Yuan Qi: Der Wandel von der Lichtausbeute des Produkts zur Lichtausbeute der Szene und deren Einfluss auf die zukünftige Entwicklung der Beleuchtung

In der Beleuchtungsindustrie ist eine hohe Lichtausbeute gleichbedeutend mit Energieeinsparung bei der Beleuchtung. Man kann nicht sprechen, ohne von einer hohen Lichtausbeute zu reden; das Getöse ist ohrenbetäubend. Der daraus resultierende Wettbewerb um die Lichtausbeute hat sich wie Wind und Wolken erhoben, Welle um Welle höher!

Was ist also der genaue Zusammenhang zwischen hoher Lichtausbeute und Energieeinsparung? Ist sie das legendäre Allheilmittel für Energieeinsparung in der Beleuchtung? Im Folgenden geben wir die folgende detaillierte Analyse ab.

I. Hohe Lichtausbeute ist ein gutes Heilmittel, aber kein Allheilmittel

Eine hohe Lichtausbeute (hohe lm/W) ist wie der „Kraftstoffverbrauch pro 100 km

Warum wird gesagt, dass „eine hohe Lichtausbeute nicht die einzige Lösung ist“?

1. Effizienz ≠ Energieeinsparung: Eine hohe Lichtausbeute bedeutet nur, dass die Lichtquelle selbst elektrische Energie effizient in Lichtenergie umwandelt. Wenn jedoch das Design der Leuchte unangemessen ist, mehr Licht außerhalb des effektiven Beleuchtungsbereichs austritt, die Effizienz des optischen Systems sinkt oder zur Erzielung einer hohen Lichtausbeute auf die Lichtqualität (z. B. Farbwiedergabe) verzichtet wird, was zu einem höheren Leistungsbedarf oder einer längeren Beleuchtungsdauer führt, kann dies letztendlich sogar zu einem höheren Energieverbrauch führen.

2. Die Falle von „je höher, desto besser”: Aufgrund der hohen Effizienz und sinkenden Kosten von LED-Lampen geraten einige Projekte in den Irrglauben der „Überbeleuchtung”. Ursprünglich war eine Beleuchtungsstärke von nur 300 Lux (lx) erforderlich, aber weil die Lampen billig und energiesparend sind, wird eine Beleuchtungsstärke von 500 Lux oder sogar höher erreicht. Dies verursacht enorme Energieverschwendung und widerspricht völlig dem ursprünglichen Ziel der Energieeinsparung. Der Kern der Energieeinsparung liegt in der „Beleuchtung nach Bedarf”, nicht in „unbegrenzter Versorgung”.

3. Vernachlässigung der System-Energieeffizienz: Ein Beleuchtungssystem besteht nicht nur aus der Lichtquelle (LED-Chips), sondern umfasst auch die Stromversorgung (Treiber), das Kühlsystem, das Gehäuse für Linse/Reflektor usw. Ein LED-Chip mit sehr hoher Lichtausbeute, wenn er mit einer ineffizienten Stromversorgung gekoppelt ist oder ein großes Kühlsystem erfordert, um seine Ausbeute aufrechtzuerhalten (das selbst Strom verbrauchen kann), wird die gesamte System-Energieeffizienz erheblich mindern.

4. Bedeutung der Lichtqualität: Das blinde Streben nach hoher Lichtausbeute kann zu einem niedrigen Farbwiedergabeindex (CRI), übermäßigem Blaulichtanteil, starker Blendung und anderen Problemen führen. Eine schlechte Lichtumgebung kann die Sehgesundheit schädigen, die Stimmung beeinträchtigen und die Arbeitseffizienz verringern.

II. Die Verbesserung der Systemeffizienz ist die Lösung für Energieeinsparung in der Beleuchtung

Die wahre Lösung ist ein systematischer, umfassender Ansatz; hohe Lichtausbeute ist lediglich das Eintrittsticket und die Grundlage dieser Lösung, nicht das Gesamtbild. Eine vollständige Energieeinsparungsstrategie sollte Folgendes umfassen:

1. Systematisches Design:

Effiziente Gesamt-Leuchte: Nicht nur effiziente Lichtquellen. Wählen Sie Leuchten mit hoher photoelektrischer Umwandlungseffizienz, angemessener Lichtverteilung und guter Wärmeabfuhr.

