Ljuset gör skillnaden

Jan Ejhed, Rodrigo Muro och Federico Favero demonstrerar hur solljuset slår på en husfasad. (Foto: Håkan Lindgren)

LJUS

Publicerad 2014-11-03

Tänk dig ljuset en tidig morgon i juni. Vill du ha ett sådant i ditt kök? Med LED-belysning är det möjligt att få. Men enligt forskarna på KTH:s Ljuslaboratorium är ljus mycket mer än rätt belysning vid rätt tillfälle.

– Det är en filosofi med människan i centrum. Ljusdesign handlar om att se till både visuella, emotionella och biologiska aspekter i jakten på det perfekta ljuset, säger Jan Ejhed, professor i ljusdesign.

Just den här dagen strålar solen in genom fönstren på Ljuslaboratoriet i Skolan för teknik och hälsa i Haninge.

I sitt yrke som arkitekt har Jan Ejhed sett hur synen på ljus förändrats över tid. På 1960- 0ch 70-talen handlade ljus bara om tekniken och det räknades lux och lumen. Ökade man luxtalet blev det en bättre belysning. Men enligt dagens forskare är det inte fullt så enkelt. Det är inte kvantitet eller styrka hos ljuset som är avgörande utan i dag talar man om kvaliteten hos ljuset. Kvalitet som skapar effektivitet både arbets- hälso- och energimässigt.

Olika nyanser av vitt ljus visar hur olika det belysta ter sig.

Omgivningen, den personliga upplevelsen och ett antal andra variabler har stor betydelse. Är det ett stor eller litet rum som ska belysas? Är det en svart eller vit vägg där ljuset ska fungera. - Det finns ingen absolut sanning när det gäller ljus, konstaterar Jan Ejhed och berättar om när han en gång av många skulle bygga kontor.

Planering av ljuset var bra och mätningar visade att nivån på ljuset var fullgod, men ändå fick han klagomål. En kvinna tyckte att hon aldrig haft så dåligt ljus på sin arbetsplats någonsin.

– Jag blev väldigt förvånad tills det visade sig att hon kände sig bortskuffad eftersom alla unga chefer satt vid fönstren. Det fick mig att förstå vidden av ljusets betydelse.

I takt med att ljuskällorna utvecklats från Edisons glödlampa, via de av många utskällda lysrören till halogenlamporna och de nobelprisade LED-lamporna har också styrningen av ljuset utvecklats. Med styrningens hjälp kan ljuset över en vägbana anpassas efter om det kommer några trafikanter.

– Här finns en enorm potential, inte minst för att spara energi, säger Jan Ejhed.

Ett projekt de jobbar med på Ljuslaboratoriet är på Djurgården där de har byggt upp solcellsdriven belysning på gång- och cykelvägar. Grundtanken är att lysa upp när och där det behövs – inte annars. Ungefär som mannen som går och letar efter sina tappade nycklar endast under gatlyktans sken – eftersom det är bara där han ser något.

I ljussalen i Haninge får vi ett smakprov på diverse olika typer av ljus, tio nyanser av vitt ljus till exempel, och en lektion i basal, men svårfångad, ljuskunskap. Genom att låta en gigantisk lampa agera sol kan vi med solurets hjälp se hur ljuset slår på en modell av en husfasad vid ett visst datum och klockslag. Detta är en metod för att ta tillvara dagsljuset i byggnads- och stadsplanering.

– Alla talar om dagsljus i dag. Det är trenden och inte konstigt med tanke möjligheten att spara energi, påverkan på vår hälsa och att det är en mycket bra ljuskälla, säger Federico Favero, föreståndare för Ljuslaboratoriet.

Han har i sin forskning fokuserat på just dagsljusets påverkan på hur vi mår och vårt behov av en dygnsrytm med växlingar och variationer i ljus och mörker.

Federico Favero, Rodrigo Muro och Jan Ejhed i studion där man gör experiment med dagsljus bland annat.

Många av hans experiment görs i Ljuslaboratoriets studio för att mäta hur människor reagerar på artificiellt respektive naturligt ljus och relationen dem emellan.

I studion består ena väggen av ett gigantiskt fönster och taket kan hissas upp för att få in maximalt med ljus. Genom att täcka för ljuset på olika sätt går det att variera, experimentera och laborera med olika typer av ljus, rummets skepnad och upplevelsen av ljuset.

