DE102009032544B4

DE102009032544B4 - Beleuchtungsvorrichtung mit Solarzelle

Info

Publication number: DE102009032544B4
Application number: DE102009032544A
Authority: DE
Inventors: Christine Maier
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2009-07-10
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2029-07-11
Also published as: CN101949516A; DE102009032544A1; US20110007498A1

Abstract

Beleuchtungsvorrichtung (1; 9; 12), aufweisend: – ein Mehrlagensystem mit mindestens zwei Funktionslagen (5–8; 14), wobei eine Trägerfunktionslage (5) einen flächigen Träger (5) aufweist, auf der eine photovoltaische Funktionslage mit mindestens einer Solarzelle (7) aufgebracht ist; – mindestens einen Energiespeicher (17) zur Speicherung einer durch die mindestens eine Solarzelle (7) erzeugten Energie; – mindestens eine Lichtquelle (6; 14), die mittels der in dem Energiespeicher (17) gespeicherten Energie betreibbar ist; – mindestens einen Helligkeitssensor (22), – wobei die mindestens eine Lichtquelle (6; 14) auf der Grundlage eines von dem mindestens einen Helligkeitssensor (22) abgefühlten Messwerts wahlweise aktivierbar und deaktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfunktionslage (5) flexibel ist und das Mehrlagensystem mindestens eine ein- oder mehrschichtige lichtundurchlässige Lage aufweist, wobei die mindestens eine Solarzelle (7) auf einer sonnenzugewandten Seite angeordnet ist und die mindestens eine Lichtquelle (6; 14) an der anderen, sonnenabgewandten Seite abstrahlt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Solarzelle als Energiequelle.
Es sind Beleuchtungsvorrichtungen bekannt, die aus einem Stromspeicher gespeist werden, welcher mittels einer Solarzelle aufgeladen wird.
Die DE 20 2007 010 521 U1 zeigt ein System gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei dem Funktionslagen aus Glasplatten gebildet sind, weshalb dieses System nur fest installiert in bzw. an Gebäuden oder Fahrzeugen vernünftig eingesetzt werden kann. Eine Flexibilität der durch die Solarzellen zu beschattenden Fläche ist nicht gegeben. Auch der Einsatzort ist fest vorgegeben und eine Anpassung an unebene Untergründe nicht vorgesehen. Weiterhin ist es aufgrund der Lichtdurchlässigkeit der Glasplatten mit dieser Vorrichtung nicht möglich, ein Gebiet effektiv abzuschatten.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine besonders einfache und optisch ansprechende Möglichkeit zur Beleuchtung unter Ausnutzung von Sonnenlicht als Energiequelle bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels einer Beleuchtungsvorrichtung nach dem unabhängigen Anspruch gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Beleuchtungsvorrichtung weist mindestens ein Mehrlagensystem mit mindestens zwei Funktionslagen auf. Eine der Funktionslagen ist als Trägerfunktionslage ausgestaltet, die einen flächigen Träger aufweist. Eine weitere Funktionslage weist als photovoltaische Funktionslage mindestens eine Solarzelle auf. Unter einer Funktionslage wird insbesondere eine Lage verstanden, die eine vorbestimmte Funktion ausübt, wie ein photovoltaische Funktion oder eine lichterzeugende Funktion. Dabei kann eine Funktionslage unterschiedliche Elemente aufweisen, die zur Erfüllung der Funktion nötig sind, wie elektrische Leitungen, elektronische Schaltungen, ein Substrat usw. Die Funktionslage kann auch mehrere Schichten umfassen. Die Funktionslagen brauchen nicht deckungsgleich zu sein; so mag beispielsweise die photovoltaische Funktionslage nur lokal begrenzt auf dem flächigen Träger aufgebracht zu sein, z. B. mit einem Muster von Solarzellen, zwischen denen Lücken existieren.
