auch von mir so gerne genutzten elektrischen Miniatur-Heizstrahler mit ihrem Wirkungsgrad von 94 % vom Markt zu nehmen, da mir sogar die restlichen 6 % als ,Abfallprodukt Licht' sehr gute Dienste erweisen! Wo bitteschön wird sonst ein auch nur halbwegs so hoher Wirkungsgrad erreicht?!

Leider habe ich lange Zeit vergeblich auf eine ähnliche Argumentation zugunsten der im Doppelsinne so wunderbar wärmenden GLÜHbirne gewartet...

Ende September 2007 zieht Großbritannien nach, allerdings auf einer freiwilligen Grundlage. Schon ab Januar 2008 sollen keine 150 Watt Birnen mehr verkauft werden. Und ab 2011 sollen überhaupt keine Glühbirnen mehr in den Läden zu kaufen sein.

Im Dezember 2007 kündigt Irland einen nationalen Energieeffizienzstandard für Lampen an, um schon ab 2009 die herkömmlichen Glühbirnen zu verbannen. Die EU-Kommission werde den Plan billigen. Damit würden die Verbraucher (langfristig) auch jährlich 185 Mio. € sparen. Geschäfte, die Energiesparlampen verkaufen, sind bereits verpflichtet, diese später zur Entsorgung zurückzunehmen.

Auch an einem europaweiten Ende der Glühlampe wird bereits gebastelt. Das von der Europäischen Kommission im Rahmen der Ökodesign-Richtlinie vorbereitete Verbot wird sich an Wattzahlen und Energieeffizienzklassen orientieren und schrittweise ab 2009 in Kraft treten:

Ab dem 01.09.2010 sind Glühbirnen ab 75 W verboten.
Ab dem 01.09.2011 sind Glühbirnen ab 60 W verboten.
Ab dem 01.09.2012 sind Glühbirnen ab 25 W verboten.
Ab dem 01.09.2013 werden die Kriterien, nach denen ein Leuchtkörper ‚energieeffizient’ ist, weiter verschärft.
Ab dem 01.09.2016 sind auch ‚ineffiziente’ Halogenlampen der Klasse C – dazu zählt ein Großteil der derzeit vertriebenen Spots – verboten.

Gelten werden diese neuen Regeln für private Haushalte. Für öffentliche Gebäude gibt es bereits strengere Regeln. Niemand muß aber deshalb seine Glühbirnen wegwerfen: Bereits gekaufte Birnen dürfen aufgebraucht werden. Auch in Geschäften dürfen Lagerbestände noch verkauft werden. Neue Glühbirnen dürfen ab dem 01.09.2011 aber nicht mehr vertrieben, also de facto nicht mehr hergestellt werden.

Bis 2015/2016 sollen Glühlampen dann vollständig verschwunden und flächendeckend durch Energiesparlampen ersetzt worden sein. Die Kommission rechnet mit Einsparungen für die Verbraucher in Europa in Höhe von 5 – 8 Mrd. €. Im Dezember 2008 genehmigen die Energieminister der Europäischen Union den Fahrplan der Kommission, obwohl es allgemein bekannt ist, daß die Technologie der Energiesparlampen im Grunde schon überholt ist – wie ich es in diesem Kapitel ausreichend belege. Die Verordnung wird nun vom Europäischen Parlament geprüft und soll im März 2009 von der EU-Kommission verabschiedet werden.

In den USA plant man, Glühbirnen ab 2012 nach und nach aus dem Verkehr zu ziehen. Damit will die US-Regierung die Hersteller dazu zwingen, energieeffizientere Leuchtmittel zu produzieren. Ab 2014 müssen dann alle 40 Watt Birnen mindestens 25 % effizienter sein, und ab 2020 müssen gar alle Glühbirnen 70 % effizienter als heutige Produkte sein.

In der Schweiz sind stromfressende Glühbirnen ab 2009 nicht mehr zugelassen, dann dürfen nur noch energiesparende Lichtquellen verkauft werden. Die meisten Glühbirnen sind in den Energieeffizienzklassen E bis G eingeteilt. Zugelassen sind künftig nur noch Lampen, die mindestens der Klasse E angehören, wie das Bundesamt für Energie (BFE) mitteilt. Längerfristig sollen die Glühlampen ganz verschwinden.

Auch in Neuseeland werden Glühbirnen ab Oktober 2009 verboten. Ähnliche Initiativen werden auch aus China und Kanada gemeldet.

Passend zum Update dieses Kapitels erreicht mich die Mail eines guten Freundes, ebenfalls ein Lichtexperte in zweiter Generation, in der er seinen Standpunkt gegenüber den Energiesparlampen und den Glühlampenverboten verdeutlicht:

1. Leider sind die Energiesparlampen am Ende ihrer Lebensdauer Sondermüll (Quecksilber), der entsprechend entsorgt werden muß. Oft enthalten sie außerdem noch elektronische Bauelemente.

