LimeSpec – Messinstrument zur Charakterisierung von Beleuchtungsinstallationen und zur Standorterkundung von Solaranlagen

Im Bereich Beleuchtung werden in den kommenden Jahren signifikante Veränderungen erwartet, an die Investitionen von mehreren Milliarden Euros gekoppelt sein werden. Diese notwendigen Veränderungen der Beleuchtungsinfrastruktur werden einerseits durch die Verfügbarkeit neuer, besonders energiesparender Lichttechnologien (z.B. LED Technologie) unterstützt, andererseits durch die 2008 beschlossenen EU Verordnungen zum schrittweisen Ausstieg aus bestimmten Lichtquellen (z.B. Glühlampe, Quecksilberdampflampe) und die verbindlichen Klimaschutzziele (Kyoto) bedingt. Gleichzeitig besteht aber ein europaweites Defizit an verfügbarer Information über den aktuellen Zustand von Beleuchtungsinstallationen. Es gibt derzeit keine umfassenden und aktuellen Aufzeichnungen über die Beleuchtungssituation in Österreich (oder in der EU), und es gibt kein Messinstrument mit dem die Vielzahl der wichtigen Variablen von Beleuchtungsinstallationen in effizienter Weise charakterisiert und evaluiert werden kann. Ein ebenso bedeutender Bereich ist jener der Photovoltaik (elektrische Energie aus Sonnenlicht). Zum standortoptimierten Einsatz dieser Technologie bedarf es in den meisten Fällen einer aussagekräftigen Evaluierung des geplanten Einsatzortes (Sonnenstunden, Einfallswinkel, Verschattung, Mikroklima, etc.). Neben der meist gebäudeintegrierten Photovoltaik (GIPV) wird diese Technologie in zunehmendem Maß auch zur energetischen Versorgung von Straßen- und Aussenbeleuchtung eingesetzt. Das Ziel des Projektes LimeSpec ist die Entwicklung eines kompakten, tragbaren, autonomen Messinstruments zur detaillierten und zeitsparenden Charakterisierung von Installationen in den Anwendungsbereichen Straßenbeleuchtung, Bürobeleuchtung, Architektur, und Solarenergie. LimeSpec misst eine einzigartige Kombination von Variablen. Im Vergleich mit bestehenden Lösungen verbessert und vereinfacht LimeSpec den Messvorgang, spart Zeit und Personalkosten, und ermöglicht neue Anwendungsbereiche. Die mit LimeSpec gemessenen Daten sollen Entscheidungen über Investitionen in die Verbesserung und/oder Erneuerung von Lichtinstallationen unterstützen. LimeSpec misst die Beleuchtungsstärke in mehreren spektralen Bändern (IR, Rot, Grün, Blau, UV), und zeichnet zusätzlich ein Beleuchtungsstärkespektrum auf. Diese Eigenschaft ermöglicht es Lichtenergie die in den sichtbaren und in den nichtsichtbaren Bereich fällt zu quantifizieren, und unterstützt die Klassifizierung von Lampentyp, Lampenalter und Lampenverschmutzung. Die Berücksichtigung und Messung des Lichtspektrums von Lichtquellen ist von großer Bedeutung für den Entwurf von Beleuchtungsinstallationen in modernen Wohnungen und Büros. LimeSpec misst zusätzlich Variable die den Kontext der Lichtmessung beschreiben (Datum und Zeit, Umgebungstemperatur, Taupunkt, globale Position (GPS), Orientierung der optischen Achse), und implementiert eine (elektrische und mechanische) Schnittstelle zu einer (kalibrierten) Kamera, mit der Aufnahmen der Lichtquelle(n) bzw. deren Umgebung gemacht werden können. Aus mehreren räumlich leicht versetzten Messungen / Aufnahmen der Lichtquelle / Umgebung kann unter gewissen Voraussetzungen die genaue Position und Orientierung der Messanordnung relativ zu den Lichtquellen errechnet werden. Zeitaufwendige und kostenintensive geometrische Vermessungen der Lichtquellen sind damit nicht mehr nötig. Die notwendige Softwareentwicklung zur Bestimmung der räumlichen Position von Lichtquellen wird in einem getrennten Projekt verfolgt. LimeSpec hat eine Schnittstelle zum zellulären Netzwerk (GSM/GPRS Modem). Damit kann das Gerät auf Abstand konfiguriert, den Funktionszustand überprüft, und Messdaten ausgelesen werden. Dieses Eigenschaft unterstützt Langzeitmessaufgaben und macht die Entwicklung von neuen, automatisierten Dienstleistungen möglich.