Angemessene Lichtplanung: Führen Sie präzise Berechnungen basierend auf der Raumfunktion, Nutzungszeit und natürlichen Lichtverhältnissen durch, um Überbeleuchtung zu vermeiden. Die Nutzung von Sonnenlicht ist die größte Energieeinsparung.

2. Intelligente Steuerung (dies ist derzeit das Feld mit dem größten Einsparungspotenzial für Energie):

Sensorsteuerung: Lichter gehen an, wenn Personen kommen, und aus, wenn sie gehen (z. B. Flure, Garagen).

Dimmen: Passen Sie die Helligkeit der künstlichen Beleuchtung automatisch entsprechend der Intensität des natürlichen Lichts an (z. B. Bereiche in der Nähe von Fenstern).

Zeitgesteuerte Zonensteuerung: Gruppenumschaltung und Dimmen basierend auf den Anforderungen verschiedener Zeiträume und Bereiche.

Intelligentes Beleuchtungsmanagementsystem: zentrale Überwachung und Optimierung der gesamten Gebäudebeleuchtung.

3. Hochwertige Lichtumgebung:

Hohe Farbwiedergabe (CRI > 80, sogar 90+): macht Farben realistischer, reduziert die visuelle Ermüdung, verbessert Komfort und Arbeitseffizienz. Langfristig ist dies das größte „Energieeinsparungspotenzial

Angemessene Farbtemperatur: je nach Szenario kaltes oder warmes Licht wählen, um eine angenehme Atmosphäre zu schaffen.

Effektive Blendungskontrolle: vermeiden, dass Licht direkt ins Auge fällt, Leuchten mit blendfreiem Design verwenden.

3. "Kontrolle von Streulicht und anderer unnötiger Umgebungsbeleuchtung" — die fortschrittlichste und intelligenteste Energieeinsparungsmethode bei der Beleuchtungseffizienz.

1. Was ist "Streulicht" und "unnötige Umgebungsbeleuchtung"?

(1) Streulicht: Bezieht sich auf Licht, das außerhalb des vorgesehenen Bereichs scheint. Zum Beispiel:

Streulichtstrahlen außerhalb der vorgesehenen Funktionsbereiche der Beleuchtung.

Straßenbeleuchtung scheint in die Fenster von Anwohnern neben der Straße und verursacht Lichtverschmutzung.

Direktes Licht von der Gebäudebeleuchtung strahlt in den Himmel und lässt die Sterne verblassen.

Scheinwerfer auf der Baustelle beleuchten das angrenzende Wohngebiet.

Werbetafeln in Geschäftsstraßen sind zu hell und stören Fahrer und Fußgänger.

(2) Nicht notwendige Lichtstimmung:

Büros, Flure und Veranstaltungsorte sind spät nachts hell beleuchtet, wenn sie leer sind.

Dekorative übermäßige Beleuchtung, wie überhellig beleuchtete „Lichtskulpturen“.

Übermäßig hohe Beleuchtungsstärken, die aus der falschen Vorstellung entstehen, dass „je heller, desto besser“.

2. Warum ist ihre Kontrolle eine Selbstverständlichkeit?

Weil dieser Teil des Lichts reine Verschwendung und eine Energieausgabe mit „negativem Ertrag“ ist:

Kein funktionaler Nutzen: Dieses Licht hilft bei keiner notwendigen visuellen Aufgabe und schafft keinen Wert.

Verursacht negative Auswirkungen: Sie führen direkt zu Lichtverschmutzung (beeinträchtigt die astronomische Beobachtung sowie Pflanzen- und Tierrhythmen), Blendung (beeinträchtigt die Sicherheit und verursacht Unbehagen) und Energieverschwendung.

"Energieeinsparung bedeutet nicht Kosteneinsparung": Selbst wenn die effizientesten LED-Lichtquellen verwendet werden, führt ein unkontrollierter und großflächiger Missbrauch dennoch zu einem enormen Gesamtstromverbrauch und weicht vom ursprünglichen Ziel der Energieeinsparung ab.