2. Die Lebensdauer dieser Lampen sinkt mit der Anzahl ihrer Ein-/Auschaltzyklen, d.h. ihe Verwendung ist nicht für alle Anwendungsfälle sinnvoll (z.B. Treppenhausbeleuchtung oder allgemein in Räumen, in denen man nur für kurze Zeit Licht braucht). Ohne daß ich jetzt konkrete Zahlen habe ist auch die Herstellung von Energiesparlampen mit höherem Energieeinsatz verbunden, als die von konventionellen Glühlampen. Bei der Sondermüllverarbeitung muß ich dann noch weitere Energie reinstecken. Diese Aspekte werden in der ganzen Diskussion gerne vergessen.

3. Die Hersteller der Energiesparlampen haben natürlich ein großes Interesse daran, die Glühlampen zu verbieten. Sie verdienen an diesen ja auch nichts mehr, denn die Glühlampenproduktion findet längst nur noch in Schwellenländern statt, und die Maschinen sind dorthin verlagert und verkauft. Mann, wie könnten die ihre Produktion hochfahren, wenn die gute alte Glühlampe verboten würde!

4. Die Lichtausbeute von Energiesparlampen ist stark temperaturabhängig, daher eignen sie sich nicht zur Beleuchtung bei niedriger Temperatur. Außerdem benötigen sie eine gewisse Zeit, bis sie überhaupt angehen, und sie erreichen ihre maximale Lichtausbeute erst nach einiger Zeit, z.T. länger als 15 Minuten.

Ich finde solche Verbote daher nicht sehr zielführend.


Dem ist nicht mehr viel hinzuzufügen, höchstens noch die Zahl, daß in Deutschland im Jahr 2006 ca. 109,5 Mio. sogenannte Gasentladungslampen zur Entsorgung angefallen sind, von denen jedoch nur 36 % fachgerecht entsorgt wurden. Dabei sind die großen Betriebe vorbildlich, während in den Haushalten und Kleinstgewerbebetrieben bis zu 90 % der Energiesparlampen weiterhin im Hausmüll landen, auch wenn sie nach dem ‚Elektro- und Elektronikgerätegesetz (ElektroG)’ eigentlich nicht über den Restmüll entsorgt werden dürfen. Neben Quecksilber können Energiesparlampen auch noch problematische Stoffe wie Antimon oder Cadmium enthalten.

Die EU hat vor Mitte 2008, nicht zuletzt auf Druck von Osram, die künstliche Verteuerung von Energiesparbirnen um ein weiteres Jahr verlängert

Die Initiative EnergieEffizienz, die sich als Lobby für diese und ähnliche Schritte stark macht, wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie gefördert und von der Deutschen Energie-Agentur GmbH (dena) sowie den Energiewirtschaftsunternehmen EnBW AG, E.ON AG, RWE AG und Vattenfall Europe AG getragen.

Ein gutes Plädoyer für die Glühlampe findet sich hier (pdf-Dokument).


Lichtdesign


Zumindest Designer haben sich schon überlegt, was man mit den restlichen Glühlampen alles machen könnte –  und eine Reihe ihrer Ideen und Entwürfe möchte ich hier vorstellen. Außerdem werde ich eine Anzahl neuer Designs vorstellen, bei denen die oben vorgestellten neuen Lichtquellen zum Einsatz kommen.

Doch beginnen wir erst einmal mit einigen ‚Umwidmungen’ der Glühlampe:

Mit Zement ausgegossene Glühlampe

Concrete Lightbulb

Mit Zement ausgegossen können sie wunderbar als Garderobehaken dienen, sofern man nicht vergißt, eine lange und kräftige Schraube mit einzugießen.

Oder man macht eine Blumenvase daraus, wie es die Inhaberinnen des Designstudios Minimahuella (minimal footprint) Angeles Estrada Vigil und Natalia Hojman aus Buenos Aires vorschlagen. Ihr Entwurf beschränkt sich im Grunde auf die Entkernung und Lochung der Glühlampe – sowie die Entwicklung eines zusammensteckbaren Halters aus Recyclingmaterial.

Eine ähnliche Version bildet die ‚Blühbirne’ des Designers Uwe Hecker, die allerdings von einem schwarzen Gummiring gehalten wird. Hersteller ist Corpus Delicti.

Näher an ihrer ursprünglichen Funktion bleiben die Glühlampenkörper von Sergio Silva, der daraus Öllämpchen bastelt und in seinem Ansatz eine Rückbesinnung auf vor-elektrische Zeitalter vermitteln will. Die ‚Oyule lamps’ sind mit Paraffinöl gefüllt und haben unten einen kleinen Magneten, der ihnen auf metallischen Unterlagen Stabilität gewährleistet.

Glühlampe als Öllampe

Oyule Lamps

Überhaupt wird der ‚Archetypus der Glühlampe’ sicherlich noch eine ganze Zeit lang weiter wirken, so wie in dem Design von Hironao Tsuboi, in dem sich die Glühlampe quasi selbst ein Denkmal setzt. Die Glühbirne ‚Lamp’ hat an beiden Ende ein Gewinde, welches in jede herkömmliche Fassung eingeschraubt werden kann. Sie ist voll funktionsfähig und kann bis zu 2.000 Stunden lang leuchten, der Preis beträgt 28 €.

