Zvei Human Centric Lighting: Going Beyond Energy Efficiency to be a Billion-Euro Market

Human Centric Lighting: Going Beyond

Energy Efficiency

Biologisch wirksame Beleuchtung: Viel mehr als Energieeffizienz

Einführung zur Marktstudie von ZVEI, LightingEurope und A.T. Kearney

Deutsche Übersetzung der Präsentation von LightingEurope “Human Centric Lighting: Going Beyond Energy

Efficiency”, September 2013

Fachverband Licht

Kurzdarstellung

• “Human Centric Lighting” beeinflusst den Menschen über das Sehen hinaus und begünstigt die Gesundheit, das Wohlergehen, die Konzentrationsfähigkeit und die Leistungsfähigkeit, oder unterstützt die Wirkungskraft von Medikamenten mittels Beleuchtungslösungen, die den individuellen Bedürfnissen des menschlichen Organismus angepasst werden

• Mit einem Anteil von ca. 7% am gesamten europäischen Beleuchtungsmarkt kann “Human Centric Lighting“ ein Milliardengeschäft werden. In den Segmenten Wohnraumbeleuchtung, Industrie- u. Bürobeleuchtung sowie im Bildungssektor könnten 90% des Marktes abgedeckt werden

• Die rascheste Marktdurchdringung wird in Nordeuropa erwartet, wobei Deutschland jedoch in Bezug auf absolute Zahlen den größten Marktanteil haben wird

• Die europäische Industrie ist gut aufgestellt, um mit “Human Centric Lighting” eine führende Rolle übernehmen zu können. Entscheidungsträger aus Politik und Wirtschaft müssen jedoch dabei Hand in Hand arbeiten, damit der europäischen heimischen Stärke zum Durchbruch verholfen wird

• Zur Überwindung der bestehenden Entwicklungshemmnisse, muss Europa:

• applikationsorientierte Forschung unterstützen

• die Entwicklung relevanter Normen und Standards beschleunigen

• Forschung u. Entwicklung sowie die Produktion optimieren

• Benutzerfreundlichkeit der Produkte und Lösungskonzepte optimieren

• die Akzeptanz entlang der Wertschöpfungskette steigern

• öffentlliche Akzeptanz steigern

2

“Human Centric Lighting”

3

Was ist “Human Centric Lighting”?

“Human Centric Lighting” begünstigt das Wohlergehen des Menschen sowie seine Stimmung und seine Gesundheit.

Erhöht werden kann die Konzentrationsfähigkeit sowie die Sicherheit und Effektivität am Arbeitsplatz oder im Lernumfeld.

Heilungsprozesse können unterstützt werden und es kann präventiv auf chronische Krankheiten eingewirkt werden, z. B. bei pflegebedürfigen Personen oder in der Altenpflege.

Die zum ersten Mal von ZVEI und dem europäischen Branchenverband LightingEurope zusammen mit dem Beratungsunternehmen A.T Kearney durchgeführte Marktstudie zeigt, dass “Human Centric Lighting” ein Milliardengeschäft werden kann und somit ca. 7% des Allgemeinbeleuchtungsmarktes abdecken kann.


4 23 September 2013

Hintergrund: Zu Beginn des Milleniums revolutionierte eine

wissenschaftliche Entdeckung unsere Wahrnehmung des Lichts

• Lange Zeit betrachtete man das Licht nur als Mittel, um den Bedürfnissen des Sehens zu genügen

• Anderen Einflüssen wurde nur wenig Aufmerksamkeit geschenkt

• Um 2000 wurde entdeckt, dass der biologische Rhythmus des Menschen von bestimmten Lichtbedingungen beeinflusst wird

• Licht hat erhebliche Auswirkungen auf Gesundheit, Produktivität und das Wohlbefinden des Menschen

• Fortschrittliche Beleuchtungssysteme können den Tagesrhythmus (Biorhythmus) des Menschen aufrechterhalten, die Konzentrationsfähigkeit erweitern, Schlafstörungen vermeiden, die das allgemeine Wohlergehen beeinträchtigen