Die Beleuchtungsvorrichtung weist zudem mindestens einen Energiespeicher zur Speicherung einer durch die photovoltaische Funktionslage bzw. die mindestens eine Solarzelle gewonnenen Energie auf. Die Beleuchtungsvorrichtung weist ferner mindestens eine Lichtquelle auf, die mittels der in dem Energiespeicher gespeicherten Energie betreibbar ist. Die mindestens eine Lichtquelle kann grundsätzlich jede beliebige Art von Lichtquelle aufweisen. Vorteilhaft ist eine Verwendung von Halbleiterlichtquellen, insbesondere Leuchtdioden. Die Leuchtdioden können einfarbig oder mehrfarbig, z. B. weiß, abstrahlen. Die Leuchtdioden können beispielsweise als Einzel-LEDs oder als LED-Module mit mehreren LED-Chips vorliegen. Die Leuchtdioden können einzeln oder als Gruppe farbig durchstimmbar sein. Auch können z. B. Diodenlaser verwendet werden. Die Lichtquellen können mit geeigneten Optiken zur Strahlführung ausgerüstet sein, z. B. Fresnel-Linsen, Kollimatoren, Strahlaufweiter und so weiter.
Die Beleuchtungsvorrichtung weist zusätzlich mindestens einen Helligkeitssensor (Dämmerungssensor) auf. Die mindestens eine Lichtquelle ist auf der Grundlage eines von dem mindestens einen Helligkeitssensor abgefühlten Messwerts wahlweise aktivierbar und deaktivierbar. Unter einer Helligkeit wird hier allgemein eine Intensität der auf den Helligkeitssensor wirkenden Strahlung verstanden, die räumlich und über ein Frequenzband mit benachbarter elektromagnetischer Strahlung gemittelt wird.
Diese Beleuchtungsvorrichtung ist somit in der Lage, außer als Lichtenergieabsorber (und damit als Sonnenschutz), abhängig von einer vom Helligkeitssensor abgefühlten Umgebungshelligkeit auch als Beleuchtungseinheit zu wirken. So mag sie bei ausreichender Umgebungshelligkeit nur als Lichtenergieabsorber wirken und bei nicht mehr ausreichender Umgebungshelligkeit auch als Beleuchtungseinheit. Ein zum Aktivieren und Deaktivieren der mindestens einen Lichtquelle vorbestimmter Pegel der Umgebungshelligkeit kann vorteilhafterweise veränderlich eingestellt werden. Da die Beleuchtungsvorrichtung von einem öffentlichen Stromversorgungsnetz autonom ausgestaltet sein kann, kann sie besonders einfach, insbesondere ohne aufwändige Montageschritte, verwendet werden. Weil außerdem diejenige Fläche, welche bei einer Lichteinstrahlung durch die Beleuchtungsvorrichtung abgedeckt wird, bei Dunkelheit beleuchtbar ist, wird einem Nutzer eine optisch besonders ansprechende, örtlich 'natürlich' erscheinende Beleuchtung bereitgestellt. Die Nutzung von Sonnenenergie wirkt gleichzeitig als Beitrag zur Energieeinsparung. Durch die Kombination der technischen Funktionen Energiegewinnung, Energiespeicherung und Lichtlösung in einer integrierten Lösung entstehen als weiterer Vorteil designtechnisch neue Möglichkeiten, Licht jenseits der heute bekannten Nutzung erlebbar zu machen. Derartige neue Gestaltungsmöglichkeiten können insbesondere in designorientierten Geschäftsfeldern wie z. B. Leuchtsystemen von Architekten, Designern und Lichtplanern genutzt werden.
Indem die Trägerfunktionslage flexibel ist, z. B. aus Kunststofffolie oder einem feinmaschigen Metallgewebe, ist es möglich, zumindest das Mehrlagensystem anstelle von herkömmlichen flexiblen Sonnenschutzabdeckungen wie Vorhängen oder Markisenstoffen einzusetzen.
Das Mehrlagensystem weist zur Maximierung der Sonnenschutzwirkung mindestens eine (ein- oder mehrschichtige) lichtundurchlässige Lage auf, wobei die mindestens eine Solarzelle auf einer (sonnenzugewandten) Seite angeordnet ist und die mindestens eine Lichtquelle an der anderen (sonnenabgewandten) Seite abstrahlt.
