Programm

Donnerstag, 22. Oktober 2015

09:00 Uhr
Keynote: Von der Lichtplanung zur Lichttechnik mehr
In den letzten Jahren hat sich die Beleuchtungstechnik mit dem verstärkten Einsatz von
LED-Leuchten rasant weiterentwickelt und dabei gewandelt. Durch den vermehrten Einsatz von LEDs in Leuchten ergeben sich Änderungen in der Betriebsweise dieser Leuchten. Neue Dimm- Möglichkeiten, Farben sowie Farbortwahl eröffnen viele faszinierende, dynamische  Beleuchtungs- Situationen. Doch auch das Messen der Leuchten, das Regeln sowie die Wartung der Beleuchtungsanlage ändert sich. Gleichzeitig lässt sich bei geregelten Betrieb der Beleuchtungsanlage zusätzlich Energie einsparen, da neue LED-Leuchten im Mittel über 110 lm/W Leuchtenwirkungsgrad erreichen.

Dieser Vortrag gibt einen Überblick von der Lichtplanung zur Technik der LED-Leuchten und dem geregelten Betrieb der Leuchten um das Potenzial und die Herausforderungen der LED Technik aufzuzeigen.  Bei flächigen Lichtquellen werden LED-Flächenleuchten im Vergleich zu OLED-Leuchten vorgestellt.  

LED Lösungen werden in vielen Anwendungsbereichen etabliert, wie der Innen- und  Außenbeleuchtung.  Wie sich diese Märkte und Anwendungen darstellen, wird aufgezeigt.  Als Beispiel haben LED Lösungen bei der Straßenbeleuchtung in Deutschland schon ca. 15 % Marktanteil.  Aber zwei Milliarden Euro zahlen alleine die deutschen Kommunen jährlich für ihre Energieversorgung. Enormes Einsparpotenzial eröffnet hier eine energieeffiziente Beleuchtung.

Die Grundlage einer optimierten normgerechten Beleuchtungslösung mit guter Lichtqualität ist nur mit einer unabhängigen Lichtplanung erreichbar, die aus einer Vielzahl von LED-Leuchten am Markt die am besten geeignete Leuchte auswählt. Dafür muss der Nennlichtstrom und die Lichtstärkeverteilung  (LVK) der Leuchte bekannt sein. Zusätzlich ist je nach Anwendung der Wirkungsgrad der Leuchte sowie die Farbqualität der verwendeten LED Einzelchips und die Nenn- Lebensdauer der Leuchte wichtig.  

Als Herausforderungen von LED-Leuchten sind exemplarisch folgende Punkte zu nennen:
•    Wie ist das Thermo-Management der LED-Leuchte in der Anwendung?  
•    Wie hoch ist die System-Nenn-Lebensdauer der Leuchte?
•    Lichtfarbe und Farbort- Stabilität
•    Die schnellen Produktzyklen der verwendeten LED lassen LED-Leuchten technisch schnell veralten. Viele neue LED-Chip Hersteller produzieren LED-Chips und Module.
•    Erfüllung der elektrotechnischen Normen und Richtlinienkonformität
o    Schutzart/Photobiologische Sicherheit: IEC 62471/Blue Light Hazard
o    EMV: EMV Leuchte IEC/EN 62493 (VDE 0848-493)
•    Schnittstellen und Steuerungsprotokolle: drahtgebunden/Funk   

Die LED-Leuchten haben hier neue Normen oder Erweiterungen bestehender Normen zum korrekten Messen hervorgebracht (CIE DS025:2014), zur Beleuchtung des Arbeitsplatzes: DIN EN 12464-2014 zur Beleuchtung von Arbeitsstätten (Teil2) und die neue DIN EN 13201-2015 für die Straßenbeleuchtung, die erstmals auch dynamisches Licht und die Lichtfarbe der Leuchte berücksichtigt.

Dadurch ermöglichen es LED-Leuchten in der Innen- und Außenbeleuchtung einen großen Beitrag für den Klimaschutz leisten. Dabei geht um das Regeln auf energieeffiziente Lösungen mit sehr guter Beleuchtungsqualität und 60% Energieeinsparung. Die notwendigen Technologien wie LED-Leuchten dafür sind nun in vollem Umfang vorhanden und bieten nie geahnten Komfort.  