Gegen den Trend, daß die klassische Glühbirne bald von der Bildfläche verschwindet, stemmt sich auch der Hamburger Licht-Designer Jörn Kreienbringck mit seinem Projekt Bulbs Unlimited, das erstmals auf der internationalen Möbelmesse IMM-Cologne 2007 vorgestellt wird.

Das Bulbs Unlimited Baukastensystem verbindet handelsübliche Glühbirnen (diese können auch durchgebrannt sein) über spezielle Druckknöpfe (Snap Buttons) zu spektakulären Lichtobjekten. Die Druckknöpfe werden einfach mit Hilfe einer speziellen Schablone, einem raketenförmigen sogenannten ‚Inkubator’ auf die Oberfläche der Glühbirnen geklebt und verbinden diese so zu individuellen Designerlichtobjekten.

Designlampe aus zusammengefügten Glühlampen

Bulbs Unlimited

Andere Designs abstrahieren die ‚Birne’ Stück für Stück immer weiter. Die ‚FF Glüh°Lampe’ nutzt beispielsweise die von einer 60 W Glühbirne als Abfallprodukt erzeugte Wärme, indem sie diese speichert und nutzbar macht. Der Ziegelstein wirkt als Heizelement und strahlt die Wärmeenergie auch nach Ausschalten der Lampe noch etwa eine Stunde lang ab. Zusätzlich sorgt die Farbe des Ziegelsteines für ein sehr warmes Licht.

Außerdem kann der Ziegelstein mit einem Handgriff von der Glühbirne getrennt und wie zu Großmutters Zeiten als Bettwärmer verwendet werden. Da sind die 92 € dann schon sinnvoll angelegt. Hersteller ist FF Formfjord in Berlin.

Ein gewissermaßen ähnliches Design gehört schon seit dem Jahr 2000 zu den Klassikern, als es in die ständige Sammlung des Museums of Modern Art aufgenommen wird.

Die ‚Block Lamp’ – von Harri Koskinen 1996 für das design house stockholm geschaffen –, die es bislang nur als transparente Version gegeben hat, wird ab Mai 2008 auch als amberfarbener Glasblock zu haben sein, der wie ein Stück beleuchteter Bernstein sanft getöntes Licht verbreitet (160 $).

Block Lamp

Block Lamp

Mit dem phosphoreszierenden ‚Glow Brick’ haben Nachtschwärmer ihre ganz persönliche Glühbirne, die sie umflattern können.

Er besteht aus Acrylglas und enthält eine Glühbirne, die allerdings nicht mit elektrischem Strom und in gelblichem Wolframlicht scheint, sondern in grünblauem Giftschleim-Farbton.

Der Kubus enthält nämlich eine Substanz, die sich tagsüber mit Sonnenlicht auflädt und dieses des Nachts gleichmäßig abklingend wieder abgibt (30 €).

Flach geschlagen wie ein Steak wurde die Glühlampe von dem koreanischen Designer Joonhuyn Kim.

Seine ironische ‚Flat Bulb’ ist um 2/3 kleiner und läßt sich leichter verpacken, stapeln und verschiffen, als die empfindlichere runde Form, außerdem rollt sie nicht weg.

Offensichtlich macht es Designern besonderen Spaß, wenn sie es schaffen, das Ding an sich zur Hülle des Dings an sich zu machen – so wie bei den ‚X-Ray Lights’ der Fall ist.

Flache Glühlampe Flat Bulb

Flat Bulb

Das Ding an sich ist die Glühbirne samt Fassung und Kabel, aus der der Designer Wonsuk Cho einen Lampenschirm macht – falls man das so nennen kann, da die Lampenschirme ja eher an Bilderrahmen erinnern.

Diese Bilderrahmen-ähnlichen Lampenschirme zeigen wiederum der Lampe Kern, die nackte Birne, und zwar in Röntgenoptik. Und während die wenigsten Menschen einer nackt von der Decke herab strahlenden Glühbirne eine gewisse Schönheit abgewinnen können, so schaffen die ,X-Ray Lights’ dies garantiert bei wesentlich mehr Menschen. Ich habe allerdings nicht herausfinden können, welche Beleuchtungskörper sich tatsächlich in dieser Form verbergen.

Ausschließlich die Form übriggeblieben ist bei den Designer Hyun Jin Yoon und Eun Hak Lee, die mit ihrem ‚Pocket Light’ die  Neuerfindung der Taschenlampe wagen. Diese flachgepreßte ‚Glühbirne’ hat eine Halterung, aus der man sie einfach herausklappen kann... und schon hat man eine kleine Lampe zum Hinstellen. Das Ganze hat zusammengeklappt gerade mal Kreditkartenformat und somit auch in jedem Geldbeutel mit Kartenfächern genug Platz. Betrieben wird die Birne mit dem sanften Leuchten mittels einer winzigen Knopfzelle.

