LED/OLED Die Digitalisierung des Lichts – eine Vorausschau
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LED/OLED Die Digitalisierung des Lichts – eine Vorausschau
Christian HochfilzerLeiter TechnikRegent Lighting11.9.2015
11.09.2015 Ineltec 2015
11.09.2015
muss die Vergangenheit hinzuziehen …Wer die Zukunft vorhersehen will …
Ineltec 2015
Quelle: Konica Minolta
Lichtindustrie
1879
• Eine Industrie mit geringen Innovationen (über 100 Jahre)
• Stabile und planbare Wettbewerbsverhältnisse
• Fragmentierter Leuchtenmarktmit lokalen Anbietern
11.09.2015
muss einen Blick auf die Gegenwart werfen …Wer die Zukunft vorhersehen will …
Ineltec 2015
Quelle: Konica Minolta
Lichtindustrie• Weisse LED entwickelt sich zur Marktreife ab 2002
• Starkes LED Wachstum seit 2010 in der Allgemeinbeleuchtung
• Mit Einzug der LED erhöht sich die Wettbewerbsdynamik
• LED Anteil im professionellen Beleuchtungsmarkt >> 50%
• Hersteller beginnen LED als Differenzierungsmöglichkeit einzusetzen
11.09.2015
Muss offen sein für neue Möglichkeiten.Wer die Zukunft vorhersehen will …
Ineltec 2015
OLED
Laser LED
Smart,ConnectedLighting
Ausschöpfung des LED Potentials • Effizienzsteigerung• Qualitätssteigerung
(Lichtqualität, Lebensdauer etc.)• Kostenoptimierung
Neue Technologien
2020 ~220 lm/W
• Kompromisslose Nutzung der LED Potentiale für einzigarte Anwendungsvorteile
Bsp. LED Design vs. „Ledifizierung“
• Lichtqualität• Reproduzierbare Farbortgenauigkeit• Farbwiedergabe und Spektrum• Flimmern / Kompatibilität zu Sensoren
• Zuverlässigkeit (Lebensdauer, Schaltfestigkeit, …)
• Einfach, Intelligent, Digital steuerbar
11.09.2015 Ineltec 2015
Weiterentwicklung der LEDWas zeichnet eine hervorragende LED Lösung aus?
Garantie 5 Jahre
OLED
11.09.2015 Ineltec 2015
11.09.2015
Was ist die OLED ?OLED
Ineltec 2015
Energie-versorgung (Konstant-strom)
Lichtaustritt
• OLEDs (Organic Light Emitting Diode) sind millimeterdünne Glasscheiben
• Durch die rund 400 Nanometer dünne Schichten kann Strom fließenVergleich: ein Haar hat 50.000 Nanometern
• Als Ergebnis emittieren sie diffuses, flächiges Licht mit unterschiedlichen Farbspektren.
11.09.2015
Wo kann die OLED eingesetzt werden?OLED
Ineltec 2015
Quelle: Konica Minolta
Prof. Lighting
11.09.2015
Wo kann die OLED eingesetzt werden?OLED
Ineltec 2015
Quelle: Konica Minolta
• Leuchtdichte und Anwendungsfelder der OLED in der professionellen Beleuchtung
Regalbeleuchtung
Lichtlinien
Wandleuchten
Pendelleuchten
Einbau
Orientierungslicht
Dekorative Beleuchtung
Blendungskontrolle / Lux OrientiertKeine Blendung / Flächen Orientiert
• Kosten und Effizienzentwicklung gegenüber der LED
• USP: Einzigartige Möglichkeiten identifizieren die nur mit OLED realisiert werden können z.B. flexible, transparente und randlose Leuchte
Nov 22-23 2013 Swiss e-Print conference10
OLED Erfolgskriterien
Source: ITZ
Die Richtige Balance wird entscheiden.
