Fördermaßnahme: Intelligente Beleuchtung, Laufzeit 01.04.2014 - 31.05.2019

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) will mit dieser Fördermaßnahme Unternehmen bei der Erforschung und Entwicklung innovativer Beleuchtungssysteme und -anwendungen mit hohem Marktpotenzial unterstützen. Die Schwerpunkte der Förderung liegen im Bereich von optischen Systemen und ihrer Vernetzung, elektronischen und Steuerungsaspekten des Systems und ihrer Vernetzung sowie Forschungsarbeiten zur Wahrnehmung und Wirkung von Licht auf den Menschen.

Bekanntmachung

Intelligente Beleuchtung

Die folgenden Angaben stellen nur einen Auszug aus der Bekanntmachung dar. Die vollständige Bekanntmachung finden Sie auf der Website des BMBF.

Das BMBF will mit dieser Fördermaßnahme Unternehmen bei der Erforschung und Entwicklung innovativer Beleuchtungssysteme und -anwendungen mit hohem Marktpotenzial unterstützen. Förderfähig sind grundlegende und anwendungsorientierte Forschungsarbeiten des vorwettbewerblichen Bereichs, die durch ein hohes wissenschaftlich-technisches Risiko gekennzeichnet sind.

Die Fördermaßnahme ist Bestandteil der Hightech-Strategie 2020 der Bundesregierung. Sie zielt auf Innovation und Wachstum in Deutschland, daher kommt der Verwertung der Projektergebnisse in Deutschland eine besondere Bedeutung zu.

Gegenstand der Förderung

Durch den schnellen Fortschritt bei den Halbleiterlichtquellen ergeben sich zahlreiche technologische Herausforderungen, denen im Zuge einer breiten Markteinführung der Technologie begegnet werden muss.

Beispiele hierfür sind die Entwärmung von Halbleiterlichtquellen, die einen wesentlichen Einfluss auf die Lebensdauer der Systeme hat, und die Treiberelektronik, deren Lebensdauer heutzutage meist um ein Vielfaches unter der moderner LED Chips liegt, oder vergleichsweise hochpreisig ist. Die Steueralgorithmik in Verbindung mit Sensorik erfüllt in vielen Fällen noch nicht die Anforderungen von Konsumenten oder Produzenten. Die Kompaktheit von Lichtquelle und Steuerungstechnik ist derzeit ebenfalls unbefriedigend.

Weitere Herausforderungen liegen im Bereich der Lichtlenkung. Die direktionale Abstrahlcharakteristik soll über einen weiten Bereich anpassbar sein. Dabei ist die Reduktion beweglicher Teile in Bezug auf Produktionskosten und Lebensdauer der Systeme präferabel. Bei der spektralen Abstrahlcharakteristik sollten z. B. die Eigenschaften des menschlichen Auges berücksichtigt werden (direktes/indirektes Licht, Blendung, etc.).

Die Wahrnehmung und die Wirkung von Licht auf den Menschen ist hier ein weiteres aktuelles Forschungsfeld. Durch die neuen Möglichkeiten der Individualisierung der Beleuchtung müssen Wahrnehmung und Wirkung, auch in Abhängigkeit von Parametern wie dem Alter, dem circadianen Rhythmus oder spezieller Umgebungen (wie z. B. Krankenhaus oder Schule), untersucht werden.

Bisher existieren kaum Lösungen, die eine energieeffiziente und intelligente Steuerung ermöglichen und dabei den Nutzer in ausreichendem Maße berücksichtigen.

Ein arbeitsteiliges und multidisziplinäres Arbeiten von Unternehmen mit Hochschulen und Forschungseinrichtungen zu den oben genannten Aspekten entlang der Wertschöpfungskette wird gewünscht. Die Arbeiten sollen auf konkrete Anwendungen ausgerichtet sein und in einen Systemdemonstrator münden (ausgenommen davon sind Projekte, die sich im Schwerpunkt mit der Wahrnehmung und Wirkung von Licht beschäftigen, hier steht die Erarbeitung von Messmethoden und Kennzahlen im Vordergrund). Alle Verbünde sollen zielgerichtet auf die Erschließung neuer Marktpotenziale für intelligente Beleuchtungssysteme ausgerichtet sein.