Pocket Lamp

Pocket Lamp

Noch einen Schritt weiter geht die Designerin Keikko Lee, die mit ihrem Konzept einer Lampe, die so dünn ist wie ein Blatt Papier, beim ersten internationalen Design-Wettbewerb in Südkorea den ersten Platz belegt.

Im Gegensatz zum ‚Pocket Light’ hat Lee die Idee noch ein Stück weitergedreht und ihre Sticker mit Solarzellen und Sensoren versehen, so daß man sie tagsüber immer wieder in die Sonne legen und aufladen kann. Allerdings handelt es sich bei dieser Lampe einstweilen nur um ein Konzept - aber angesichts der derzeitigen Allgegenwart von Solarzellen könnte es berechtigtermaßen gute Chancen auf eine Umsetzung haben.


Als nächstes werde ich verschiedene Designs vorstellen, die mir persönlich besonders gut gefallen haben. In vielen Fällen zeigen sie, daß junge und freie Designerinnen und Designer  der Industrie um weit mehr als eine Nasenlänge voraus sind – und man kann sich überlegen, warum ‚angestellte Designer’ weit weniger kreativ sein sollen. Vermutlich sind sie es gar nicht, doch ihre mutigsten Entwürfe fallen den ‚Sachzwängen des Marktes’ – oder irgendeiner anderen Worthülse zum Opfer, die aus der Finanz- oder Chefetage abgefeuert wird.

Daß man die substantiellen Möglichkeiten energiesparender Gasentladungslampen auch ästhetisch nutzen kann, zeigt der ‚Plumen’ Prototyp des Londoner Telefone-Designers HULGER.

Eine weitere Variation namens ‚Bulp 2.0’, die als Hommage an die Glühlampe immer noch lustiger aussieht als alles, was bislang auf den Markt gekommen ist, stammt von dem deutschen Industriedesigner Felix Stark (Formstark, Köln).

Designbirne Bulp 2.0

Bulp 2.0

Eine Glühlampe – die gar keine ist, stellt die 1969 von Hartmut Esslinger geründete und inzwischen internationale Designschmiede Frog Design vor. Innerhalb des Glaskolbens befindet sich eine LED, die 30 Jahre lang halten soll. Der Stab, auf dem die LED mittig plaziert ist, besteht aus Aluminium und dient als Kühlkörper.

Anstatt die LED in einem zerbrechlichen Glaskörper zu plazieren (auch wenn der Standard-Schraubsockel unbestritten wesentliche Vorteile hat), verbindet sie der Designer Luc Schouten mit einem Ballon. Die mit Helium befüllten Latex-Ballons heißen ‚Floating Lights’ und können den ganzen Abend über an der Decke schweben, oder vom Kabel gehalten genau dort, wo man das indirekte Licht gerade braucht.

Die LEDs können auch angesteuert werden, so daß Lichteffekte wie Strobe, Blitzen und Glühen möglich sind. Die Lebensdauer eines Floating Light beziffert Schouten mit 10 Stunden.

Floating Lamp Ballonlampe

Floating Lamp

Das ganze gibt es übrigens auch eine Nummer größer: Der ‚Airstar Solarc’ ist ein Beleuchtungssystem, das in der Lage eine Fläche von 4.000 m2 bis 40.000 m2 auszuleuchten. Ebenfalls mit Helium gefüllt, schwebt der Ballon bis zu einer Höhe von 50 m, von wo er ein diffuses und blendfreies Licht aussendet... und aus der Entfernung oft für einen ‚außerplanmäßigen Vollmond’ gehalten wird. In dem Ballon befinden sich HMI- und/oder Halogenstrahler. Dies ist allerdings kein Designprodukt, sondern die typischen Einsatzgebiete für den Solarc sind Film- und Fernsehaufnahmen, Werbe- und Industriefotografie, der Katastrophenschutz und das Rettungswesen.

Doch zurück zu den LED-Designs und -Umsetzungen.

Als ob sich LEDs durch eine ganz besondere Technologiebetonung beweisen wollen, kommen immer mehr Lampen mit teilweise schon martialisch zu nennendem Äußern auf den Markt. Als eines von vielen Beispielen zeige ich die SoL R38 der Lighting Science Group Corp., deren Kühllamellen schon eher an Turbinenschaufeln erinnern. Die 15 W Lampe strahlt warm-weiß (643 lm) oder kalt-weiß (830 lm), entspricht einem 60 W Halogen-Spot und hat eine Lebensdauer von 50.000 Stunden.

Schon sehr erfolgreich auf dem Markt sind verschiedene Farblichtquellen auf LED-Basis, die z.T. sogar fernsteuerbar sind und den Raum in jede gewünschte Stimmung versetzen können. Bei der im Internet für rund 50 $ angebotene 5 W LED von thinkgeek.com kann man mit der im Preis enthaltenen Fernbedienung eine von 16 Farben auswählen oder die Beleuchtung auch durch das gesamte Spektrum rotieren lassen. Neben vier Disco-Features (Blitzlichtgewitter, Stroboeffekt, Überblenden oder gedimmtes Licht) kann man die Lampe mit der Fernbedienung auch ein oder ausschalten und die Helligkeit regulieren.

