Einzigartig weiß

Es war bisher kaum möglich, mit LEDs ein Licht zu erzeugen, das an die Qualität von Tageslicht heranreicht. Doch nun ist dies einem Forscherteam gelungen. Der OUT e. V. kann ein solches Licht in Zusammenarbeit mit der KPG Design GmbH herstellen. Ihre LED-Leuchte wird künftig in der Labortechnik breite Anwendung finden.

Licht ist in der Medizin keine triviale Aufgabe. »Chirurgen benötigen nicht nur viel Licht, sondern Licht von einer Qualität, die möglichst an Tageslicht heranreicht, damit die Farben ideal wiedergegeben werden«, erklärt Dr. Sebastian Linke, stellvertretender Bereichsleiter der Gruppe LED-Technologie. Nur so können sie zum Beispiel den Zustand von Blutgefäßen oder entzündetem Gewebe adäquat beurteilen.

In einem zweijährigen Projekt beschäftigte sich das Team aus insgesamt vier Projektpartnern damit, weißes Licht mit einem möglichst hohen Farbwiedergabeindex (Colour Rendering Index, CRI) zu schaffen. Dieser Wert beschreibt, wie gut Farben mit künstlicher Lichtquelle im Vergleich zur Sonne wiedergegeben werden. Ein Wert von 100 entspricht in der Bewertungsskala dem Sonnenlicht.

Die Wissenschaftler haben Hochleistung-LEDs in der Größe von 1,3 mal 1,7 Millimetern mit unterschiedlichen Farbspektren zusammengestellt, um einzeln per Simulation die Kombination mit dem besten weißen Licht zu ermitteln. Die Aufgabe bestand darin, eben diese Farbspektren so anzusteuern, dass ein weißes Licht mit hohem Farbwiedergabeindex herauskam. Das Team des OUT e. V. entwickelte einen Algorithmus, der die komplexe Simulation übernahm. »Eine Kombination aus sechs LEDs zu simulieren, ist eine äußerst langwierige, da exponentielle Aufgabe, « so Dr. Linke, »und beschäftigte die Hochleistungsrechner der Forschungseinrichtung fast zwei Wochen lang.«

Das Ergebnis ist eine Lampe, die nicht nur ein gutes weißes Licht emittiert, sie ist auch in ihrer Farbtemperatur einstellbar. »Wir können damit jedes Weißlicht-Szenario darstellen, von High-Noon in Texas mit extrem kaltem weißen Licht bis hin zu warmweißen Kerzenlichtstimmungen «, berichtet Dr. Linke. Auf der CRI-Skala erreicht das Licht mit der Kombination aus sechs LEDs über fast den gesamten Farbtemperaturbereich einen Wert von 99 bei einem maximalen Lichtstrom von bis zu 400 lm. »Das ist nach meinem Kenntnisstand einzigartig. « Handelsübliche weiße LEDs erreichen nur CRI-Werte um 85, wobei gute Werte für Kunstlicht bei üblicherweise 90 liegen.

Der OUT e. V. ist eine externe Industrieforschungseinrichtung und hat seit 1991 über 150 Forschungsprojekte umgesetzt, die meisten im Auftrag oder in Zusammenarbeit mit kleinen und mittleren Unternehmen, die in der Regel die weitere Vermarktung der Produkte übernehmen. Das Konstruktions- und Designbüro KPG Design Group zeichnet sich nicht nur für das Design der Leuchte – das bereits mit einem Designpreis ausgezeichnet wurde – verantwortlich, sondern fertigt und vertreibt das Produkt ab Herbst weltweit.