3. Wie man die wahre Bedeutung der Energieeinsparung in der Beleuchtung umsetzt?

Dies erfordert eine Kombination aus Technologie, Design und Management:

(1) Präzise Leuchtenfotometrie:

Verwenden Sie Leuchten mit Abschirmung (Cut-off) oder vollständiger Abschirmung, um das Licht streng auf die zu beleuchtenden Bereiche (z. B. Straßenoberfläche) zu begrenzen und ein Aufwärts- oder seitliches Abstrahlen zu vermeiden.

Gutes optisches Design bedeutet: „die wenigsten Lampen verwenden, um genau dort zu beleuchten, wo es am nötigsten ist“.

(2) Intelligentes Steuerungssystem:

Dimmen: Die Helligkeit der Straßenleuchte automatisch auf sichere Beleuchtungsstärkenormen reduzieren, wenn nachts bei Mitternacht Verkehr und Fußgängeraufkommen gering sind.

Räumlich-zeitliche Zonensteuerung: Bereitstellung von Beleuchtung nur zu den Zeiten und in den Bereichen, in denen sie erforderlich ist.

Szenarienmodi: Stellen Sie für verschiedene Szenarien unterschiedliche Beleuchtungsmodi ein, anstatt alles einfach einzuschalten.

(3) Wissenschaftliche Beleuchtungsstandards und Vorschriften:

Einhaltung und Festlegung strengerer Grenzwerte für die Beleuchtungsleistungsdichte (LPD) sowie Standards zur Blendungskontrolle.

Förderung von lichtfreundlichen Politiken zum Schutz der Nachthimmelumgebung.

4. Wandel des Denkens:

Vom Streben nach „Helligkeit wie am Tag

认识到黑暗的价值——一个合理的、有明暗对比的环境才更舒适、更有品质、更节能。

总结来说：照明节能的巅峰，不再是纠结于单个光源还能提升几个lm/W，而在于如何通过卓越的设计和智能的管理，消除每一个“无效的流明”。

这就像节水的关键不是研究怎么让水龙头滴得更慢，而是及时拧紧那个漏水的阀门。“溢散光”和“非必要照明”，就是照明系统中最大的“漏水阀”。

四、“高光效”是解决问题的手段而非目的

"Eine hohe Lichtausbeute beweist lediglich, dass es für Designer in größeren Räumen ein breiteres Spektrum an Lichtstromoptionen gibt; sie beweist nicht, dass die Energieeinsparung in relativ festen Szenarien besser sein wird."

1. Missverständnisse über 'größere Räume' und 'Auswahlmöglichkeiten'

Spielraum für technologische Innovation: Eine hohe Lichtausbeute bedeutet technologischen Fortschritt und gibt Designern und Ingenieuren mehr Möglichkeiten. Zum Beispiel können Beleuchtungseffekte, die früher unmöglich zu erreichen waren (wie ultradünne Leuchten oder spezielle optische Designs), nun dank lichtstarker Quellen mit hoher Lichtausbeute realisiert werden. Erweiterung der Anwendungsszenarien: In Szenarien, in denen Energie extrem begrenzt ist (wie Tiefsee-Exploration, Raumstationen oder netzunabhängige Solarbeleuchtung), ist eine hohe Lichtausbeute die einzige Wahl oder sogar eine Notwendigkeit. Ohne hohe Lichtausbeute könnten diese Szenarien überhaupt nicht beleuchtet werden. Hier entspricht eine hohe Lichtausbeute direkt „benutzbar“ oder „nicht benutzbar".

Daher liegt der Wert einer hohen Lichtausbeute darin, die Grenzen der menschlichen Beleuchtung zu erweitern; dies ist ein makroskopischer, strategischer Vorteil.

2. Analyse von Missverständnissen über 'relativ feste Szenarien'

In den meisten gewöhnlichen, festen Innen- und Außenszenarien (wie Büros, Klassenzimmern, Fabriken, Straßen) entsteht jedoch ein Missverständnis:

(1) Prämisse: Die Beleuchtungsstärkeanforderung für das Szenario ist ein "fester Wert". Dies wird von Beleuchtungsstandards im Voraus festgelegt.

(2) Fehlschluss: Da Lampe A eine höhere Lichtausbeute als Lampe B hat, spart die Verwendung von Lampe A definitiv mehr Energie als die Verwendung von Lampe B.

Warum ist das falsch?