Farb-LED-Strahler mit Funkfernsteuerung

Fernsteuerbarer
Farb-LED-Strahler

Von höherer Qualität aber auch teurer (ab ca. 100 €) ist die ‚LivingColors’-Leuchte von Philips, die mit vier LEDS (zwei rote, eine blaue und eine grüne) und einer stufenlos regelbaren Fernbedienung ausgestattet ist. Dafür verbraucht sie 50 W und soll 10 Jahre lang halten. Durch diese verstellbaren Farben wird ein neuer Trend gesetzt, der möglicherweise große Auswirkungen auf das seelische Befinden haben wird.

Den sinnvollen Einsatz von LEDs im Kleinen kennt jeder, der sich über seinen entsprechenden Schlüsselanhänger gefreut hat, um bei Dunkelheit ein Klingelschild zu entziffern oder das Schlüsselloch zu finden. Eine weitere Umsetzung, die mir sehr gut gefällt, ist das ‚LightWedge’ – ein Leselicht, das wirklich nur das beleuchtet was nötig ist: die zu lesende Seite – und nicht den schlafenden Partner. Die Acrylglas-Platte mit den Maßen 24 x 17 x 1,27 cm wird von einer Batteriegespeisten LED versorgt, die in zwei Helligkeitsstufen einstellbar ist. Mit vier AAA-Batterien kann man 40 – 50 Stunden lang lesen. Und ausgeschaltet dient die nur 50 g schwere Platte als Lesezeichen. Der Preis bei thinkgeek.com beträgt 22 $.

Inzwischen hat das Unternehmen eine weitere Version herausgebracht – in Taschenbuchgröße. Außerdem gibt es als ideales Leselicht für unterwegs das ‚LightWedge Mini’ (ca. 20 $). Es vergrößert anderthalbfach, braucht zwei CR2 Batterien und kann damit bis zu 20 Stunden lang den Lesestoff erleuchten, auch wenn es nicht die ganze Zeilenbreite abdeckt. Im Vergleich zum mit-der-Taschenlampe-unter-der-Bettdecke-lesen meiner Jugend ist diese Technik  trotzdem ein großer Fortschritt!

Ebenfalls recht sinnvoll kann der LED-beleuchtete Regenschirm sein, den thinkgeek.com für 25 $ anbietet, und nicht nur, weil man damit im Dunkeln von Autos besser gesehen wird. Es gibt ihn für Herren in schwarz und mit weißen LEDs, sowie für Damen in rot – und mit roten LEDs (ideal für eine Neuauflage des Filmes ‚Irma la douce’!).

LED-Regenschirm

LED-Regenschirm

Für erhöhte Aufmerksamkeit anderer Verkehrsteilnehmer sorgen auch Speichen-LEDs bei Fahrrädern, die inzwischen in den unterschiedlichsten Farben und Formen angeboten werden. Die wohl ‚stärksten’ und eindrucksvollsten Modelle fertigt die Firma MonkeyLectric LLC aus Berkeley, Kalifornien. Ihr wetterfestes System besteht aus 32 hellen, farbigen LEDs und einem Prozessor, der mit diversen Lichtdesigns vorprogrammiert ist.

Sogar zur Vermeidung von Zusammenstößen zuhause lassen sich LEDs gut einsetzen – wie zum Beispiel bei den LED-Puschen des Erfinders Doug Vick, mit denen man auch nicht mehr dunkle Kellertreppen hinabstolpern muß.

Die ‚Brightfeet’ Leucht-Hausschuhe aus Thomasville, Georgia, enthalten je eine LED samt intelligenter Elektronik, die das Licht über einen Sensor nur dann aktiviert, wenn es in der Umgebung tatsächlich dunkel ist. Außerdem gibt es einen Gewichtssensor der dafür sorgt, daß die Hausschuhe nur dann leuchten, wenn sie auch jemand an den Füssen trägt. Versorgt werden die Leuchtquellen über zwei auswechselbare Lithium-Scheibchenbatterien (40 $).

Brightfeet LED-Pusche

Brightfeet LED-Puschen

Im Bereich der öffentlichen Beleuchtung gibt es über die oben bereits genannten Straßenleuchten hinaus auch eine Reihe von Designleuchten für Parks und Grünanlagen. Zu den ästhetischsten gehören die angenehm warm leuchtenden LED-Lichtquellen der Designerfirma Nimbus aus Stuttgart, deren Farbtemperatur vergleichbar ist mit Halogen- oder Glühlampen.