Referent: Dr. Rainer Kling | KIT Karlsruhe

Dr. Rainer Kling studierte Elektrotechnik an der Universität Karlsruhe. Er promovierte dort 1997 auf quecksilberfreien Lampen. Von 1998 bis 2007 war er Entwicklungs- und Geschäftszweigleiter bei der Radium GmbH und Osram GmbH, wo er auch Strategische Projekte leitete. Seit 2008 ist Kling Universitätsdozent für Lichttechnik, Lichtplanung und Elektronik am Lichttechnischen Institut des KIT Karlsruhe sowie Vizepräsident der Deutschen Lichttechnischen Gesellschaft. Sein Forschungsschwerpunkte mit über 84 Veröffentlichungen und 25 Patentanmeldungen liegen im Bereich der Lichttechnik, Lichtmesstechnik, Lichtquellen und Betriebsgeräte.

09:45 Uhr
Warum die LED die dominante Lichttechnik ist? mehr
Eine neue Lichttechnologie hat die herkömmlichen Beleuchtungstechniken abgelöst:  Licht aus Halbleitern. Wir nennen es auch das „digitale Licht“.  Am Markt dominieren zwar noch die konventionellen Lichttechniken, die Umsatzkurve zeigt aber bereits deutlich nach unten. Das Halbleiterlicht dagegen wächst unaufhaltsam steil nach oben. Das hat viele gute Gründe.  LED ist nicht nur eine Kurzform für „Light Emitting Diode“, sondern steht auch für „Lifetime Efficiency Dynamic“.
Der lichtemittierende Halbleiter wurde bereits in den 50igerJahren entdeckt (rot) und weiterentwickelt. Seit den 70iger Jahren findet er vielfältigst in elektronischen Geräten als Indikator-LED Verbreitung.
Immer mehr Farben kommen hinzu aber  Weißlicht läßt sich noch nicht herstellen. Den entscheidenden Durchbruch bringt die Entwicklung der blauen LED Anfang der 90iger Jahre. Erst in 2014 wurde dieser Meilenstein des Halbleiterlichts mit dem Nobelpreis für Physik gewürdigt !
Blaue LEDs in Verbindung mit gelben Phosphoren ermöglichen erst den Einstieg in die Allgemein-beleuchtung.  In den letzten 10 Jahren haben nicht nur enorme Leistungs- (Lumen) und Effizienz-steigerungen (Wirkungsgrad), sondern auch ein enormer und notwendiger Zuwachs an Lichtqualität den Marktdurchbruch beflügelt.
Nicht zuletzt fördert aber auch die politische Agenda (Klimaschutz / Nachhaltigkeit) sowohl auf nationaler als auch auf europäischer Ebene den Einsatz effizienter Licht-Technologien. Die kommunale öffentliche Beleuchtung wie auch die Automobilindustrie sind wesentliche Treiber.
Die technische Entwicklung geht rasant weiter und für die nächste Dekade ist kein Ende abzusehen, wenngleich natürlich auch dem Halbleiterlicht physikalische Grenzen gesetzt sind.

Referent: Artur Grösbrink | Osram Opto Semiconductor

2012 OSRAM AG: Opto Semiconductors (C & PA/Communication & Public Affairs) 1997 OSRAM AG: Opto Semiconductors (Mktg. & BD/ Solid State Lighting) 1994 Siemens USA: Fiber Optic Components (Vertrieb & BD/ NJ/NYC / Eastern USA & Canada) 1988 Siemens AG: Fiber Optic Components (Mktg. & Vertrieb/High Speed Data Transmission) 1980 Siemens AG: Messgerätewerk Berlin (Entwicklung Fiber Optic Measurement Systems) 1974 TU Berlin: Studium der Elektrotechnik (Dipl. Ing.)

10:30 Uhr
Kaffeepause & Ausstellung
11:00 Uhr
Lighting 4.0: Best Practices und Fallstricke mehr

Die praktische Umsetzung intelligenter Lichtsysteme trifft auf diverse Herausforderungen. Konzeptionelle Ansätze für Benutzerinterface und Cybersecurity werden vorgestellt.

 

Referent: Guido Körber | Code Mercenaries Hard- und Software GmbH

Guido Körber, Jahrgang 65, geschäftsführender Gesellschafter und Gründer der Code Mercenaries GmbH. Informatiker mit Hang zur Elektrotechnik. Seit 2008 mit Power LED befasst.