11.09.2015
MarktentwicklungOLED
Ineltec 2015
Quelle: Konica Minolta
• Marktwachstum getrieben durch Consumer-Produkte (Mobiltelefone, Tablets und TV)
• Sehr selektive Anwendung in der Beleuchtung ab 2017/18, wenn Kosten und Performance eine wirtschaftliche Nutzung erlauben
OLED Marktgröße 2013-2022 (in Mrd. USD)
Quelle: Yole Development, OLED For Lighting
11.09.2015
Bedeutung und Zusammenfassung für die Professionelle BeleuchtungOLED
Ineltec 2015
Quelle: Konica Minolta
• Kosten und Performance der OLED ermöglichen noch keinen wirtschaftlichen Einsatz in der funktionalen Beleuchtung
• OLED wird in der Effizienz, der Lebensdauer und Helligkeit einen Nachteil zur LED haben und wird als Lichtquelle parallel zur LED bestehen (kein Ersatz)
• OLED als flexible, transparente Lichtquellen kann neue Akzente in der Architektur und visuellen Attraktivität setzen (projektbezogen)
• Einsatz wird primär in Display ähnlichen Anwendungen erfolgen z.B. Notbeleuchtung
Laser LED
11.09.2015 Ineltec 2015
11.09.2015
Laser LED
Ineltec 2015
Quelle: Konica Minolta
11.09.2015
Wofür benötigt es Laser LED?Laser LED
Ineltec 2015
• Laser LED Technologie hat in letzter Zeit hohe Aufmerksamkeit in der Automobilindustrie erhalten. Der Einsatz erfolgt hybrid mit LEDs.
• Laser LEDs zeichnen sich durch extrem hohe Punktleuchtdichten aus (bis zu 2000 x höher im Vergleich zur LED)
• Daher sind Laser LEDs potentiell für Anwendungen geeignet die extrem hohe Leuchtdichten oder Reichweiten benötigen z.B. Projektoren, Schweinwerfer eines Autos oder zur Datenübertragung sowie Datenspeicherung (BluRay, DVD, CD)
11.09.2015
Wofür benötigt es Laser LED?Laser LED
Ineltec 2015
Quelle: Konica Minolta
Anwendung als Lichtquelle im Frontscheinwerfer von Autos
• Laser LEDs emittieren blaues Licht und werden mittels Phosphorkonversion in weissesLicht umgewandelt (Prinzip analog zur LED)
• Durch ein aufwendiges Optiksystem (Mikrospiegeln etc.) wird das Licht projiziert
• Optimiert auf Reichweiten bis zu 650 Meter und kaltem Licht ca. 5500K
Quelle: BMW
11.09.2015
Sie sehen den Unterschied.Laser LED
Ineltec 2015
Quelle: NEW EFFICIENT, COMPACT VEHICULAR LIGHTING SYSTEM USING HIGH-‐POWER SEMICONDUCTOR LASER DIODES, 2014 DOE Solid-‐State Lighting R&D Workshop, 2014, By Dr. Abdel Hanafi, Dr. Helmut Erdl and Dipl.-‐Ing. Stefan Weber
11.09.2015
Geeignet für die Beleuchtung?Laser LED
Ineltec 2015
Quelle: Konica Minolta
• Signifikanter Performance Unterschied
• Im Vergleich zur LED ist der Aufbau sehr komplex und kostenintensiv:• Lichtlenkung über Mikrospiegel• Herkömmliche Farbkonversion ist thermisch überlastet und muss weiter entwickelt werden
• Mögliche Gefahr für das menschliche Auge durch zu hohe Leuchtdichten –Schutzvorkehrungen notwendig
• Farbwiedergabe und Farbtemperatur entspricht derzeit nicht den Anforderungen einer Büro oder Shop Beleuchtung
• Es gibt praktisch kaum Anwendungen bei denen eine derartig hohe Leuchtdichte erforderlich ist – Potential für grosse Strahler;; Stagelighting und schließlich Stadionbeleuchtung
LED Laser LEDEffizienz > 160 lm/W 33 lm/W
11.09.2015
Mehr als nur Licht!Smart, Connected Lighting
Ineltec 2015
Quelle: Konica Minolta
Licht ist besser arbeiten.Licht ist flexibel.