Im Verleich zu den herkömmlichen, verdrahteten Leuchtdioden, wird dabei mit neuartigen, in einer Platine verlöteten LEDs gearbeitet, die dadurch erheblich flacher sind. Das Problem der hohen, oft stark blendenden Leuchtkraft der Dioden wird mittels einer Acrylplatte mit konischen Bohrungen gelöst. Das Licht, das durch die kegelförmigen Öffnungen strahlt, wird angenehm gestreut und blendet nicht mehr.

Außerdem arbeitet das Unternehmen an ‚mitdenkenden’ Strahlern, die nur ein schwaches Grundlicht erzeugen, wenn der Raum nicht genutzt wird. Erst wenn sich jemand nähert, schalten sie über einen Bewegungsmelder gesteuert auf volle Leistung.

Ein geniales Konzept stammt von den Designern Sungwoo Park& Sunhee Kim.

Fast in allen Alkaline-Batterien die heutzutage weggeworfen werden, befindet sich noch Restenergie. In den Sammelstellen landen jährlich Hunderte von Tonnen, und das ist nur der zurückgegebene Anteil.

Die ‚Energy Seed’ Lampen sollen in Parks u.ä. aufgestellt werden und als Sammelbehälter für Batterien fungieren. Auf dem Behälter ist oben eine Scheibe angebracht, die Löcher in verschiedenen Größen enthält, durch welche man seine alten Batterien hineinwerfen kann. In der Röhre werden die Batterien zusammengeschaltet, um auch noch das letzte Quentchen Saft aus ihnen herauszupressen ...und damit eine LED-Leuchte zun Erleuchten zu bringen, sobald es dunkel wird.

Energy Seed Altbatterie-Nutzungskonzept Grafik

Energy Seed (Grafik)

Neue Designs von Hänge-, Steh-, Tisch- und Wandlampen gibt es derweil so viele, daß ich mich hier nur auf einige ‚Exoten’ beschränken möchte.

Unter den – nomen est omen – Hängelampen ist das Einzelstück der Designerin Marie Thurnauer zu erwähnen, das mit seiner Länge von 135 cm wohl eher für höhere Räume gedacht ist.

Eine Ironie in Zeiten der Krisen? Der Preis der Schlingenlampe namens ‚suspension 28-11-2005’, die es bei dem Pariser Designlabel Petites Productions gibt, ist jedenfalls passend: 4.750 €.

Ebenfalls verschlungen, aber doch viel beruhigender kommt das ‚Abyss Table Light’ daher, das strukturell an den Aufbau einer Wirbelsäule erinnert. Es kann allerdings nach Belieben hin und her gebogen werden und als Kreis von 1 m Durchmesser, als Spirale oder einfach als Klumpen zum Einsatz kommen.

In den aus Polycarbonat bestehenden Einzelsegmenten befinden sich LED-Streifen, so daß auch bei mutigsten Konstruktionen nichts zu Bruche gehen kann.

Designlampe Abyss

Abyss

Das Design der Berliner Osko + Deichmann stammt aus dem Jahr 2006 und wird von der italienischen Firma Kundalini in Milano über design-conscious.co.uk für 240 Englische Pfund vertrieben.

Etwas ähnlich wirkt die leuchtende Pflanzenstütze ‚IVY Lamp’ der Designerinnen Izabela Cichecka und Marcela Kawka, die hiermit wieder ein Verbindung zwischen Technik und Natur schaffen möchten.

Ihr LED-beleuchteter, Korallenartiger Lichtbaum ist modular und kann nicht nur individuell zusammengesteckt werden, sondern auch je nach Bedarf ‚mitwachsen’.

Die Idee von zusammensteckbaren Einzellichtelementen finden wir auch bei dem Konzept der ‚Nomad Light Molecules’ von Maarten DeCeulaer.

Im Gegensatz zu den vorangegangenen Lampen sind die Einzelelemente hier aber bis zu 4 Stunden lang selbstleuchtend (ähnlich wie die zumeist weicheren, bunten LED-Jonglierbälle), so daß man sie – quasi als einzelne Lichtatome - überall hin mitnehmen kann, wo man gerade Helligkeit braucht. Zum Aufladen werden sie dann wieder an das ‚Molekül’ angedockt.

Aus einem Stück und ganz gerade ist dagegen die ‚Ziplamp’, eine innovative Stehlampe die es bislang allerdings nur als Konzept des Merry Design Studios aus Madrid gibt.

Designlampe Nomad Light Molecules

Nomad Light Molecules

In einer Neoprenhülle mit Reißverschluß befindet sich ein Lichtstab: Wer viel Licht braucht, zieht den Reißverschluß ganz auf, wer es lieber schummrig mag, öffnet ihn nur ein wenig... quasi ein Analog-Dimmer.

Bezüglich der Lichtquelle selbst gibt es allerdings einige Irritationen, denn es wird von einem ABS-Lichtstab geredet. Bei diesem Acrylnitril-Butadien-Styrol handelt es sich um ein synthetisches Terpolymer, das zu den amorphen Thermoplasten gehört (was immer das auch ist).

Wieso, mit welcher Stärke und mit welcher Temperaturabgabe es leuchten soll, ist mir allerdings nicht klar.

