‘Meer slechte installaties met led dan voorheen met gasontladingslampen’

Het oog

Na zijn diensttijd ging hij aan de slag bij Philips. Niet als lampenontwikkelaar, benadrukt Van Bommel, maar als lichttoepassingsonderzoeker. Uiteindelijk werd hij hoofd van het internationale lichtapplicatie kenniscentrum van Philips. Na zijn pensioen ging Van Bommel verder als zelfstandig lichtadviseur. Over de hele wereld geeft hij nu lezingen en colleges over verlichting: van India tot Shanghai en van Iran tot Mexico. Lezingen over de werking en de perceptie van het oog, over nieuwe lichtbronnen, IoT-toepassingen en toepassingen in kantoren en het verkeer. Hij weet alles over visueel comfort en prestatievermogen, ledverblinding en de gezondheids- en emotionele effecten van verlichting.
Van Bommel: ‘Wil je optimaal profiteren van led, dan moet je weten hoe het oog werkt, wat verlichting doet met een mens en vooral wat je met verlichting wilt bereiken. Nu we alleen nog met ledlicht te maken hebben, is er een enorme keuze aan kleuren ontstaan. Dus moet je ook veel van kleuren weten; hoe die zijn opgebouwd en wanneer je ze het beste kunt gebruiken. Helaas ontbreekt die kennis vaak. Men verdiept zich niet echt meer in de wetenschap erachter. Dat leidt ertoe dat we vaker met slechte lichtinstallaties te maken hebben dan vroeger met gasontladingslampen. Gelukkig zijn er ook goede voorbeelden die bewijzen dat het wel kan. Die zijn gemaakt door mensen met diep verstand van licht, kleur en zien.’

Licht in een ruimte

De normen voor kantoorverlichting zijn goede richtlijnen, geeft de professor aan, maar zijn nog sterk gefocust op het lezen van documenten op bureaus. ‘Tegenwoordig besteden we een groot deel van de dag op kantoor met overleggen en vergaderen. Op die momenten kijk je horizontaal in de ruimte. De normen zeggen wel iets over hoeveel licht er op de muren moet zijn, maar die zijn nog erg summier. Ook zeggen de normen niets over wat het licht ín de ruimte moet doen.’
‘Je kan een lichtinstallatie ontwerpen die helemaal aan de normen voldoet, maar die geen rekening houdt met de bewegingen die mensen in de ruimte maken, of de voorwerpen die erin komen te staan. Dan is het alsnog een slechte installatie. Om goed te kunnen communiceren met collega’s bijvoorbeeld, moeten hun gezichten goed verlicht zijn als je elkaar aankijkt en is er schaduwwerking nodig.’
Daar is nu wel meer aandacht voor bij verlichtingsdeskundigen en academici, geeft Van Bommel aan. De technische universiteiten van Delft en Eindhoven zijn bijvoorbeeld bezig met het ontwikkelen van tools voor ontwerpers, die visualiseren wat licht op elk punt in de ruimte doet. ‘Dus niet alleen op de begrenzende vlakken - zoals we dat nu doen en in de normen staat - maar in een ruimte die op een specifieke manier is gevuld en wordt gebruikt. Dat zullen geen eenvoudige tools zijn. Ontwerpers moeten veel kennis hebben om daarmee uit de voeten te kunnen.’

‘Licht kan zelfs de functie van een bewegingssensor overnemen’

Dynamische verlichting

We turen nu veel vaker op computerschermen als voorheen. Online vergaderen is door corona heel gangbaar geworden. ‘Ook daar is speciale verlichting voor nodig. Zonder hinderlijke reflecties en rustgevend voor het oog. Het komt er op neer dat er in kantoren veel meer gebeurt en speelt dan in de tijd dat de normen werden opgesteld. En voor al die functies en taken is in feite andere verlichting nodig. Je kunt dan kiezen voor de taak die de hoogste eisen stelt aan de verlichting. Vaak kost dat wel de meeste energie, dus het is niet efficiënt om daar de hele installatie op in te richten. Je kunt ook, en dat vind ik een mooie ontwikkeling, de verlichting laten aanpassen aan de behoefte. Dynamische verlichting dus.’
‘Als ik me buig naar mijn beeldscherm krijg ik computerverlichting en als ik me omdraai om met een collega te praten, past de verlichting zich daar op aan. Dat kan heel goed met leds, in combinatie met slimme bewegings- of aanwezigheidssensoren. Je kunt het licht automatisch laten meebewegen of het door iedereen apart laten aanpassen via een app. In The Edge, het hoofdkantoor van Deloitte, is dat bijvoorbeeld toegepast. Daar zitten 3.000 slimme armaturen in.’

