15.03.2019

Projektbericht: Nachbildung des Tageslichts mit einem LED- Panel


Besonders in den Wintermonaten besteht in den nördlichen Breitengraden ein Mangel an ausreichendem, den Biorhythmus unterstützendem Sonnenlicht. Viele Menschen leiden dadurch unter reduzierter Konzentration, mangelnder Energie und zunehmender Müdigkeit. Diese Symptome treten vor allem bei den Menschen auf, die sich arbeits- oder studienbedingt einen Großteil des Tages im Haus aufhalten. Unterschiedliche auf dem Markt verfügbare Tageslichtlampen verfolgen das Ziel, das Sonnenlicht zu imitieren und somit diese Symptome zu lindern. Eine solche Tageslichtlampe sollte in diesem Projekt unter Verwendung eines LED-Panels mit integriertem Microcontroller, eines GPS-Empfängers und eines Licht-Sensors entstehen.

Für die Umsetzung der Idee sind im Laufe des Projektes zwei Szenarien entstanden, die das Sonnenlicht auf unterschiedliche Art und Weise simulieren sollen.

Das erste Szenario soll die Tageslichtlampe mit dem Lichtsensor kombinieren. Hierfür wurde der Lichtsensor so draußen montiert, dass er ausreichend Tageslicht einfangen kann und die Werte für die Zusammensetzung des Sonnenlichts aus den RGB-Farben rot, grün und blau messen kann. Diese Werte werden verarbeitet und über die Tageslichtlampe ausgegeben. Somit ist es möglich die Lichtfarbe des aktuellen Tageslichts abzubilden. 

Das zweite Szenario beinhaltet einen GPS-Empfänger, welcher benutzt wird, um die aktuelle Zeit zu empfangen und durch das Ansteuern einzelner LEDs einen Sonnengang simulieren zu können. Die Lichtfarbe in diesem Szenario wird auf Grundlage subjektiver Wahrnehmung, welche Farbgebung dem natürlichen Tageslicht am besten entspräche, festgelegt. 

Im Anschluss an die Programmierarbeiten wurde jedes der beiden Szenarien mit Hilfe von je 10 Probanden evaluiert. Die Evaluation des ersten Szenarios zeigte, dass es große Unterschiede zwischen der Farbe des natürlichen Sonnenlichts und dem Licht, welches durch die LEDs erzeugt wird, gibt. Bei der Evaluation des zweiten Szenarios stellte sich heraus, dass der Sonnenlauf nicht immer eindeutig erkennbar ist. 

Aufgrund dieser Evaluationsergebnisse konnte festgestellt werden, dass es sich die Lampe sich noch nicht als Tageslichtlampe eignet und vor allem an der Farbgebung noch weitergearbeitet werden muss. Eine Kombination beider beschriebener Szenarien wäre darüber hinaus für die Zukunft denkbar.