Apropos Stehlampen möchte ich an dieser Stelle auch auf die neuartigen kinetischen LED-Stehlampen verweisen, die ähnlich den früheren Standuhren durch das Aufziehen schwerer Gewichte betrieben werden.

Über die ‚First Light reading lamp’ von Postfossil und die ‚Gravia’ von Clay Moulton berichte ich am Ende des Kapitels über Muskelenergie (s.d.)

Tischlampe Hourglass

Hourglass

Zu den interessanten Tischlampen, die mir auf meiner Suche begegnet sind, zählt die ,Hourglass’ von Young Bok Kim. Denn anstatt der herkömmlichen Sandkörner verwendet dieses modernisierte Stundenglas LEDs.

Besonders nett ist dabei, daß man den Zeitraum, dessen Verstreichen durch das simulierte Herabrieseln der Lichtkörner dargestellt wird, selbst einstellen kann (durch gegenläufiges Drehen der beiden Hälften). Und während es im oberen Teil immer dunkler wird, strahlt das untere Segment immer heller.

Eine sehr fragile Struktur, die aus einem Weinglas und einem Aufsatz besteht, bildet die kabellose Tischlampe ,Betty Lou’ aus dem mmckenna Studio in New York. Die sehr effiziente LED wird von einer aufladbaren Lithium-Ionen-Batterie gespeist, die Hitze über die eloxierte Aluminiumhülle abgestrahlt. Innen wird ein Reflektor in das Glas gelegt, der dem gebündelten Licht einen warmen Ton verleiht. Ich finde, das Designerstück würde auch jedem Western-Saloon die Ehre machen.

Äußerst ansprechend finde ich auch das LED-Konzept, das hinter der ,Solar Vertical Lamp’ der koreanischen Designer Yoon-Hui Kim und Eun-Kyung Kim steckt. Die zunehmend genutzten senkrechten Lamellen zur Abschattung großer Glasfronten erhalten hier ein ‚upgrade’, das sich gewaschen hat. Während an der Außenseite tagsüber Solarzellen für die Energieaufnahme sorgen, befinden sich auf der Innenseite LEDs, die bei Dunkelheit und nach Wunsch eine Steh- oder Tischlampe, aber auch einen romantischen Kerzenhalter nachbilden und damit den Raum erleuchten können.

Solar Vertical Lamp Gafik

Solar Vertical Lamp (Grafik)

Eine besondere Birnenform, über die ich bislang noch gar nicht gesprochen habe, ist die sogenannten Kerzenlampe oder -birne, die in den 1950ern fast in jeder Steh- und Nachttischlampe zu finden war. Noch heute dominieren die 40 W Birnen in Lüstern, es werden jedoch schon diverse Energiesparversionen angeboten.

Ebenso wie ihr Glaskolben den Umriß einer Kerzenflamme imitiert, scheint der Konsument weltweit auch neue LED-Lampen in Kerzenform zu bevorzugen. Einige zeigen stilechtes Flackern (Aurelle LED Candle, 40 $), andere kann man nicht nur aus- sondern auch anblasen (Blow On-Off Candles von thinkgeek.com, ab 12 $). Besonders die Kataloge fernöstlicher Hersteller sind voll mit derartigen ‚gimmicks’, doch es fiel mir trotzdem nicht zu schwer, die angemessenste Variante herauszufinden.

Bei der ‚Platinum line’ von Smart Candle handelt es sich um ein Tablett mit 12 kleinen ‚Teelichtern’ – die man einzeln hinstellen kann, während sie auf dem Tablett wiederum aufgeladen werden. Zielgruppe sind Restaurants, Hotels und Nachtclubs, die auf offene Flammen verzichten möchten. Die flackernden Votivlampen werden jeweils von einer NiMH-Batterie versorgt und können mit einer 8 h Aufladung 12 h lang brennen (100candles.com, 360 $).

Anscheinend ist man auch in der Kirche dieser Meinung – und spart sich das mühevolle Abkratzen dicker Wachsschichten. Das Foto stammt aus der spanischen Santa Maria Kirche, die sich inmitten der Alhambra-Stadtburg befindet.

LED-Votivlichter in der Kirche Santa Maria de la Alhambra

LED-Votivlichter

Ganz in die gegensätzliche Richtung geht das neue Beleuchtungskonzept der Pariser Designerfirma Saazs, die hierbei seit 6 Jahren mit der Technologiegruppe Saint-Gobain Innovations zusammengearbeitet. Bei der 2008 vorgestellten Bodenlampe ‚One’ werden erstmals aus Glasplatten bestehende, flächige ‚Planilum’-Lichtquellen eingesetzt.

Die ‚Planilum’-Platten sind 20 mm dick und bestehen aus einem vierschichtigen Verbund eines Spezialglases, in dem sich ein seltenes Gas und eine Phosphorschicht befinden. Das warm wirkende Licht wird gleichstark nach vorn und hinten abgestrahlt, während die Betriebstemperatur nicht wärmer als die Körpertemperatur ist.

