Lichtfaserschlauch als Lichtakzent in der
Kunst- und Ausstellungshalle der Bundesrepublik,
Bonn, aus www.lichtplan.de
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Lichtfaserschlauch als Lichtakzent in der Kunst- und Ausstellungshalle der Bundesrepublik, Bonn, aus www.lichtplan.de |
Die Glasfaser- oder Lichtleitertechnik wird inzwischen sehr häufig zur Vitrinenbeleuchtung, vereinzelt auch zur Raumbeleuchtung eingesetzt. Ein wesentlicher Vorteil liegt darin, dass die Lichtquelle räumlich völlig von der Vitrine getrennt sein kann und die Abwärme dann die Vitrine nicht aufheizt. Verstellbare Linsenaufsätze ermöglichen den Einsatz als Punkt- bis hin zur Flächenbeleuchtung. Als Leuchtmittel werden meist Halogenlampen oder Halogen-Metalldampflampen eingesetzt, deren Licht sich gut bündeln lässt. Zusätzliche IR- und UV-Filter begrenzen das Licht auf den sichtbaren Bereich, es wird daher auch gern von "Kaltlicht" gesprochen. Auch Licht-Reduzierfilter sind einsetzbar, bei Halogenlampen kann gedimmt werden. Die Beleuchtungsstärke bei gegebenem Abstand vom Exponat lässt sich anhand von Tabellen bestimmen.
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| Das Licht wird innerhalb der Glasfasern durch Totalreflexion vollständig reflektiert. Das frei aus den Endhülsen der Faserarme austretende Licht hat einen Abstrahlwinkel von 60 - 70° und lässt sich durch geeignete Endoptiken bündeln oder streuen (aus: Katalog Thorn). |
Die Faserbündel werden in Dicken von 1 - 6 mm aus Glas, Acrylglas oder anderen Kunstharzen hergestellt. Der zulässige Biegeradius der Glasfaserstränge liegt bei 4 mm Strangdicke z.B. bei 25 mm, bei 1 mm Strangdicke bei 5 mm. Acrylglas-Lichtleiter können vor Ort abgelängt und poliert werden, sind jedoch weniger flexibel und weniger hitzebeständig als Glas. Eine große Auswahl bietet Universal Fibre Optics LTD.
Spektrale Transmission durch 1, 5, 10 und 20 m lange Glasfaserbündel (von oben nach unten), aus: Hahn Lichtfaser-Technik |
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Die Halogenlichtquellen benötigen Kühlung, was in
der Regel durch Ventilatoren (Geräuschentwicklung!) geschieht. Bei
eingebauten Kaltlichtgeneratoren wird die Geräuschentwicklung u.U. durch
die Vitrine noch verstärkt. Kleinere Lichtgeneratoren sind z.T.
konvektionsgekühlt (Thorn GL4, Bild
rechts).
aus: www.Stiers.de |
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Die Vielzahl von Endoptiken (Bild links: Hahn, rechts: Thorn, siehe auch Universal) setzt der Phantasie bei der Lichtgestaltung kaum Grenzen. Lichtleiter lösen Beleuchtungsprobleme bei schwer zugänglichen Stellen und engen Raumverhältnissen (Tischvitrinen, Nischen...). Zum Auswechseln der Leuchtmittel muss nur der Lichtgenerator zugänglich sein. Zur gleichmäßigen Ausleuchtung von Flächen müssen sich viele Lichtkegel überlappen: der Abstand der Faserarme sollte bei freistrahlenden Glasfaserbündeln dann 20% des Abstands zur beleuchteten Fläche betragen. Das korrekte Einstellen vieler Endoptiken kann u. U. viel Zeit in Anspruch nehmen. |
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Glasfaserbeleuchtung ermöglicht durch ihre Vielseitigkeit eine Fülle von Gestaltungsmöglichkeiten. Sie ist jedoch derzeit auch eine Art Modeerscheinung, denn häufig wird sie für Zwecke eingesetzt, wo z.B. Leuchtstoffröhren preisgünstiger und sinnvoller wären: So ist das gleichmäßige Ausleuchten größerer Vitrinen oder Flächen mit Glasfaserlicht sehr aufwändig und energieintensiv. Ein Grund für den Erfolg der Glasfaserbeleuchtung mag sein, dass die Gestaltungsmöglichkeiten von Leuchtstoffröhren bei der Vitrinenbeleuchtung (Dimmen, veränderbare Reflektoren, Möglichkeit, die Röhren innerhalb des Lichtkastens zu verschieben) zu wenig bekannt sind und daher zu wenig genutzt werden.