Die Studie schätzt den Markt zu “Human Centric Lighting” in Europa ab

Rahmen und Begriffe

Quelle: : ELC, A.T. Kearney

Emotionally Effective Lighting (EEL)

(Psychologisch wirksame Beleuchtung)

Biologically Effective Lighting (BEL)

(Biologisch wirksame Beleuchtung)

Human Centric Lighting (HumCL) (auf den Menschen konzentrierte Beleuchtung)

• Begünstigt das Gleichgewicht zwischen den visuellen, emotionalen und biologischen Ansprüchen des Menschen an die Beleuchtung

• Berücksichtigt die Ansprüche an gutes Sehen und

gleichzeitig die seelischen und biologischen Bedürfnisse des Menschen

• Fördert Gesundheit, Leistungsfähigkeit, Wohlfühlen und Empfindsamkeit

• Beleuchtungssysteme, zur Stimulierung des biologischen Organismus mit Verbesserung von:

– Tagesrhythmus

– Schlafqualität

• Diese benötigt Beleuchtungsysteme mit:

– wechselnden Farbtemperaturen

– Unabhängig steuerbarer indirekter Beleuchtung (oder Flächenleuchten)

– Tageszeitabhängigkeit

• Beleuchtungssysteme zur Schaffung eines emotionell stimulierten Umfelds und einer ansprechenden Atmosphäre

• Diese benötigt Beleuchtungsysteme mit:

– farbigem Licht und/oder wechselnden Farben

– akzentuiertem Licht

– sie hat jedoch nicht die Aufgabe, für gutes Licht beim Sehen zu sorgen

kognitiver Leistungsfähigkeit

Aufmerksamkeit

nicht berücksichtigt:

• Portable B2C- Geräte, z.B. Philips “Living Colors” oder “wake-up lights”

• Lichttherapie-Geräte


Ein zugkräftiger Markt für “Human Centric Lighting” verlangt

gemeinsame Anstrengungen der Industrie und der Politik in Europa

Quelle: ELC, A.T. Kearney

Marktübersicht

Mögliche Anwendungsbereiche für “Human Centric Lighting”

Industrial

• Enhanced drug efficacy, e.g. of antidepressants

• Reduced therapy times and capacity requirements

Education

• Decreased fatigue and shortened wake-up times

• Extended and deepened concentration periods

Office

• Increased employee motivation and commitment

• Individualized maximization of concentration and energy

• Improved output and error rates of repetitive work steps

• Biorhythm adjustment for nightshift workers

Wholesale and Retail

• Daylight-compatible product presentations

• Extended daytime in shopping malls

Hospitality

• (Colored) accentuation of architecture and design

• “Mood support” in wellness and dining areas

Residential

• Prevention of depressions, dementia etc.

• Integrated wake-up and relaxation support

Health

Erhebliches Marktpotenzial in Europa

Substantielle Wachstumshemmnisse müssen überwunden werden

Public caveats and lack of information

Inadequate go-to-market setup

Limited political attention

Insufficient delivery capabilities

Heterogeneous and conflicting customer

requirements

1

2

3 4 5

Gemeinsame Anstrengungen der Entscheidungsträger aus Industrie und Politik in Europa notwendig

■ Support application-based research

■ Accelerate development of relevant standards and norms

■ Build clusters of R&D and production excellence

■ Maximize usability of products and solutions

■ Raise acceptance along the value chain

■ Gain public supportMacro

eco

no

mic

imp

act

Fit with European strengthslow high

low

hig

h

Growth levers – Overview

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

6

5

124

2013

113

2016

207

2015

151

2014

306

536

841

2017

409

1,009

1,610

2018 2020

795

1,429

2,332

2019

571

Optimistic PessimisticConservative


Konventionelle Beleuchtungssysteme

• Einseitige Lichtverteilung von direkt strahlenden Lichtquellen

• Konstante Lichtausstrahlung und Farbtemperatur

Für den Menschen wirksame Beleuchtungssysteme

• Licht von indirekten Lichtquellen mit erhöhtem Blauanteil, das den “blauen Himmel” simuliet