Die Schwerpunkte der Förderung im Bereich des optischen Systems liegen beispielhaft in den folgenden Feldern und ihrer Vernetzung:

  • Verbesserung der Gesamteffizienz von Beleuchtungssystemen 120 lm/W
  • Ultrakompakte LED- oder Laser-Array Lichtquellen für völlig neue Beleuchtungs- und Projektionsanwendungen
  • Hochleistungslichtquellen für anspruchsvolle und funktionale Beleuchtungsaufgaben
  • Konzepte zur variablen Lichtlenkung unter Einsparung beweglicher Teile
  • Farbtemperaturvariable Leuchtenkonzepte im Bereich 2700 K – 7000 K
  • Multi-Color-Beleuchtungslösungen mit verbesserter Farbwiedergabe, CRI 90
  • Erarbeitung von Normen und Standards

Die Schwerpunkte der Förderung im Bereich von elektronischen Steuerungsaspekten des Systems liegen beispielhaft in den folgenden Feldern und ihrer Vernetzung:

  • Verbesserung und neue Konzepte für Vorschaltgeräte zur Erhöhung der Lebensdauer auf 30.000 Stunden
  • Integration von elektrischer und optischer Funktionalität auf einem Chip
  • Störungsfreies Zusammenwirken der Kommunikationskanäle mit Vorschaltgeräten
  • Verbesserte und energieautarke Sensoren/Sensornetzwerke
  • Bilderfassungs- und Auswertesysteme für die an Benutzungssituationen des Raumes bzw. des Umfeldes angepasste Lichtsteuerung
  • Intelligente Steuerungsalgorithmen und -geräte zur Verbesserung von Funktion und Marktakzeptanz
  • Leistungselektronik für Beleuchtungsanwendungen, u. a. bei der Gebäudesystemtechnik
  • Erarbeitung von intuitiven Bedienkonzepten
  • Einfache Installationen und Kompatibilität zu bestehenden Systemen
  • Erarbeitung von Normen und Standards

Schwerpunkte der Förderung von Forschungsarbeiten zur Wahrnehmung und Wirkung von Licht auf den Menschen liegen Einsatz- bzw. Lebensbereich-spezifisch auf der physiologischen Wirkung, wie Konzentrationsfähigkeit (Schule, Büro, Produktionshallen etc.) bzw. auf der Steigerung von Wohlbefinden/Entspannung (Wohn-/Schlafräume, Krankenhaus, Arztpraxen etc.):

  • Vergleich der physiologischen Wirkung von kontinuierlichen Spektren im Vergleich zu Bandenspektren
  • Physiologische Wirkung verschiedener Farbbanden, z.B. Melatoninsuppression bei blauem Licht
  • Auswirkungen von Punktlichtquellen auf die Wahrnehmung, Schädigungsgrenzen
  • Erarbeitung von Messmethoden und Kennzahlen

Einschaltung eines Projektträgers

Die Projektskizzen sind einzureichen bei den vom Bundesministerium für Bildung und Forschung beauftragten Projektträgern. Die Projektträger sind außerdem Ansprechpartner für alle Fragen zur Abwicklung der Bekanntmachung.

Einreichungsfrist

26.11.2012 - 12.04.2013

Ansprechpartner

Foto: Dr. Christian Flüchter
Dr. Christian Flüchter
+49 211 6214-261
Foto: Dr. Bastian Hiltscher
Dr. Bastian Hiltscher
+49 211 6214-441
Foto: Dipl.-Phys. Lars Unnebrink
Dipl.-Phys. Lars Unnebrink
+49 211 6214-598