Power over Ethernet

In The Edge wordt de verlichting van stroom voorzien via een Power over Ethernet (POE) -netwerk. Door zowel het transport van data als van elektriciteit via één en hetzelfde netwerk te laten lopen, was een extra kabelnetwerk daar niet nodig. ‘Die mogelijkheid is ontstaan omdat de markt nu overwegend met efficiënte ledverlichting werkt. Op elke POE-kabel mag je een armatuur van 90 Watt aansluiten. Dat is juist bij ledvervangers voor tl-buizen heel goed te doen,’ legt Van Bommel uit. Een andere ontwikkeling waar Van Bommel veel van verwacht, is LiFi; het verzenden van data via licht. Licht is – net als wifi – elektromagnetische straling, maar dan in een ander frequentiebereik. Terwijl wifi radiogolven gebruikt voor het verzenden van data, maakt LiFi gebruik van de lichtgolven van leds om een mobiel communicatienetwerk te creëren.

Data via licht

Van Bommel: ‘Wifi is gebonden aan drie frequentiegebieden die toelaatbaar zijn. Van licht is de golflengte niet gereguleerd. Niemand zegt dat je geen licht mag gebruiken omdat iemand anders dat nodig heeft. Dus LiFi kan een interessante aanvulling zijn op de beperkte beschikbaarheid van wifi. Een voordeel is dat het veel sneller is dan wifi, omdat lichtgolven een hogere frequentie hebben dan radiogolven. Een film downloaden via wifi duurt wel even, maar met LiFi doe je dat in één seconde.’
‘Het nadeel is dat licht niet door muren gaat. Dus LiFi blijft beperkt tot één ruimte, hoewel er ook wel weer iets te verzinnen is om het verder te brengen. Die beperking maakt het tegelijkertijd een ongelofelijk veilige techniek. Want een hacker moet bij wijze van spreken in je kamer of op kantoor zitten om in te kunnen breken op je netwerk.’ Onderzoekers hebben met LiFi datasnelheden bereikt van meer dan 10 Gbps, 100 keer sneller dan wifi. In de toekomst moet LiFi door middel van verbeterde leds en systemen in staat zijn om signalen draadloos te versturen met een snelheid van 15 Gbps.

Bewegingssensor

‘Licht kan zelfs de functie van een bewegingssensor overnemen’, vertelt Van Bommel. Hij legt uit hoe dat werkt. ‘Een stukje van het licht dat op je valt, wordt terug gereflecteerd naar het armatuur. Met wat extra intelligentie kan het armatuur meten hoe lang het licht er over doet om terug te kaatsen en weet dan dus exact waar je je bevindt. Als ik iets verder ga zitten, doet het licht dat op en neer gaat naar het armatuur, er langer over. Doordat het licht je bewegingen en positie volgt, kan het ook de verlichting daar op aanpassen, in intensiteit, maar ook in kleur. Je kunt er ook allerlei andere slimme dingen aan koppelen uiteraard. Dat is toch wel de volgende stap als we het hebben over smart lighting. Alle verlichtingsfabrikanten en -deskundigen zijn daar nu mee in de weer.’