Es ersetzt die Vergleichsprämisse. Der wahre Energiesparvergleich erfolgt unter der Prämisse, "die gleiche Beleuchtungsstärke und Lichtqualität zu erreichen", um zu sehen, wer weniger Strom verbraucht.

如果用一个光效很高但显色性很差（比如CRI<70）、配光不合理（大量溢散光）的灯，去和一个光效稍低但显色性优异（cri>90）、光学设计精准的灯对比，为了达到相同的、令人舒适的视觉体验，前者很可能需要更高功率来补偿其有效光品质的不足。最终，系统的总能耗可能反而更高。

"Hohe Lichtausbeute" ist eine Eigenschaft einer Komponente, während "mehr Energieeinsparung" das Ergebnis eines Systems ist. Man kann Komponentenattribute nicht einfach mit der Systemleistung gleichsetzen.

Zusammenfassung des Systems der vorherigen Punkte:

1. Hohe Lichtausbeute ist das „Fundament“ und die „notwendige Bedingung“ für Energieeinsparung: Wenn eine Lichtquelle eine extrem niedrige Lichtausbeute hat (wie eine Glühlampe), dann wird die Obergrenze ihrer System-Energieeffizienz unabhängig vom Design sehr niedrig sein. Daher ist das Streben nach hoher Lichtausbeute absolut der richtige technische Weg.

2. Aber sie ist keine „Garantie“ oder „hinreichende Bedingung“ für Energieeinsparung: Das Vorhandensein einer Komponente mit hoher Lichtausbeute bedeutet nicht automatisch, dass die Endanwendung energieeffizient ist. Ob sie Energie spart, hängt vom gesamten System ab:

Erfüllt es präzise die Anforderung des „festen Wertes“? (Beleuchtung nach Bedarf, kein Überschuss)

Ist das optische Design effizient? (Streulicht reduzieren)

Entspricht die Lichtqualität den Standards? (Vermeiden, die Beleuchtung aufgrund schlechter Qualität erhöhen zu müssen)

Wurde eine intelligente Steuerung eingeführt? (Dynamische Anpassung entsprechend räumlichen und zeitlichen Anforderungen)

Daher sollten wir eine hohe Lichtausbeute als ein leistungsfähigeres und effizienteres neues Werkzeug in unserem Werkzeugkasten betrachten. Es gibt uns die Möglichkeit, sich für energieeffizientere und hervorragende Designlösungen zu entscheiden.

Aber letztendlich hängt es vollständig davon ab, ob dieses Werkzeug genutzt wird, um ein energieeffizientes Gebäude zu errichten, oder ob es verschwendet wird und sogar gegenteilige Effekte erzeugt. Dies liegt ganz daran, ob die Person, die das Werkzeug verwendet – also der Lichtplaner und Entscheidungsträger – eine wissenschaftliche und systematische Sicht auf Energieeinsparung in der Beleuchtung hat, ähnlich dem Prinzip „guten Stahl dort einsetzen, wo er gebraucht wird".

V. Der Lichtstrom für konforme Szenenbeleuchtung ist ein fester Wert, nicht mehr ist besser! Die Übertreibung einer hohen Lichtausbeute und das Aufstapeln von Lichtstromzahlen ist ein falsches命题!

1.为什么说“流明数是定值”？

Dies basiert auf einem Kernkonzept: Beleuchtungsstandards.

Nationale und branchenspezifische Standards: Länder weltweit (einschließlich der chinesischen Norm „Architekturbeleuchtung

Wissenschaftliche Grundlage: Dieser Standardwert wird nicht willkürlich festgelegt, sondern basiert auf umfangreichen Studien zur visuellen Wirksamkeit unter Berücksichtigung von:

Raumfunktion: Präzisionsmontagewerkstätten (750-1000 lx) > normale Büros (300-500 lx) > Flure (50-100 lx).

Nutzeralter: Ältere Menschen benötigen in der Regel eine höhere Beleuchtungsstärke als jüngere Personen.

Genauigkeit der Aufgabe: Der Unterschied zwischen dem Lesen eines gedruckten Buches (300 lx) und dem Nähen von Blutgefäßen (10000+ lx) ist enorm.