• Licht von direkten Lichtquellen mit warm-weißem Licht, das das Sonnenlicht simuliert

• Dynamisches Anpassen der spezifischen Lichtausstrahlung und der Farbtemperatur an den Tagesablauf

Produkte und Systeme für “Human Centric Lighting” stehen bereits

heute dem Markt zur Verfügung

Gegenüberstellung bestehender Beleuchtungssysteme

Quelle: Courtesy of Osram GmbH, A.T. Kearney

Beispiel: Bürobeleuchtung


Industrie

Einflüsse durch “Human Centric Lighting” für viele Bereiche von Nutzen

• Erhöht die Effektivität von Medikamenten, z.B. Antidepressiva

• Verminderung der Therapiezeiten und des Pflegebedarfs

Bildung

• Abnahme der Müdigkeitsphasen und Verkürzung der “Anlaufzeiten”

• Erhöhung und Intensivierung der Konzentrationsperioden

Büro

• Motivation und erhöhtes Engagement der Mitarbeiter

• Persönliche Maximierung des Konzentrations- u. Leistungsvermögens

• Höhere Produktivität und geringere Ausfallraten bei Akkordarbeit

• Anpassung des Biorhythmus bei Schichtarbeitern

Groß- u. Einzelhandel

• Tageslichtähnliche Produktpräsentation

• Verlängerte Tageszeiten in Einkaufszentren

Hotel u. Gaststätten

• (Farbliche) Akzentuierung von Gebäude und Design

• Förderung der Wohlfühlatmosphäre beim Speisen und im Wellnessbereich

Wohnbereich

inkl. Altenpflege

• Vermeidung von Depressionen, Demenz etc.

• Unterstützt Wach- u. Entspannungsphasen

Applikationsbezogene Auswirkungen durch “Human Centric Lighting”

Quelle: : ELC, A.T. Kearney, Thinkstock

Gesundheits-wesen


“Human Centric Lighting” kann in Europa ein Milliardengeschäft

werden Europäischer Markt für HCL - Entwicklung einer Gesamtübersicht in 3 Szenarien2 (Mrd. €)

1. “Human Centric Lighting” 2. Indizierte Diagramm-Werte bis 2017 für ein Szenario bei großem Wachstum Quelle: A.T. Kearney "Light and Health" market model

0,1

2013

0,1

2016

0,2

2015

0,2

2014

0,3

0,5

0,8

2017

0,4

1,0

1,6

2018 2020

0,8

1,4

2,3

2019

0,6

Optimistisch Pessimistisch Konservativ

Erläuterungen/ Folgerungen

• Konservatives Szenario am ehesten bei:

– selektiver Regierungsunterstützung

– gemeinsamen Industrieinitiativen

– beträchtlichen Marktinvestitionen

• Optimistisches Szenario bei:

– Beendigung der Wirtschaftskrise

– Signifikanten Investitionen in die

Infrastruktur

• Pessimistisches Szenario bei:

– Ausweitung der Wirtschaftskrise

– Geringen Ausgaben in die Infrastruktur


Im Jahr 2020 Beleuchtungslösungen zu 4% mit “Human Centric Lighting” bei

Neuinstallationen und Sanierungen (konservatives Szenario)

Europäischer Markt für HCL1 – Durchdringungsquote2 in 3 Szenarien (in % der gesamten zu erneuernden und zu sanierenden Nutzfläche)

1. “Human Centric Lighting” 2. Basierend auf dem Bewertungsdurchschnitt bei Applikationen mit HumCL Quelle: : A.T. Kearney "Light and Health" market model

4%

1%

2019

1%%

2%%

3%

2018

1%%

2%

2017

<1%

1%%

1%%

2016

<1%

2015

<1%

2014

<1%

2013

<1%

2%%

5%

2020

Pessimistisch Konservativ Optimistisch

Zahlen basierend auf konservativem Szenario Erläuterungen/Folgerungen

• 2020 wird jede 28. neue Beleuchtungsanlage mit “Human Centric Lighting” ausgerüstet sein