Licht ist Branding. Licht ist Effizienz.
Licht Ist Design. Licht Ist Leben.
Licht ist intelligent. Licht ist Gesundheit.
Licht ist Sicherheit.Licht ist Emotion.Licht ist Kreativität. Licht ist Regent.
11.09.2015
Hyper-Konnektivität Internet of things
Ineltec 2015
Anteil Beleuchtung / Licht: 5-10% aller intelligenten Dinge im Jahr 2020 (Gartner research data)
11.09.2015
Wird nahezu alle Bereiche in unserem Leben und Geschäft beeinflussenInternet of things
Ineltec 2015
Direkter Interessensbereich für professionelle Beleuchtung.
11.09.2015 Ineltec 2015
Internet of thingsDaten sind das Öl im 21. Jahrhundert
Exponentielles Datenwachstum• Systemmonitoring, Steuerung und Optimierung
• Deutschland Industry 4.0 Initiative• Big data, z.B. 360° Kundenblick
11.09.2015
Was hat das mit Beleuchtung zu tun?Internet of things
Ineltec 2015
Licht ist, wo elektrische Energie ist.
11.09.2015
Was hat das mit Beleuchtung zu tun?Internet of things
Ineltec 2015
Licht ist omnipräsent.
11.09.2015
Was hat das mit Beleuchtung zu tun?Internet of things
Ineltec 2015
Licht ist Innen und Aussen.
11.09.2015
Was hat das mit Beleuchtung zu tun?Internet of things
Ineltec 2015
Licht ist, wo Menschen sind.
Beleuchtung wird das Internet of things Rückgrat (backbone) sein.
11.09.2015
Wie können wir IoT im Kontext der Beleuchtung nutzen?Smart, Connected Lighting
Ineltec 2015
Reduktion der Gesamtbetriebskosten
Ganzheitliche Ressourcenoptimierung im Gebäude durch Leuchten-Sensordaten (Temperatur, Feuchte, etc.)
Verbesserung der CO2 Bilanz
Mehrwert Generierung pro Anwendung
Höherer Marktwert z.B. mit LEED
Produktivitätssteigerung z.B. Luftqualität u. adaptivem Licht
Schnellere Erholungszeit durch Biodynamisches Licht
Innovatives, grünes Image
Optimale Büroauslastung
Individuelle Steuerungs-möglichkeiten für User
11.09.2015
Was können wir aus der Geschichte lernen?Smart, Connected Lighting
Ineltec 2015
Quelle: Konica Minolta
Graham Bell 1876 – Thomas Edison 1879 1990 GSM/CDMA 1997 das 1. Smartphone
11.09.2015
Das 1. Smartphone richtig gemacht.iPhone launch Januar 2007
Ineltec 2015
Quelle: Konica Minolta
“An iPod, a phone, an internet mobile communicator.... these are NOT three separate devices!“
Steve Jobs
“Leuchten sind DER Informationshub in smart buildings!”
Regent
11.09.2015
Wie haben sie es gemacht?Die Revolution begann…
Ineltec 2015
Quelle: Konica Minolta
Integration
Cloud Services
Benutzerfreundlichkeit
Email Social Media Online MapsStreaming Media
Offene Schnittstelle / App store
DrucksensorLicht TemperaturKameraFeuchtesensorBeschleunigungs-sensor
11.09.2015
IntegrationSmart, Connected Lighting
Ineltec 2015
Traditionelles Industriemodell
• Höhere Kosten• Konstruktion, Lager, Installation
• Interoperabilitäts-probleme
• Geringere Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit
11.09.2015
IntegrationSmart, Connected Lighting
Ineltec 2015
Kombinierte Leuchten, Sensor u. Steuerungslösungen
• Optimierte Kosten• Hardware, Design und Installation
• Hohe Zuverlässigkeitund Leistungsfähigkeit
• Trend: Wechsel von Hardware zu Software basierter Steuerung• z.B. “Real Time” Steuerung abhängig von externen Faktoren
Tageszeit
Strompreis
11.09.2015
IntegrationSmart, Connected Lighting
Ineltec 2015
Kombinierte Leuchten, Sensor u. Steuerungslösungen
Integration
Sensoren für Diagnostik Funktionen: Leistungsmessung, Temperaturmessung, Anwesenheit,
Laufzeitmesser, Schutz vor Überspannung etc.