‘Je kunt ook de verlichting laten aanpassen aan de behoefte’

Rood en blauw

Dan springt Van Bommel over op zijn favoriete onderwerp: licht en gezondheid. In de tijd dat hij president was van de internationale verlichtingscommissie (CIE), haalde hij tot twee keer toe de internationaal gerenommeerde medicus George Brainard naar Nederland voor een lezing over het effect van licht op de gezondheid. ‘De eerste keer bleef het stil na zijn voordracht. Een paar jaar later kreeg hij een luid applaus. We konden er toen ook meer mee, want inmiddels hadden leds hun intrede gedaan en konden we meer gaan variëren in lichtniveau en -kleur. In kantoorgebouwen past men het gelukkig steeds vaker toe: variabele verlichting in intensiteit en kleurtinten. Van warm naar koel licht bijvoorbeeld, op gezette tijden. We weten nu ook dat rood licht ons minder alert maakt, we komen er makkelijker mee in slaap. Blauw licht stimuleert het lichaam juist. Het is dan ook van belang om ’s ochtends biologisch stimulerend licht in te zetten en na de middag de kleur van het licht te veranderen, zodat het lichaam niet constant hyperactief blijft.’ Blauw ledlicht kan aan de andere kant ook hinderlijk zijn. Uit onderzoek blijkt dat bij ledlampen die rijk zijn aan blauw licht, eerder verblinding kan optreden dan bij andere kleuren licht.

Ultraviolette straling

In coronatijd is nog een ander gezondheidsaspect van licht boven komen drijven. Dat van ontsmetting met ultraviolet C-licht. UV-C-straling, benadrukt professor Van Bommel. ‘UV-C is een elektromagnetische straling die dicht bij het gebied van het zichtbare licht zit, maar niet zichtbaar is. UV-C stralers worden al jaren gebruikt in ziekenhuizen om ruimtes te ontsmetten na operaties. Maar ook om vijvers en zwembaden te desinfecteren. De ultraviolette straling doodt bacteriën en virussen.’
‘Sinds de uitbraak van Covid-19 is de techniek ook daarop getest en dat blijkt te werken. Alle lichtfirma’s in de wereld doken er vervolgens bovenop. In China kun je al een UV-C-apparaatje kopen voor vijftig euro. Gevaarlijk, want je mag er eigenlijk niet direct in kijken. Hier zijn wat duurdere versies beschikbaar, die naast de uv-straling ook voorzien zijn van blauw licht dat als waarschuwing dient en een sensor die ervoor zorgt dat het uitschakelt bij aanwezigheid van mensen of dieren. Ik denk dat we deze techniek langzamerhand vaker gaan zien, vooral in kantoren en fabrieken. Bijvoorbeeld door het ’s nachts aan te zetten, als het gebouw leeg is. Het kan ook in de luchtventilatie worden ingebouwd.’

Infrarood

Een andere ontwikkeling die Van Bommel met veel interesse volgt, is die van nabij-infrarood licht. Lampen die dit uitstralen, zouden een positief effect hebben op het afweersysteem van de mens. Dr. Marijke Gordijn, chronobioloog, doet daar samen met de Rijksuniversiteit in Groningen onderzoek naar. ‘We kennen de effecten van blauw licht, dat in witte lampen zit. Dat is licht op een korte golflengte. In dit onderzoek kijkt men naar de lange golflengtes, om precies te zijn naar het licht dat tussen het zichtbare rode licht en infrarood licht zit. We noemen dat nabij-infrarood licht, maar eigenlijk gaat het ook hier om straling.’
Infrarood kennen we van de sauna, waar het warmte afgeeft op de huid. Nabij-infrarood is echter licht dat je niet ziet, terwijl het wel prettig aanvoelt. Buiten krijgen we het vanzelf tot ons, bij ledkunstlicht binnen ontbreekt het. Nu we door corona steeds meer binnen zitten, kijken de onderzoekers of door het toevoegen van een stukje ‘zon’ aan het kunstlicht, we ook binnen een positief effect ondervinden van deze straling; zoals op ons afweersysteem. Van Bommel: ‘Ook dat wordt – ingegeven door Covid-19 – nu in volle vaart onderzocht. Als ik dichter bij Groningen zou wonen, zou ik graag deelnemen als proefpersoon. Heel interessant.’

Tekst: Astrid Zoumpoulis - Verbraeken
Fotografie: Peter de Koning