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Die Sonne direkt über Lichtleiter ins Haus holen

06.06.2011
Mit einer pfiffigen Technik will Siemens Tageslicht in das Innere von Gebäuden bringen. Darüber berichtet die jüngste Ausgabe des Forschungsmagazins Pictures of the Future.

So genannte Sollektoren auf dem Dach sammeln Sonnenlicht und speisen es in Lichtleiter ein, die das Haus durchziehen. An der Zimmerdecke treten die Lichtleiter aus und versorgen eine spezielle Leuchte, die bei Bedarf zusätzliches Kunstlicht aus Leuchtdioden (LED) liefert. Die Siemens-Tochter Osram baut mit Partnern den Prototypen einer solchen LED-Leuchte.


Diese direkte Verwertung von Sonnenlicht ist ausgesprochen effizient: Zwischen 50 und 70 Prozent des eingefangenen Lichts tragen zur Raumbeleuchtung bei. Produziert man dagegen mit dem Licht Solarstrom und betreibt eine konventionelle Lampe, beträgt die erzeugte Lichtenergie nur wenige Prozent der ursprünglich gesammelten Energiemenge.

Der Sollektor ist eine quadratische Platte mit etwas mehr als einem halben Meter Kantenlänge. 900 Linsen bündeln das Sonnenlicht und leiten es in optische Faserstränge. Ultraviolette Strahlen, die die Haut schädigen, und infrarote Anteile, die die Räume aufheizen, werden ausgefiltert. Bei praller Sonne kann ein Sollektor einen Raum mit der Lichtmenge von zwölf Glühlampen á 60 Watt versorgen. Entwickelt wurde er an der Georg-Simon-Ohm Hochschule in Nürnberg. Ein Start-up der Hochschule vermarktet die Technik bereits.

In Zusammenarbeit mit Osram entsteht nun die LED-Version. Das Licht aus den optischen Fasern bringt eine flächige Lampe zum Leuchten. In die Fläche wird auch das Licht von weißen LED eingekoppelt. Spezielle Sensoren, die dem menschlichen Helligkeitsempfinden angepasst sind, registrieren, ab wann zusätzlich Kunstlicht gebraucht wird. Weil sich die spektrale Zusammensetzung von natürlichem Licht im Tagesverlauf ändert, variiert man je nach Tageszeit die Farbe des weißen LED-Lichts: Morgens und abends wird Rot beigemischt, tagsüber ist der Blauanteil höher.

Weil Sollektoren nur direktes Sonnenlicht, nicht aber die diffuse Strahlung aus einem bedeckten Himmel verwerten, lohnt sich ihr Einsatz besonders in sonnigen Gegenden. Dort verbannt man heute die Sonne aus den Gebäuden, damit es nicht zu warm wird, und schaltet stattdessen das Licht an. In Zukunft könnte man Sonnenlicht einfangen, und die Helligkeit – ohne wärmende Infrarotstrahlung – genau dahin leiten, wo sie gebraucht wird. (RN 2011.06.2)

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens ResearchNews
Weitere Informationen:
http://www.siemens.de/innovation

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