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Softwaregesteuerte Arbeitsplatzbeleuchtung

Ganz schön helle

Die gesundheitliche Bedeutung der Arbeitsplatzbeleuchtung ist enorm. Besonders in Bereichen, in denen mit kleinteiligen Komponenten hantiert wird, bedarf es optimaler Lichtverhältnisse, da sonst erhebliche Beeinträchtigungen drohen – von kurzfristigen Nachteilen wie vorzeitiger Ermüdung bis hin zu langfristigen Schädigungen der Sehkraft. Um es erst gar nicht so weit kommen zu lassen, haben die Euromicron-Tochtergesellschaften Elabo und Microsens Lösungen für den Bereich Arbeitsplatzbeleuchtung entwickelt, die eine zentrale Beleuchtungssteuerung mit der Berücksichtigung der individuellen Bedürfnisse jedes Mitarbeiters verbinden.



Bild: Elabo GmbH

In vielen Unternehmen wurde das Thema Arbeitsplatzbeleuchtung über Jahrzehnte hinweg eher stiefmütterlich behandelt. Individuelle Bedürfnisse und variierende Arbeitssituationen fanden nur selten Berücksichtigung; den Arbeitnehmern blieb meist nichts anderes übrig, als sich mit den Gegebenheiten zu arrangieren. Doch allmählich wandelt sich das Bild: Immer häufiger werden Lösungen im Bereich Arbeitsplatzbeleuchtung realisiert, die exakt auf arbeitstechnische wie auch persönliche Bedürfnisse zugeschnitten werden können. Diese Entwicklung ist in jeder Hinsicht zu begrüßen – haben doch inzwischen zahlreiche Studien gezeigt, dass standardisierte Beleuchtungen, die weder situativ noch individuell abgestimmt sind, die Beschäftigten schneller ermüden lassen und ihr auch ihr Wohlbefinden insgesamt beeinträchtigen. Vor allem filigrane Tätigkeiten wie etwa die Handhabung kleinteiliger Module in der Elektronikfertigung erfordern eine optimale Arbeitsplatzausleuchtung, da bei einer Überbeanspruchung des Auges infolge schlechter Lichtverhältnisse die Konzentration merklich nachlässt. Das Resultat sind verlangsamte Arbeitsprozesse und wachsende Fehlerhäufigkeiten. Langfristig drohen gesundheitliche Spätschäden bis hin zum Verlust der Sehkraft.

Sämtliche Lichtfaktoren einbeziehen

Wie sich solchen Entwicklungen vorbeugen lässt, ist grundsätzlich bekannt. Mittels einer präzise austarierten Raumbeleuchtung, welche den Tageslichtverlauf und den Tageslichteinfall miteinbezieht, sollten in jedem Innenraum möglichst naturgetreue Lichtverhältnisse geschaffen werden. Das kommt nicht nur dem menschlichen Auge, sondern auch dem Biorhythmus entgegen, der sich generell an der Tageslichtkurve ausrichtet. Unter Einbeziehung des Schattenwurfs sowie des Abstands zu Fenstern müssen infolgedessen zum einen alle Arbeitsplätze entsprechend ihrer Verortung im Raum ausgeleuchtet werden. Zum anderen muss die Möglichkeit gegeben sein, die Beleuchtung an die jeweilige Tätigkeit anzupassen und zum Beispiel je nach Bedarf zwischen einer Flächenbeleuchtung oder einer Punktbeleuchtung samt abgedimmter Deckenbeleuchtung zu wählen. Zudem sind bei allen Beleuchtungskonfigurationen persönliche Präferenzen zu berücksichtigen, da jeder Mensch Licht auf andere Weise wahrnimmt. Im Alter etwa nimmt die Linsentrübung zu, und eine stärkere Ausleuchtung wird notwendig, während gleichzeitig die Blendempfindlichkeit steigt.

Software übernimmt Schlüsselrolle

So plausibel diese Grundsätze für eine optimale Beleuchtung zunächst auch klingen, so schwierig sind sie allerdings in die Praxis umzusetzen. Unterstützung bietet hier ein Konzept der Crailsheimer Elabo GmbH. Die Euromicron-Tochter hat eine Beleuchtungslösung entwickelt, bei dem über zwei getrennte Lichtkreise sowohl die Deckenbeleuchtung jedes Raums als auch die Tischbeleuchtung jedes Arbeitsplatzsystems in eine zentrale Prozesssteuerung integriert werden. Eine Schlüsselrolle spielt dabei die Industrie 4.0-Datenmanagementsoftware EIM (Elabo Informationsmanagement). Sie ist mit einer SQL-Datenbank verknüpft, in welche zunächst für jeden Raum, jeden Arbeitsplatz, jeden standardisierten Arbeitsschritt und jeden Mitarbeiter alle essentiellen Beleuchtungsparameter eingepflegt werden.