| Lichtrohre
bieten ähnlich wie Glasfasern die Möglichkeit, Licht über längere
Strecken durch Totalreflexion verlustarm zu transportieren. Grundlage
hierfür ist eine hochreflektierende Mikroprismenfolie (3M optical
Lighting Film Typ 2301), die der Länge mit nach außen weisenden Prismen
rundgebogen wird. Je größer der Durchmesser der Rohre (meist 25 cm),
desto geringer die Lichtverluste. Die Lichtleiter können auch mit
quadratischem oder halbrundem Querschnitt angefertigt werden, mit etwas
schlechteren optischen Eigenschaften.
Mit diesen Mikroprismenfolien lassen sich auch gleichmäßig leuchtende Lichtrohre und Leuchtdisplays herstellen. Die in ein Kunststoffrohr aus Polycarbonat eingebrachte Mikroprismenfolie transportiert das Licht über weite Strecken. Ein keilförmiger, längslaufender Extraktorstreifen aus diffus weiß reflektierendem Material sorgt dafür, dass das Licht gleichmäßig und blendfrei in den Raum abgestrahlt wird (Siteco). Dieser Extraktorstreifen verändert die Lichtrichtung in einer Weise, dass es durch das Rohr hindurch austreten kann. Die 2 m langen Lichtrohrmodule lassen sich bis max. 20 m Länge zusammenstecken. Am einen Ende befindet sich die Lichtquelle, am anderen ein hochreflektierender Spiegel. Die Lichtrohrmodule können breitstrahlend (180°) oder tiefstrahlend (90°) gewählt werden. |
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| aus: The Lighting Center.com |
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Lichtrohre
wurden erstmals in Verbindung mit Schwefellampen
entwickelt (s. rechts) und im Air + Space
Museum Washington angewendet. Heutzutage werden als Lichtquellen HQI-Entladungslampen
oder Tageslicht eingesetzt: Am Potsdamer
Platz in Berlin leiten Lichtrohre Sonnenlicht, das von einem Spiegel
eingefangen wird, bis zu zwei Stockwerke unter die Erde (3M
Lichtsysteme). Der mit 98% extrem hohe Reflexionsgrad des Mikroprismenfilms im
Totalreflexionsbereich lässt sich mit auch mit polierten Metallen nicht
erreichen. Ähnlich funktionieren Lichtfaserschläuche, die sehr viele Gestaltungsmöglichkeiten bieten. |
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| Lichtrohr mit Schwefellampe, aus: CBS |
Bei flachen Leuchtdisplays wird das Licht einer Leuchtstofflampe seitlich eingespeist und über ein computerberechnetes Raster auf die gesamte Fläche verteilt
Der Verlauf des Rasters wird bezüglich Helligkeit und Gleichmäßigkeit mit einem von planistar entwickeltem Computerprogramm berechnet und optimiert. So können bezüglich Helligkeit und Gleichmäßigkeit optimale Lichtergebnisse erzielt werden. Lichtleiter können von Materialstärken von 3 - 15 mm gefertigt werden. Die Lichtleiter werden auf einem Acryllaser mit hoher Genauigkeit geschnitten. So können auch mit einem Arbeitsgang Bohrungen oder Einschnitte mit herausgearbeitet werden. Auch unförmige Lichtleiter (rund, kurvig, mehreckig) können berechnet und gefertigt werden. |
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| Leuchtdisplay von Planistar |
Lichtrohre erzeugen aufgrund ihrer großen Leuchtfläche kaum Blendung. Da ihre Wartung sich nur auf die an den Enden befindlichen Lichtquellen beschränkt, eignen sie sich für hohe Hallen, schwer zugängliche oder explosionsgefährdete Bereiche. Als Lichtleiter bieten sie interessante Möglichkeiten, Tageslicht weit ins Gebäudeinnere zu transportieren. Mithilfe der Prismenfolie lassen sich auch flachste Lichtkästen mit gleichmäßiger Lichtverteilung herstellen - von Interesse z.B. für die Präsentation von Glasmalereien.