Jede 100 W Platte kann eine Fläche von 40 m² beleuchten, doch die Effizienz soll im Laufe der weiteren Entwicklung noch gesteigert werden, in drei Jahren möchte man bei der Lichtstärke von Neon-Röhren angekommen sein. Die Lebensdauer wird mit 50.000 Stunden angegeben, danach kann 90 % des Materials recycelt werden. Der Preis der Lampe beträgt derzeit 2.500 €.

Als Überleitung zu dem Thema, mit dem das Jahr 2008 nun abgeschlossen werden soll, möchte ich noch den witzigen Entwurf des brasilianischen Designers Rafael Morgan vorstellen, denn seine kreative Lampe ,Light Drop’ besitzt eine nicht nur für Naßzellen dekorative Form. Sinngerecht läßt sich das Licht auf- bzw. zudrehen. Es soll dem Designer zufolge dazu anregen, über den Umgang mit der Natur und ihren Ressourcen, insbesondere dem Wasser, nachzudenken, das die wichtigste Energiequelle für alle lebenden Dinge auf der Welt ist.

Designlampen Light Drop - Wasserhähne, aus denen Lichttropfen hängen

Light Drop

Womit wir bei der wohl interessanten ,Designform’ angekommen wären...

Eine Entwicklung, die ich mit größter Aufmerksamkeit verfolge, betrifft die ‚flüssige Elektrizität’, die bislang unmöglich oder undenkbar war – bis Forscher des Fraunhofer Institutes das Gegenteil bewiesen haben. Ich werde darüber noch ausführlicher im Kapitel zur Energiespeicherung berichten. Im Grunde handelt es sich um eine aufladbare Flüssigkeit, die dabei ihre Farbe wechselt und den Grad ihrer Aufladung zeigt.

Sehr passend dazu ist das flüssige Licht, das bislang nur aus der Tierwelt bekannt war. Eine Krabbe namens Heterocarpus laevigatus (auch nylon shrimp genannt) ist nämlich in der Lage, sich in der ewigen Tiefsee-Dunkelheit des Pazifik zu verteidigen, indem sie aus ihrem Mund eine Wolke aus blau leuchtenden Partikeln ausstößt wenn sie angegriffen wird, die den Angreifer blendet und ihr die Flucht erlaubt. Das rare Photo wurde im Okinawa Churaumi Aquarium in Japan aufgenommen.

Die spanische, in England lebende Designerin Cristina Ferraz Rigo eröffnet Anfang 2008 mit ihrem Konzept ,(de)light’ eine völlig neue Welt des Lichtes, das nun nach Bedarf ein- und ausgegossen werden kann, sich bewegt und dazu auch noch in verschiedenen Farben zur Verfügung steht. Passender weise entwirft sie auch gleich noch ein entsprechendes Glas dazu, das den Kreis zur altbekannten Glühlampe wieder schließt.

Man möge sich nur einmal eine Welt vorstellen, die flüssiges Licht nutzt... auch wenn ich bislang noch nicht viel mehr über die dahinterstehende Technik herausgefunden habe, außer daß es sich um in Wasser aufgelöste und mit UV-Licht aufgeladene Fluoreszenzstoffe handelt, mit denen die Künstlerin experimentiert. Sie denkt auch daran, ein Pumpsystem zu entwickeln, das einen ‚Lichtfluß’ durch transparente Leitungen zu den Nutzern – bzw. zu den wiederaufladenden UV-Lampen im ‚Lichtkeller’ leitet.

Flüssiges Licht wird aus einer Flasche in ein Glühbirnen-Glas geschüttet

Delight

In der Szene wird jedenfalls von einem Paradigmenwechsel und einer großen Herausforderung für Lichtdesigner gesprochen.

Bei der Recherche nach flüssigem Licht bin ich kurz vor dem Beenden dieses Kapitels noch auf die Forschungsarbeiten des Institute of Physical and Chemical Research und der Kyoto University im Jahr 2006 gestoßen, bei der es um einen Erfolg bei der Entschlüsselung der Proteinstruktur des biologischen Leuchtens im Tierreich geht – Stichwort ‚Luciferase’. Im Vergleich der in diesem Kapitel genannten Lichtquellen-Wirkungsgrade (Glühlampen bis 10 %, Leuchtstofflampen um 20 %, LEDs ca. 30 %) liegt die Bioluminiszenz der ,Genji firefly’ Quallen mit 90 % ungleich höher. Diese nutzen zu ihrer Lichtproduktion Luciferase in Kombination mit Luciferin (einem Licht-emittierenden Substrate) und Adenosine Triphosphate (ATP).

Es besteht also die Möglichkeit, daß es tatsächlich bald flüssiges Licht zu kaufen geben wird ... „Light could be created by mixing up a liquid protein solution” ... auch wenn man es vielleicht füttern muß.

 

Als nächstes kommen wir nun zu einem weiteren wesentlichen Bereich in dem viel Energie eingespart werden kann – dem Recycling.


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