Technik
Licht 6 | 2020

7 LEDs für menschliches Wohlbefinden

Multispektrales Beleuchtungssystem folgt dem zirkadianen Rhythmus

Ledmotive hat ein multispektrales Beleuchtungssystem entwickelt, das mit sieben LEDs in der Lage ist, jedes beliebige Spektrum und jeden Lichttyp wiederzugeben. Damit lässt sich die Dynamik des natürlichen Lichts auf die Arbeitswelt und das Gesundheitswesen übertragen.

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Laut der Weltgesundheitsorganisation WHO verbringen die Menschen etwa 90 Prozent ihrer Zeit in geschlossenen Räumen. Jedoch entgeht ihnen dabei oft das natürliche Licht, das zahlreiche Vorteile für die Gesundheit hat: Es erleichtert den Schlaf, verbessert die schulische Leistung und im Alter verringert es die Risiken einer psychischen Erkrankung erheblich. Deshalb ist es wichtig, den zirkadianen Rhythmus – vereinfacht gesagt die biologische Uhr, die unseren Schlaf regelt – so wenig wie möglich zu verändern.

Experten auf diesem Gebiet betonen, dass das Fehlen bestimmter Lichttypen die Produktion von Melatonin in unserem Organismus anregt. Das Hormon bewirkt, dass sich die biologische Uhr alle 24 Stunden auf Null stellt und schützt den Organismus zusätzlich vor Alterung und entzündlichen Erkrankungen. Fest steht, dass künstliches Licht in geschlossenen Räumen die Produktion von Melatonin beeinträchtigt und letztendlich die Schlafmuster der Menschen verändert, die zu viel Zeit in Innenräumen verbringen.

Lichttechnik im Dienste des Menschen

Die LED-Technologie hat die Zukunft der Beleuchtung eingeläutet. Dennoch müssen noch immer Lichtsysteme entwickelt werden, die das Wohlbefinden des Menschen deutlich verbessern können. Bereits 2012 stellte sich Josep Carreras dieser Herausforderung. Der Gründer und Chief Technology Officer von Ledmotive und promovierte Physiker entwickelte eine Technologie, die sich dem zirkadianen Rhythmus der Menschen anpasst. So entstand die in mehr als 20 Ländern patentierte Spektralkontroll-Technologie »Ledmotive«. Damit lässt sich nicht nur natürliches Licht erzeugen, sondern auch dessen Veränderungen im Laufe des Tages mit höchster visueller Qualität nachbilden, ohne dabei die Lichtstärke erhöhen zu müssen.

Anwendung findet die Technologie in dem LED-Modul »Vega 07«. Das System kombiniert sieben verschiedenfarbigen Hochleistungs-LEDs, um eine vielseitige multispektrale Lichtquelle im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums für intelligente Beleuchtungslösungen bereitzustellen. So ist es möglich, Licht zu eliminieren oder zu verändern, das schädliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit hat. Als Beispiel sei violettes Licht angeführt. Auf der anderen Seite hebt das System jenes Licht hervor, das bei korrekter Anwendung die größten Vorteile für das Wohlbefinden des Menschen erzielt.

Abb.: Das System »Vega 07« kombiniert sieben Hochleistungs-LEDs und schafft eine vielseitige multispektrale Lichtquelle für intelligente Beleuchtungslösungen. Ledmotive

Das Licht kann für jede Farbe unabhängig voneinander bis auf fünf Prozent der vollen Leistung gedimmt werden. Das LED-Modul liefert entweder weißes Licht oder ein beliebiges Lichtspektrum aus der Modulation jedes seiner verschiedenen Kanäle separat. Eingebettet in das Modul sind die Treiberelektronik zur präzisen Steuerung von Strom, Pulsweitenmodulation und Lichtausgangssteuerung sowie ein optischer Sensor. Eine geschlossene Rückkopplungsschleife ermöglicht die Farbanpassung an einen Sollwert und sorgt für Stabilität, um zeitliche Verzögerungen aufgrund von thermischen oder Alterungseffekten zu vermeiden.

Der Sonne folgen

Das tägliche Sonnenmuster ist viel mehr als nur eine Veränderung der Farbtemperatur (CCT). Es stellt eine vollständige und kontinuierliche Entwicklung des Spektrums dar. Mit der Ledmotive-Technologie kann eine Lichtsequenz für die zirkadianen Rhythmen programmiert werden, die sich zwischen den Lichtspektren vom Sonnenaufgang bis -untergang bewegt und dabei die Veränderungen des Sonnenlichts wiedergibt. Auf diese Weise kann die biologische Uhr mit künstlichem Licht synchronisiert werden, wenn es nicht möglich ist, dafür auf natürliches Licht zuzugreifen.

2018 schloss der Verwaltungsrat von Ledmotive eine Finanzierungsrunde über insgesamt 1,85 Millionen Euro. Allein 850.000 Euro flossen dabei aus dem europäischen Rahmenprogramm für Forschung und Innovation »SME Instrument – Horizon 2020« in das Unternehmen mit Sitz in Barcelona. Das Unternehmen plant, zu expandieren und beabsichtigt vor allen Dingen internationale Märkte wie England, Frankreich, Belgien, Deutschland und Schweden zu erreichen.

Abb.: Auf der intelligenten Intensivstation im Krankenhaus Vall d'Hebron in Barcelona kommt die Lichtlösung bereits zum Einsatz und verbessert unter anderem die Orientierung. Ledmotive

Positive Reaktionen auf die Technologie sind insbesondere im Krankenhaussektor verortet, wo sie bereits im Einsatz ist. So hat Ledmotive die Technologie in der neuen intelligenten Intensivstation im Krankenhaus Vall d‘Hebron in Barcelona installiert. Die Intensivstation zählt zu den größten Europas. Die Technologie schafft dort eine bessere Orientierung und trägt zur Genesung der Patienten bei. Als Vorbild für das verwendete Lichtmuster diente der 21. März – deshalb ist auf der Intensivstation dank der Technologie immer Frühling.

Weitere Informationen:

Ledmotive, Barcelona (ES), www.ledmotive.com

CIE-Papier li.rpv.media/18s

Quelle und Fotos: Ledmotive

Dieser Artikel ist erschienen in

Licht 6 | 2020

Erschienen am 25. August 2020