Meldet sich dann ein Mitarbeiter im Steuersystem an, etwa über einen Transponder mit seinen spezifischen Zugangsdaten, extrahiert die Software aus der Datenbank die personenbezogenen Beleuchtungsdaten und realisiert für jeden vorgesehenen Arbeitsschritt die adäquaten Lichteinstellungen – beispielsweise parallel zu den Arbeitsanweisungen einer Werkerführung. Für die akkurate Ausleuchtung einzelner Arbeitsschritte stehen dabei je nach Tischbreite bis zu zehn Beleuchtungssegmente zur Verfügung, die unabhängig von einander gesteuert und über das System mit der Deckenbeleuchtung koordiniert werden können. Dadurch lassen sich unter anderem typische Probleme wie zum Beispiel störende Reflexionen auf dem Werkstück von vorneherein vermeiden: Schon ein automatisches Abdimmen des Deckenlichts kann im Einzelfall Abhilfe schaffen und die Montage erleichtern. Zusätzlich optimiert werden die Arbeitsabläufe durch gezielte Farbtemperatureinstellungen, da so stets ideale Wahrnehmungsbedingungen gegeben sind. Wird der Arbeitsplatz verlassen, registriert das Steuersystem dies über die räumliche Entfernung des Transponders und schaltet die Tisch- und gegebenenfalls auch die Raumbeleuchtung aus.

Symbiose von Software und Netzwerktechnik

Herzstück der zentralen und ganzheitlichen Beleuchtungssteuerung ist jedoch nicht alleine die EIM-Software. Eine essentielle Rolle spielt vielmehr auch die IP-Fähigkeit der Decken- und Arbeitsplatzleuchten. Früher vom IP-Netz getrennt und über ein eigenes Netzwerk mit Strom versorgt, sind sie heute in das Netzwerk integriert und beziehen ihren Strom über ‘Power-over-Ethernet’. Diese Netzwerkanbindung eröffnet überhaupt erst die Möglichkeit, die Beleuchtung über EIM zu steuern. Die Verbindung zwischen Lichttechnik und Management-Software stellen dabei Micro Switches der Elabo-Schwester Microsens sowie mit Lichtsensoren gekoppelte Smart Lighting Controller her. Die Switches sind mit einem eigenen Prozessor sowie einer Programmierschnittstelle ausgestattet und können wahlweise mit fertigen oder selbstprogrammierten Applikationen bespielt werden. Für die Beleuchtungssteuerung ist vor allem die von Microsens vorprogrammierte Smart Director App wichtig. Sie gibt die von der Software ausgehenden Befehle an den Smart Lighting Controller der Leuchten weiter, der schließlich die Anweisungen umsetzt. Der Managementsoftware wiederum spielen die Controller im Gegenzug über den Switch die Messergebnisse der Lichtsensoren zu, die Helligkeit und Lichttemperatur kontrollieren. Die Symbiose von Datenmanagementsoftware und intelligenter Netzwerktechnik ermöglicht es letztlich, eine Arbeitsplatzbeleuchtung zu schaffen, die sich automatisch an Tages- und Raumlichtverhältnisse, Arbeitsprozesse und persönliche Präferenzen anpasst.

System punktet auch bei Energieeffizienz

Nicht zu unterschätzen sind darüber hinaus die Pluspunkte in Sachen Energieeffizienz: Zum einen beschränkt sich der Energieaufwand für die Beleuchtung stets auf das nötige Maß, zum anderen erlischt die Beleuchtung teilweise oder vollständig, sobald sich ein Mitarbeiter von seinem Arbeitsplatz entfernt. Beides reduziert die Energiekosten deutlich, sodass die zentrale Beleuchtungssteuerung im Endeffekt nicht nur gesundheitliche, sondern auch finanzielle Vorteile mit sich bringt. Als starres System ist diese zentralisierte Steuerung gleichwohl nicht anzusehen. Denn der Anwender hat jederzeit die Möglichkeit, einem Beschäftigten begrenzte Zugriffsrechte auf auf die Software zu gewähren, sodass dieser die zentrale Steuerung punktuell durchbrechen und die Beleuchtungseinstellungen gemäß seinen individuellen Bedürfnissen nachkorrigieren kann. Darüber hinaus steht es jedem Unternehmen frei, die neuen Lichtsteuerungsmöglichkeiten zu Anfang nicht direkt für den ganzen Betrieb, sondern nur testweise für bestimmte Arbeitsplätze zu übernehmen. Die Software kann auf einem einzelnen PC wie auch auf einem zentralen Server betrieben werden.

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Ganz schön helle
Bild: Elabo GmbH



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