• Bei bestehenden Installationen ist der Anteil an “Human Centric Lighting” geringer

• Durchschnittliche Durchdringungsquoten hergeleitet von applikations- u. landesspezifischen Voraussetzungen


2020 wird “Human Centric Lighting” in Europe einen Anteil von 7% am

allgemeinen Beleuchtungsmarkt haben

Europäischer Markt für HCL1 unterteilt in die Untersegmente “BEL” und “EEL” (in % des gesamten europäischen Beleuchtungsmarkts)

1%

2017

2%

1%

2016

1%

2015

1%

2014

1%

2013

1%

2020

7%

4%

3%

2019

5%

3%

2%

2018

3%

2%

BEL EEL

1. “Human Centric Lighting” 2. Assuming 30% of the total market to be the high-value market segment including light management systems and advanced electronics Quelle: A.T. Kearney "Light and Health" market model (conservative scenario); CELMA - EU Green Paper on Solid State Lighting 2011

Erläuterungen/Folgerungen

• 2020 hat “BEL” am Markt für “Human Centric Lighting” eine mehrheitliche Beteiligung von 65%

• 20202 deckt “Human Centric Lighting” 20-25% des “High-End Marktsegments” ab

• Gesamtmarkt 2020: 16,5 Mrd. € Produktgeschäft+30% Installationskosten

Gesamtmarkt 2020: 21 Mrd. €


1. Human Centric Lighting Quelle: A.T. Kearney "Light and Health" market model

Für den Wohnungs-, Industrie, Büro- und Bildungsbereich wurde ein

Anteil von 90% am Marktvolumen berechnet

Europäischer Markt für HumCL1 Applikationsbezogen – konservatives Szenario (in Mrd. €)

2020

1,4

0,7

0,3

0,2

0,2

<0,1 <0,1

2019

1,0

0,5

0,2

0,1

0,1

0,1 <0,1

2018

0,5

2017

0,3

2016

0,1

2015

0,1

2014

0,1

2013

0,1

Wohnsektor Industrie Büro Bildung Gesundheitswesen Hotel u. Gaststätten Groß- u. Einzelhandel


• Bereits 2013 ein kleiner Marktanteil, trotz geringem öffentlichem Bewusstsein

• Wesentliche Anwendungsbereiche 2013:

• Ambulante Altenpflege und Altersheime

• Gewerbliche Spitzengebäude (Bürosektor)

• Krankenhauseinrichtungen (Gesundheitswesen)


Eine hohe Marktdurchdringung wird zunächst im Büro-, Gesundheits-

u. Bildungsbereich erreicht

HumCL1 Marktdurchdringungsraten2 applikationsbezogen (in % der zu erneuernden und zu sanierenden Nutzfläche)

1. Human Centric Lighting 2. Basierend auf einer durchschnittlichen Bewertung europäischer Regionen Quelle: A.T. Kearney "Light and Health" market model (conservative scenario)

20%

6%

3%3%

2%2%

16%

4%

8%

2%1%

5%

3%

1%2%

1%

1%

2020

<1%

13%

2019

10%

14%

2018

4%

9%

2017 2016 2015 2014 2013 Hotel u-Gaststätten Groß- u. Einzelhandel Wohnsektor Industrie Büro Bildung Gesundheitswesen


• Bereits 2012 hohe Akzeptanz im Gesundheitssektor, jedoch aufgrund geringer Nutzungsflächen geringe Reflektierung absoluter Zahlen

• Bürosektor folgt zuerst, getrieben vom “High-End Segment”

• Noch herrschende Zurückhaltung im Bildungssektor könnte durch Unterstützung der öffentlichen Hand gemindert werden