Bedeutung des „festen Werts”: Für eine Szene mit bekannter Fläche und bekannter Funktion ist der insgesamt benötigte Lichtstrom (in Lumen) tatsächlich ein „fester Wert”, der präzise berechnet werden kann:

Benötigter Gesamtlichtstrom (lm) = Zielbeleuchtungsstärke (lx) × Fläche (m²)

Die Hauptaufgabe der Lichtplanung besteht darin, Standards zu erfüllen, nicht sie zu überschreiten.

2. Warum ist das „Aufeinanderstapeln von Lumenwerten“ ein Trugschluss?

Denn sobald das oben genannte Konzept des „festen Wertes“ verstanden ist, wird die Absurdität des Aufeinanderstapelns von Lumenwerten offensichtlich:

(1) Energieverschwendung: Licht, das die Standards übersteigt, ist reine Energieverschwendung. Für ein Büro, das nur 300 lx benötigt, verdoppelt sich der Energieverbrauch bei Erreichen von 800 lx mehr als direkt, was dem ursprünglichen Zweck der Energieeinsparung völlig widerspricht.

(2) Lichtverschmutzung und Blendung: Übermäßiges Licht führt zwangsläufig zu Streulicht, Blendung und anderen Problemen der Lichtverschmutzung und erzeugt eine Beleuchtung mit „negativem Ertrag“.

(3) Gesundheitsgefahren: Zu starkes Licht unterdrückt die Melatoninausschüttung im menschlichen Körper, stört die circadianen Rhythmen, beeinträchtigt den Schlaf und ist besonders schädlich für die Sehgesundheit von Kindern und älteren Menschen.

3. Verminderter Komfort:

Fehlender Kontrast zwischen Hell und Dunkel sowie Umgebungen mit hoher Leuchtdichte führen leicht zu visueller Ermüdung und psychischem Unwohlsein. Eine gute Lichtumgebung sollte Rhythmus, Fokus und Schichten aufweisen.

4. Wie wird die „Übertreibung der Lichtausbeute“ aufgrund des „Häufens von Lumen“ zu einer falschen Behauptung?

Dies ist eine häufige kommerzielle Täuschung und ein kognitiver Fehler:

Irreführende Rhetorik: „Meine Leuchte hat eine Lichtausbeute von 200 lm/W, also ist sie besonders energiesparend!

Verbergen echter Bedürfnisse: Es lenkt die Aufmerksamkeit des Verbrauchers von der richtigen Frage „Wie viel Licht brauche ich?

Umgehung der Systemverantwortung: Nur über die Lichtausbeute der Quelle sprechen und vermeiden, über den Leuchtenbetriebswirkungsgrad, die Rationalität der optischen Verteilung, intelligente Steuerung usw. zu diskutieren, die wirklich systemische Probleme sind, die den Gesamtenergieverbrauch bestimmen.

VI. Was ist der wahre wissenschaftliche Weg zur Nutzung von Licht?

1. Anforderungen definieren: Bestimmen Sie zunächst die Zielwerte der Beleuchtungsstärke basierend auf nationalen Normen und Raumfunktionen. Dies ist der Ausgangspunkt und Maßstab für alle Arbeiten.

2. Präzise Berechnung: Berechnen Sie den erforderlichen Gesamtlichtstrom basierend auf der Raumfläche und optischen Verlusten (Wartungsfaktor).

3. Optimale Auswahl: Unter der Voraussetzung, dass Lichtqualität (Farbwiedergabe, Blendungskontrolle, Farbtemperatur) erfüllt wird, wählen Sie Leuchten mit hoher Lichtausbeute und hoher Qualität (Hinweis: Es handelt sich um die Effizienz des Leuchtensystems, nicht nur der Lichtquelle).

4. Intelligente Steuerung: Kombinieren Sie Tageslichtnutzung und menschliche Aktivität; nutzen Sie intelligente Sensoren und Steuerungssysteme, um sicherzustellen, dass die Beleuchtung 'bedarfsgerecht' bereitgestellt wird und dynamisch nahe einem Standard 'festgelegten Wert' gehalten wird, wodurch maximale Energieeinsparung erreicht wird.

Schlussfolgerung:

Die wahre Essenz der Energieeinsparung in der Beleuchtung liegt nicht im endlosen „Öffnen von Quellen

Die große Bedeutung der Technologie mit hoher Lichtausbeute liegt darin, dass sie uns ermöglicht, diesen „festen Wert

以上文章来源于阿拉丁- 精选，作者袁奇