Kommunikation:Wireless
VLC – Visual Light Communicationbeacon für Indoor Navigation
Lokale / Dezentrale Konfiguration und Lichtsteuerung
Intelligente Lichtlenkung: z.B. Vertikalbeleuchtung durchpatentierte Square Optics
11.09.2015
Visual Light CommunicationSmart, Connected Lighting
Ineltec 2015
• Indoor Navigation über Infrastruktur der Leuchten• Kunden werden Informationen versorgt und navigiert • Shop Betreiber erhalten Kundenlaufstudien
11.09.2015 Ineltec 2015
Smart, Connected LightingVisual Light Communication
• 8 von 10 smartphone Einkäufer nutzen das Mobiltelefon im Geschäft um Hilfe sowie Informationen zubekommen (Google, 2014)
• 1 von 3 Einkäufer nutzt das Mobiltelefon um Informationen zu finden anstelle einen Verkäufer zu fragen(Google, 2014)
• 50% der Einkäufer sind glücklich wenn der Shopbetreiber ihnen Informationen abhänigig vom Standortzukommen lässt (Cisco IBSG, 2013)
Shopping Erlebnis – wie verhalten sich die Nutzer?
11.09.2015
ServicesSmart, Connected Lighting
Ineltec 2015
Quelle: Konica Minolta
Lokaler oder Fernzugriff• Auswertung Gebäudeauslastung, Energieverbrauch, Erwartete Lebensdauer,
Fehlermeldungen (Wartungsvertrag)• Bereitstellung der Daten für ein Gebäudemanagementsystem• Konfiguration der Leuchten (Helligkeitsniveau, Nachlaufzeiten, Adressenvergabe,…)• Lokale Steuerungsmöglichkeit für User mit mobilen Geräten (smartphone, tablet,…)• Software Update der Leuchten• Ideendiskussion für weitere Apps ? Licht als Service ?
(Cloud) Services
11.09.2015
EinfachheitSmart, Connected Lighting
Ineltec 2015
Quelle: Konica Minolta
Durchdachtes Kundenerlebnis• Einfach zu installieren• Schnelle Inbetriebnahme und einfach zu verbinden (mit anderen Systemen, mobilen Geräten u. Internet)
• Skalierbarkeit (Erweiterungsmöglichkeit) • Einfache, lokale Steuerungsmöglichkeit für Nutzer• Personalisiertes Licht angepasst an den Bedürfnissen
Benutzerfreundlichkeit
11.09.2015 Ineltec 2015
Smart, Connected LightingPersonalisiertes Licht
Ein anderer Blickwinkel…Individuelle Umstände erfordern angepasste Beleuchtungssituationen.
Farbwahrnehmung Helligkeitswahrnehmung
11.09.2015 Ineltec 2015
Das Licht, ganz wie Sie es wollenEine Antwort
• die Möglichkeit für bevorzugte ideale Lichteinstellungen• Lokale einfache Steuerung mit dem Smartphone• Einfach, individuell z.B. AP Desk-Sharing frei wählbar, erkennt persönliche Lichteinstellung
11.09.2015
Vielen Dank
Ineltec 2015
Quelle: Konica Minolta
Die Zukunft gehört denen, die die Möglichkeit erkennen, bevor sie
offensichtlich werden.Oscar Wilde