• Im Wohnsektor geringe Durchdringungsquote, dafür jedoch große Nutzungsflächen


Die meisten Installationen mit “Human Centric Lighting” werden

aufgrund von Gebäuderenovierungen erwartet

Europäischer Markt für HCL1 nach Installationen – Konservatives Szenario (in Mrd. €)

0,4

2015

0,1

2014

0,1 0,1 0,2

2020

1,4

1,2

0,2

2019

1,0

0,8

0,2

2018

0,5

2017

0,3

2016

0,1

2013

Renovierungen Neubauten

1. Human Centric Lighting Quelle: A.T. Kearney "Light and Health" market model


• Großer Anteil an Nutzflächen für Installationen aufgrund von Renovierungen

• Europäische Kommission und Länderregierungen gehen von einer Verdopplung der Renovierungsquoten zwischen 2013 und 2020 aus

• Renovierungsquote bei Lichtprodukten (4-10%) höher als bei Gebäuderenovierungen (1-2%) aufgrund kürzerer Lebensdauer


Um “Human Centric Lighting” voranzubringen, sollte Europa die

eigenen Stärken zum Vorteil machen Heimische Stärken der europäischen Spitzentechnologie-Industrie

Quelle: A.T. Kearney Study: “The Future of High-Tech in Europe” (2012)

Lösungsorien-tiertes und

umfassendes Management

Integrations- vermögen

Flexibilität und Qualität

Innovations- potenzial

Lösungsorientiertes und Projekt umfassendes Business

Kompetenzen in der Kundeninteraktion, bei komplexen Kundenanforderungen und bei der Anpassung an den Kunden

Komplexes Integrationsvermögen, z.B. Software oder elektronische Steuersysteme

Einbindung IuK in andere Bereiche, z.B. “Embedded Systems”

Hohe Qualität und Flexibilität in der Produktion

Hoher Automatisierungsgrad

Nähe zu einem großen Endverbrauchermarkt

Innovationskapazitäten

Staatliche Förderung, z.B. erneuerbare Energie

? Ausreichend Investitionen in Mitarbeiterkompetenzen und Vermarktung?

Können diese Stärken auf die breitgefächerte europäische Lichtindustrie angewendet werden?


Die europäische Industrie ist gut aufgestellt, um bei “Human Centric

Lighting” eine führende Rolle übernehmen zu können

Förderung der applikationsorientiererten

Forschung

Schnelle Schaffung von Normen und

Standards

Clusterbildung in F&E und in der

Produktionsexzellenz

Benutzerfreundlichkeit der Produkte und

Lösungen maximieren

Akzeptanz entlang der

Wertschöpfungskette steigern

Öffentliche Akzeptanz steigern

ges

am

twir

tsch

aft

lic

her

Nu

tze

n

Fit durch die Stärken Europas niedrig hoch nie

dri

g

ho

ch

Wachstumshebel – Überblick

1

2

3

4

5

Quelle: ELC JWG “Light and Health”, A.T. Kearney

6

1

2

3

4 5

6


Die meisten Initiativen könnten schon heute beginnen, um den

künftigen Marktzuwachs zu fördern

Quelle: ELC JWG “Light and Health”, A.T. Kearney

Gesamtentwicklung europäischer Markt – konservatives Szenario (Mio. €)

Zeitplan für Wachstumshebel: Umsetzung und Auswirkung

1

3

4

5

6

2

2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

100 75 84

1,429

1,009

135 265

536

Förderung applikationsorientierter Forschung

Rasche Schaffung von Normen und

Standards

Clusterbildung bei F&E und in der

Produktionsexzellenz

Maximierung der Benutzerfreundlichkeit bei

Produkten und Lösungskonzepten

Akzeptanzsteigerung entlang der

Wertschöpfungskette

Öffentliche Akzeptanz steigern


ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. Fachverband Licht

Lyoner Straße 9 60528 Frankfurt am Main

Telefon: +49 69 6302-294 • Fax: +49 69 6302-400 • E-Mail: [email protected]

Übersetzung: Wolfram Pajek, ZVEI, FV Licht, September 2013

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