Oberberg – Zwei Jahre lang entwickelte ein Team unter Leitung von Prof. Dr. Hartmut Bärwolff vom Campus Gummersbach der TH Köln eine Beleuchtungsregelung, die Energie spart, aber auch die Produktivität steigern soll.

Die Beleuchtung am Arbeitsplatz, insbesondere in Produktionshallen, ist ein komplexes Thema. Und das nicht nur für Techniker und Physiker, sondern auch für die Berufsgenossenschaft und für Ärzte. Die Ausleuchtung der Arbeitsfläche darf nicht zu gering sein, aber auch nicht blenden, sie sollte wenig Strom verbrauchen und sie darf natürlich auch nicht die Gesundheit beeinträchtigen. Laut einer Umfrage seien zwei Drittel aller Arbeitnehmer in Deutschland mit der Beleuchtung an ihrem Arbeitsplatz unzufrieden. So gab es genügend Gründe für die Mitglieder des Labors für Optoelektronik am Campus Gummersbach der Technischen Hochschule (TH) Köln, sich in einem Forschungsprojekt mit der Hallenbeleuchtung zu beschäftigen. 

Zwei Jahre lang entwickelte ein Team unter Leitung von Prof. Dr. Hartmut Bärwolff eine Beleuchtungsregelung, die einerseits Energie spart, andererseits aber auch die Motivation der Mitarbeiter und damit auch ihre Produktivität steigern soll. Industriepartner der Hochschule war die Scemtec Hard- und Software für Mess- und Steuerungstechnik GmbH in Reichshof. Das Forschungsprojekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit rund 500.000 € gefördert, aus dem „Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand – ZIM“.



Neben der Beleuchtungsstärke spielte auch die Lichtfarbe eine wichtige Rolle bei der automatischen Regulierung der Arbeitsplatzausleuchtung. Deshalb hatte sich auch Privatdozent Dr. Walter-Uwe Weitbrecht, Neurologe und ehemaliger Chefarzt im Kreiskrankenhaus Gummersbach, an den Untersuchungen beteiligt. Außerdem ergaben die Forschungsarbeiten, dass auch die Dimmfrequenz für die energiesparenden LED-Lampen eine größere Bedeutung hat als bisher angenommen. Auch der europäische Flugzeugbauer Airbus wurde auf das Projekt von Prof. Bärwolff aufmerksam, er hielt auf Einladung des Konzerns in Hamburg einen viel beachteten Vortrag zum Thema LED-Beleuchtung und Dimm-Frequenzen.

Zum Test und zur Simulation von Beleuchtungsszenarien entwickelte das Team einen Demonstrator, ein rund einen Meter hohes Gehäuse mit Sensoren, einer Steuerung für die LED-Beleuchtung und Tageslichtöffnungen. Den Bau des Behälters hatten die Zentralen Werkstätten des Campus Gummersbach übernommen. Anstatt die LEDs im Deckel des Behälters direkt anzusteuern, gibt der Benutzer nur noch einen Soll-Wert vor. Die Recheneinheit vergleicht dann stetig die gemessenen Ist-Werte mit den Vorgaben des Benutzers und gleicht dann die Beleuchtungsstärke und Lichtfarbe für die LEDs selbstständig an.

Florian Schmitz, Geschäftsführer des Projektpartners Scemtec, sieht gute Chancen, dass die entwickelte Technik in zwei bis fünf Jahren auch in Fabrikhallen eingebaut wird. Für Langzeitmessungen wurden Sensoren und Steuerung schon in einer Fertigungshalle des Reichshofer Unternehmens installiert, zwei Studenten werten die Messungen im Rahmen eines Studienprojekts aus. Schmitz lobte die enge Zusammenarbeit zwischen der Hochschule und seinem Unternehmen, die schon seit 25 Jahren besteht. Grundgelegt wurde die Kooperation von seinem Vater Rudolf Schmitz, der das Unternehmen 1988 gründete, einige Jahre nach seinem Studienabschluss als Elektroingenieur an der Hochschule in Gummersbach.