– Dynamiken och förändringen i ljuset är en kvalitet i sig och detta är mycket viktigt för att kunna skapa ett samspel mellan dagljus och goda ljusförhållanden på artificiell väg, säger Federico Favero.

Människans och alla biologiska varelsers behov av ljus gör sig särskilt påmint när dagarna blir kortare och vintermörkret kommer krypande. Vissa blir deppiga och håglösa. Dagljuset påverkar också bland annat stresshormonet kortisol  och sömnhormonet melatonin. Det gör att vi vet när sömntåget går och det är dags att sova.

– Å ena sidan ökar vi ljuset den mörka årstiden, men å andra sidan är det ju naturligt att dra ner på takten då men det gör vi ju inte, säger Jan Ejhed och får medhåll av Federico Favero.

Han tror att en anledning att människor i dag drabbas av olika stressjukdomar är att de inte anpassar sig efter befintligt ljus. Med ljus dygnet runt, framförallt i städerna, och överallt trollas dygnsrytmen bort.

– Man ska inte underskatta människans behov av att få se en stjärnhimmel då och då.

Ett solur visar ljuset en viss dag och tid.

Men kanske kan LED-belysning, Light Emitting Diod, bli ett svar även på detta eftersom den till skillnad från andra typer av artificiella ljuskällor fungerar vid väldigt låga effekter av elektricitet. LED drivs med likström och inte med växelström vilket också förenklar driften. Exempelvis solpaneler och batterier drivs av likström. LED är också mycket flexibel, man kan bygga in det ljus man vill ha och den återskapar solljusets spektrum.

I dag finns LED, lysdioder, i stort sett överallt. Från mobiler och datorskärmar till gatubelysning och trafiksignaler. Fördelarna med ljustekniken är många, enligt Jan Ejhed:

  • Ljuskvalitet – LED har ingen specifik ljuskvalitet utan tekniken tillåter att vi, nästan obegränsat, bestämmer vilka egenskaper ljuset ska ha i olika situationer.
  • Energisnål, och passar att drivas med förnyelsebar energi från solceller och vindkraft.
  • Miljövänlig - inga miljöfarliga ämnen eller komponenter och belysningen är energieffektiva och hållbar.

Vad säger du om årets Nobelpris i fysik?

– Fantastiskt!

Det visar att ljusteknik är ett högteknologiskt ämne som är värt att satsa på för framtiden.

Nobelpriset är en injektion för unga forskare att utveckla ämnet, möjligheterna är enorma och vi har alla förutsättningar att ta en ledande position.

Text: Jill Klackenberg

Ljuslaboratoriet

Ljuslaboratoriet grundades år 2000 för att bedriva forskning och utbildning inom ljus och arkitektonisk ljusdesign.

Ljuslaboratoriet anses vara en av de fem främsta utbildningarna på mastersnivå inom detta område i världen. Forskning och utbildning värnar ett tvärvetenskapligt perspektiv.

Från och med januari nästa år kommer Ljuslaboratoriet tillhöra  ABE-skolan och laboratoriet ska flytta till KTH:s campus vid Valhallavägen i Stockholm senast 2016.
År 2015 har FN utsett till det internationella ljusåret för att bland annat synliggöra ljusets betydelse för hälsan.
Läs mer om Ljuslaboratoriet här: http://www.kth.se/en/sth/haninge/ljus
http://www.lightsymposium.se
Läs mer om årets Nobelpris i fysik och jakten på gröna dioder

Liten ljusskola

  • Effekt mäts i watt och anger den energi ljuskällan använder per ljusenhet.
  • Ljusflöde mäts i lumen och visar vilket ljusflöde en lampa har.
  • Färgtemperatur mäts i Kelvin och anger olika ljusfärger som kan vara varmvita, kallvita och vita.
  • Belysningsstyrka mäts i lumen/m2 r ett mått på hur mycket ljus som faller på en viss yta.

Kuriosa

Skotofobi eller mörkerrädsla uppstår när ljuset avtar eller upphör och är vanligast hos barn i en viss ålder, men kan även förkomma bland vuxna. En anledning är, enligt Jan Ejhed, att när man sitter i ett mörkt rum ökar möjligheten att fantasin skenar iväg då det inte finns något ljus som distraherar och beskriver rummet.