11:45 Uhr
Smart Lighting - Wie sich Licht intelligent steuern lässt mehr
Unter dem Schlagwort „Smart Lighting“ wird heute von einer Lampe sehr viel mehr verlangt als auf Knopfdruck einfach nur Licht zu machen. Das Licht soll sich den Menschen in seiner Umgebung automatisch anpassen. Es soll in bestimmten Situationen die richtige Stimmung schaffen oder Waren und Personen ins rechte Licht setzen. Dabei gilt es mit der Ressource Energie äußerst sparsam umzugehen. Keine leichte Aufgabe, die uns das allgegenwärtige Internet of Things (IoT) mit seinem Anspruch auf umfassende Kontrolle und größtmögliche Bequemlichkeit hier stellt. Und was, wenn gar jemand Unautorisiertes in unsere Systeme eindringt?
Wir zeigen in dieser Präsentation mit welchen Systemen das Licht „smart“ gemacht wird. Anhand von DALI verdeutlichen wir darüber hinaus wie sich auch etablierte Systeme weiterentwickeln müssen um für zukünftige Anwendungen gerüstet zu sein.  
Schlussendlich erörtern wir noch welche Auswirkungen das „schlaue Licht“ auf den LED-Treiber der Zukunft haben wird.  

Referent: Thomas Rechlin | Recom

Ing. Thomas Rechlin ist Senior FAE bei RECOM Engineering in Gmunden, Österreich. Als staatlich geprüfter Elektrotechniker ist er seit mehr als 15 Jahren im Bereich der Elektronik tätig. Dabei entwickelte sich der Kundensupport, im Speziellen das Application Engineering, zu seinem Schwerpunkt. In dieser Funktion leitet er das globale Application Engineering Team der RECOM Gruppe und betreut schwerpunktmäßig Kunden und Distributoren aus ganz Europa. Regelmäßige Vorträge auf Fachkongressen bzw. Publikationen in Fachmedien ermöglichen es ihm darüber hinaus seine Erfahrungen aus diesem Bereich einer breiteren Kundenschicht zugänglich zu machen.

12:30 Uhr
Mittagspause
13:30 Uhr
LED-Kühlkonzepte durch numerische Simulation mehr
Bei Leuchtdioden wird nur ein Teil der eingebrachten elektrischen Energie in Licht umgesetzt. Ein weiterer Teil wird in Wärme umgewandelt. Bei entsprechender Leistungsdichte und ungünstiger Konfiguration können Temperaturspitzen entstehen, die zunächst eine Beeinträchtigung des Wirkungsgrades verursachen und letztlich zum vorzeitigen Ausfall der Leuchte führen.
Es sind also Konzepte erforderlich, mit denen die entstehende Wärme so abgeführt und verteilt wird, dass die Temperaturspitzen keine unerwünschte Schädigung verursachen. Die Anwendung dieser Kühlkonzepte wird auch thermisches Management genannt.
Zur Auslegung der Entwärmung von LED werden häufig analytische Ansätze verwendet, um vor allem die Wärmeleitung in Analogie zur Elektrotechnik mit Hilfe von Netzwerken zu beschreiben. Damit gewinnt man rasch einen groben Überblick über die Vor- und Nachteile verschiedener Grundkonzepte.
Für detailliertere Untersuchungen sind diese Ansätze aufgrund der implizierten Vereinfachungen jedoch nicht ausreichend. Hier bietet die Finite Element-Methode eine leistungsfähige Alternative.
Dabei ist die Komplexität des Modells an die Fragestellung anzupassen, die mit diesem Modell beantwortet werden soll. Es empfiehlt sich, den Grundsatz zu beachten: „So einfach wie möglich – so komplex wie nötig“.
Im Entwicklungsprozess wird häufig ein hierarchischer Modellierungsansatz verfolgt. Zunächst gibt es grobe Entwürfe und verschiedene Konzepte, die miteinander zu vergleichen sind. Die Modelle der zu untersuchenden Strukturen sind in dieser Phase oft sehr einfach, zum einen, um schnell einen groben Überblick über das Systemverhalten der verschiedenen Entwürfe zu erlangen und zum anderen, weil für viele Komponenten noch keine Details verfügbar sind.
Deshalb ist in diesem Stadium eine Systemsimulation auf der Basis relativ einfacher Ansätze sinnvoll. Oft geht es jedoch nicht um einen kompletten Neuentwurf aller Komponenten, sondern um eine Weiterentwicklung unter teilweiser Verwendung bestehender Komponenten. Hier ist es sinnvoll, wenn – wie z.B. mit ANSYS Simplorer – Modelle aus vorangehenden Untersuchungen des  komplexen Verhaltens einzelner Komponenten in die Systemsimulation integriert werden können.
Im weiteren Entwicklungsprozess werden die Simulationsmodelle komplexer, um zunächst auf Leiterplattenebene und später auf der Komponentenebene weitere Optimierungen vornehmen zu können. In diesen Stadien werden numerische Modelle gebraucht, die das thermische Verhalten der zu untersuchenden Struktur detailliert auflösen können.
Mit dem FEM-Programm ANSYS werden verschiedene Konfigurationen untersucht, um die Temperaturabfuhr zu verbessern. Durch elektrisch-thermisch gekoppelte Analysen kann dabei die starke Temperaturabhängigkeit des Widerstands elektrischer Leiter berücksichtigt werden. Die direkte Integration von optiSLang erlaubt die automatisierte Optimierung des Designs sowie mit Sensitivitätsstudien die Untersuchung des Einflusses diverser Parameter. Außerdem liefert die Robustheits- und Zuverlässigkeitsanalyse Aussagen zum Einfluss der fertigungsbedingten Streuungen.

Referent: Heiko Schüler | CADFEM

• geb. 1967 • nach Studium Angewandte Mechanik wiss. Mitarbeiter an der Professur Verbundwerkstoffe der TU Chemnitz • 2001 Promotion über Simulation von Lötprozessen beim Metall-Keramik-Löten • seit 2000 Berechnungsingenieur CADFEM GmbH Tätigkeitsschwerpunkte: Thermische Simulationen, Festigkeitsnachweise • seit 2010 Dozent Qualitätsmanagement numerischer Simulationen, European School of Computer Aided Engineering Technology (ESOCAET)

14:15 Uhr
Nicht-isothermes Blankpressen komplexer LED-Optiken aus Glas mehr
Glas als Werkstoff für komplexe LED-Optiken weist vielfältige Vorteile, wie hohe Beständigkeit gegenüber UV-Strahlung, Feuchtigkeit und Temperatur auf. Während für LED-Optiken aus Kunststoff bereits etablierte und wirtschaftliche Fertigungsprozesse zur Verfügung stehen, ist die Herstellung von Glasoptiken noch immer mit hohem Fertigungsaufwand verbunden. Eine vielversprechende Technologie zur kostengünstigen Herstellung von LED-Optiken ist das nicht-isotherme Blankpressen. Mit diesem Verfahren lassen sich komplexe Glasoptiken in einem einzigen Prozessschritt herstellen. Ein vorportionierter Glasrohling wird hierzu in einem speziellen Heizofen auf Temperaturen von bis zu 900 °C aufgeheizt und anschließend unter hohem Druck innerhalb weniger Sekunden umgeformt. Durch die kurzen Prozesszeiten und den Verzicht auf weitere Schritte zur Nachbearbeitung der Bauteile ist der Prozess prädestiniert für die Serienfertigung von Glasoptiken und ermöglicht es so die werkstoffspezifischen Vorteile von Glas im Bereich der Beleuchtungsoptik zu nutzen.

Im Rahmen dieses Vortrags wird die Prozesskette des nicht-isothermen Blankpressens am Beispiel einer TIR-Beleuchtungsoptik aus Borosilikatglas beleuchtet. Ein besonderer Fokus liegt auf der Entwicklung des Umformprozesses um hohe Formgenauigkeiten und Oberflächengüten zu erreichen. Die Vorteile des Verfahrens werden ebenso diskutiert wie die technologischen und wirtschaftlichen Grenzen und geben so einen Überblick über den aktuellen Stand der Entwicklungen auf dem Gebiet des nicht-isothermen Blankpressens.

Referent: Holger Kreilkamp | Fraunhofer-Institut IPT Aachen

2005 – 2011: Studium des Maschinenbaus mit Schwerpunkt Fertigungstechnik an der RWTH Aachen. 2008 – 2012: Studium der Wirtschaftswissenschaften an der RWTH Aachen. 2012 – 2014: Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer Institut für Produktionstechnologie im Bereich Optikfertigung Seit 2014: Leiter der Gruppe „Optikreplikation“ am Fraunhofer Institut für Produktionstechnologie, Aachen Wissenschaftliche Schwerpunkte: Fertigungsverfahren für Glasoptiken, insbesondere Replikation komplexer Glasoptiken

15:00 Uhr
Kaffeepause und Ausstellung
15:30 Uhr
Die OLED in der Beleuchtung mehr
Die wichtigsten Faktoren in der industriellen Umsetzung von gedruckten organischen Leuchtdioden anhand des Tintenstrahldruckes

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind dank ihrer mechanischen Flexibilität, ihres geringen Gewichtes und mit anderen Technologien vergleichsweise leichten Hochskalierbarkeit im Produktionsvolumen durch Druckprozesse, die vielversprechendsten Kandidaten für günstige Displayanwendungen. Generell erlauben PLEDs die einfachste Baugruppenarchitektur von organischen Leuchtdioden: Ein Emitterpolymer eingebettet zwischen zwei Elektroden, von denen mindestens eine (semi)transparent sein muss. Um die Lichteffizienz der Leuchtdiode zu steigern werden heutzutage normalerweise Mehrschichtstrukturen verwendet mit sogar 8 aufeinander gedruckten Schichten, was jedoch sehr schnell den Produktionsprozess verkompliziert.
Ein Engpass in der Umsetzung  ergibt sich schnell aus der Tatsache, dass auch wenn die Lösungsmittel nicht die unteren Schichten anlösen, sie außerdem die Anforderungen auf Benetzbarkeit, Verdruckbarkeit und Einfluss auf die Schichtmorphologie erfüllen müssen und somit in entscheidender Weise auch die optischen und elektrischen Parameter der Leuchtdiode beeinflussen.
In diesem Zusammenhang handelt der Vortrag über die praktischen Herausforderungen, die sich aus dem Druck von organischen Leuchtdioden mittels Tintenstrahldruck ergeben. Aus dem Vergleich der theoretischen Vorüberlegungen mit den praktischen Erkenntnissen wird ein Ausblick gegeben, welche Möglichkeiten das gedruckte Licht nun tatsächlich hat.

Referent: Patrick Barkowski | SIOD, Technologie-Campus, Chemnitz

2008-2010: Humboldt Universität zu Berlin Abschluss des Studiums des Bachelorstudiums Spezialisierung: Modifizierung der Austrittsarbeit von ITO mit SAMs 2010-2013: Aufnahme und Abschluss des Masterstudiums der Physik an der Humboldt Universität unter Prof. Norbert Koch Spezialisierung: Organisch dotierte Systeme am Beispiel der Oligothiophene 2013-2014: Fraunhofer Institut für angewandte Polymere Entwicklung einer transparenten leitfähigen Tinte auf Basis von dotierten Kohlenstoffnanoröhrchen und Graphen 2014-heute: CTO bei SIOD

16:15 Uhr
Anknipsen war gestern - Lichtsteuerung mit ZigBee LightLink mehr
Der heterogene Markt der drahtlosen Gebäudeautomatisierung bewegt sich geradewegs auf eine Krise zu, da die konkurrierenden Standards, Technologien und Systeme die Anforderungen des globalen Beleuchtungsmarktes nicht erfüllen können. Ein gemeinsamer Standard muss her und ZLL ist der beste Kandidat. Obwohl sehr viel versprechend, erfüllt ZLL in seiner gegenwärtigen Form noch nicht alle Marktanforderungen, die notwendigen Zutaten sind aber schon da. Der Vortrag präsentiert die wichtigsten Aspekte des ZLL Profils und erläutert, warum das der neue Standard für die drahtlose Vernetzung im Gebäude ist. Außerdem wird dresden elektronik’s Gateway zusammen mit der intuitiven webbasierten Steueroberfläche vorgestellt und wie dadurch die Installation vereinfacht und beim Anwender ein Plug-’n’-Play Erlebnis erzeugt wird.
Referent: Mike Ludwig | dresden elektronik ingenieurtechnik gmbh

Dipl.-Ing. Mike Ludwig arbeitet schon seit mehr als zehn Jahren für dresden elektronik im Bereich der drahtlosen Kommunikation, der Gebäudeautomatisierung sowie der Gebäude- und industriellen Beleuchtung. Er war über viele Jahre für den Systementwurf und das Softwaredesign von eingebetteten Systemen verantwortlich und entwickelte Softwarestacks für Anwendungen in großen drahtlosen Netzwerken. Aktuell leitet er die Forschungsaktivitäten von dresden elektronik und widmet sich den neuen Aspekten der LED Beleuchtungstechnik.

17:00 Uhr
Ende des Praxisforums

Aussteller