Die Trägerfunktionslage bzw. der flächige Träger kann transparent sein, z. B. aus PI, PE oder PMMA. Dadurch ist es möglich, diesen bezüglich einer Lichteinstrahlung als Schutzschicht vor der mindestens einen Solarzelle anzuordnen und gleichzeitig einen Lichteinfall auf die Solarzelle nicht wesentlich zu behindern.
Zur einfachen, preisgünstigen und zuverlässigen Befestigung der Solarzelle kann die mindestens eine Solarzelle der zweiten Funktionslage auf der ersten Funktionslage auflaminiert sein. Dadurch ergibt sich eine besonders einfach herstellbare, kompakte und zuverlässige Einheit.
Die mindestens eine Solarzelle kann flexibel sein. Dadurch können bekannte Sonnenschutzstoffbahnen durch die Beleuchtungsvorrichtung besonders einfach und natürlich wirkend ersetzt werden. Die Solarzelle kann beispielsweise als organische Solarzelle vorliegen.
Die mindestens eine Lichtquelle kann zur Erreichung einer kompakten und zuverlässigen Bauweise als eine lichterzeugende Funktionslage oder als ein Teil einer lichterzeugenden Funktionslage des Mehrlagensystems vorliegen. Sie kann alternativ oder zusätzlich aber auch z. B. daneben angeordnet werden.
Die lichterzeugende Funktionslage kann mindestens ein flexibles LED-Band aufweisen, z. B. der LinearLight Flex-Serie der Fa. OSRAM Opto Semiconductors GmbH. Das flexible LED-Band kann beispielsweise mit seiner Rückseite aufgeklebt werden. Hierdurch können bekannte Sonnenschutzstoffbahnen durch die Beleuchtungsvorrichtung besonders einfach und natürlich wirkend ersetzt werden. Auch können flexible Leuchtmuster erzeugt werden. Das LED-Band kann als Frontstrahler und/oder Seitenstrahler ausgestaltet sein.
Die lichterzeugende Funktionslage kann mindestens einen flexiblen, flächigen OLED-Strahler aufweisen. Dadurch wird eine homogene, nicht blendende und als besonders angenehme empfundene großflächige Beleuchtung erreicht.
Die mindestens eine Lichtquelle kann randständig auf dem Mehrlagensystem aufgebracht sein. Dadurch kann das Mehrlagensystem von der Seite beleuchtet werden, wodurch die Lichtquellen selbst weniger oder – bei Unterbringung in einer seitlichen Einfassung (z. B. als Keder) – nicht mehr sichtbar sind. Dadurch wird eine Blendwirkung vermieden und eine Beleuchtung ohne starke Helligkeitsschwankungen erreicht.
Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Lichtquelle gleichmäßig verteilt auf dem Mehrlagensystem aufgebracht sein. Dadurch können beliebig große Bereiche als Leuchtfläche verwendet werden, ohne dass es zu einer Helligkeitsabnahme zur Mitte der Leuchtfläche hin kommt. Auch kann dadurch eine höhere Leuchtstärke als bei nur randständiger Beleuchtung erreicht werden. Allgemein können die Lichtquellen räumlich beliebig angeordnet sein, z. B. auch unregelmäßig.
Mindestens das Mehrlagensystem kann zum Schutz vor einem Einreißen und/oder zur Aufrechterhaltung einer Spannung eine Randverstärkung, z. B. einen festen oder flexiblen Keder, aufweisen.
Das Mehrlagensystem kann eine (ein- oder mehrschichtige) sonnenabgewandte transluzente Decklage, z. B. aus PMMA, PC oder PE, aufweisen. Die Decklage kann weiß, farbig oder gemustert sein. Mittels der Decklage kann erstens eine Sonnenschutzwirkung verbessert werden, und zweitens kann eine Lichtverteilung des Sonnenlichts und/oder des von der mindestens einen lichterzeugenden Funktionslage ausgestrahlten Lichts vergleichmäßigt werden.
Das Mehrlagensystem kann ferner eine (ein- oder mehrschichtige) UV-Schutzschicht (UV-Licht blockierende Lage) aufweisen.
Es kann insbesondere eine Beleuchtungsvorrichtung bevorzugt sein, bei dem das Mehrlagensystem zumindest lokal folgende Funktionslagen aufweist:

– eine flächige, flexible und transparente Schicht (Folie) zur Verwendung als sonnenzugewandte Decklage;
– eine, vorzugsweise flexible, Solarzelle, deren Lichtaufnahmefläche der transparenten Decklage zugewandt ist;
– ein LED-Leuchtmittel, z. B. ein flexibles LED-Band oder ein flexibler OLED-Flächenstrahler; und
– eine transluzente Schicht zur Verwendung als sonnenabgewandte Decklage.

Das LED-Leuchtmittel kann die transluzente Funktionslage seitlich anstrahlen, z. B. bei einer Verwendung als randständig angeordnetes LED-Band mit LED-Seitenstrahlern. Diese randständige Anordnung weist den Vorteil auf, das die dazwischenliegende, mittige Fläche (lokal) keine Leuchtmittel aufzuweisen braucht und somit einfacher herstellbar ist und ein geringeres Gewicht aufweist. Das LED-Leuchtmittel kann die transluzente Schicht alternativ oder zusätzlich frontal anstrahlen. Dadurch kann eine großflächig lichtabstrahlende Fläche mit regelmäßigem – idealerweise homogenem – Lichtmuster realisiert werden, wobei auch eine Lichtstärke durch eine örtlich Konzentration der LEDs einstellbar ist. Zum homogenen und einfachen Aufbau des Mehrlagensystems wird ein flexibler OLED-Flächenstrahler bevorzugt. Dann kann ggf. auch auf die transluzente Schicht verzichtet werden.
Die Beleuchtungsvorrichtung kann als Vorhangsystem ausgestaltet sein, insbesondere für Gebäudeinnenbereiche, wobei als Vorhangmaterial vorteilhafterweise ein flexibles Mehrlagensystem verwerdet werden kann.
Der mindestens eine Helligkeitssensor, der mindestens eine Energiespeicher und/oder mindestens ein Vorschaltgerät zum Betrieb der mindestens Lichtquelle können dann vorteilhafterweise an mindestens einem Schlitten angeordnet sein. Dadurch wird ein besonders kompaktes, einfach in Betrieb zu nehmendes und zuverlässiges Vorhangsystem bereitgestellt werden.
Die Beleuchtungsvorrichtung kann auch als Sonnenschutzabdeckung für einen Außenbereich ausgestaltet sein, z. B. in Form einer Plane, einer Markise, eines Sonnensegels, und so weiter.
In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur besseren Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
1 zeigt in rückseitiger Ansicht eine Beleuchtungsvorrichtung in Form eines Vorhangsystems für einen Gebäudeinnenbereich gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 zeigt in rückseitiger Ansicht ein Vorhangsystem für einen Gebäudeinnenbereich gemäß einer zweiten Ausführungsform;
3 zeigt in rückseitiger Ansicht ein Vorhangsystem für einen Gebäudeinnenbereich gemäß einer dritten Ausführungsform;
4 zeigt das Vorhangsystem aus 1 als Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A aus 1 in Seitenansicht;
5 zeigt in Schrägansicht ein Zelt mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.
6 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.
1 zeigt eine Frontalansicht auf eine Rückseite eines Vorhangsystems 1 für einen Gebäudeinnenbereich, d. h., mit Blick aus dem Innenbereich heraus, z. B. auf ein Fenster. Das Vorhangsystem 1 weist einen zumindest teilweise flexiblen Vorhang 2 auf, welcher oben mittels einer flexiblen oberen Randverstärkung (o. Abb.) an einer Vorhangschiene 3 gehalten wird und an einer unteren Seite eine beschwerte Abschlussleiste 4 aufweist. Von der Rückseite aus (vom Innenraum aus) betrachtet weist der Vorhang 2 zunächst eine transluzente Decklage 5 auf. Diese transluzente Decklage 5 dient dazu, in den Innenraum fallendes Licht räumlich zu homogenisieren und dadurch eine Blendwirkung und/oder ein Lichtmuster mit starken Lichtstärkeschwankungen zu vermeiden. Auf der transluzenten Decklage 5 ist eine lichterzeugende Funktionslage mit hier fünf vertikal angeordneten LED-Bändern 6 vorhanden, welche in regelmäßigen Abständen in Reihe angeordnete Leuchtdioden (o. Abb.) aufweisen. Die Leuchtdioden sind als Frontstrahler ausgestaltet, so dass sie direkt, d. h., mit ihrer Hauptstrahlrichtung, senkrecht auf die transluzente Decklage 5 strahlen. Dadurch wird ein vertikales streifenförmiges Lichtmuster erzeugt, welches durch die transluzente Decklage 5 in den Innenraum gestreut und dadurch verbreitert und geglättet wird. Hinter den LED-Bändern 6 ist eine photovoltaische Funktionslage mit großflächigen Solarzellen (Solarpaneele) 7 angeordnet. Die Lichtrezeptorflächen der Solarzellen 7 weist nach vorne (d. h., in Blickrichtung, entsprechend der y-Richtung) und sind damit von den LED-Bändern 6 abgewandt. Die Solarzellen 7 sind auf eine vordere transparente Decklage 8, welche als transparente Folie vorliegt, auflaminiert. Die Solarzellen 7 sind in der Lage, bei vorderseitigem Lichteinfall Strom zu erzeugen. Zum Abgriff des Stroms bzw. der anliegenden Spannung sind die Solarzellen 7 über elektrische Leitungen (nicht gezeigt) verbunden, die auch einen Teil der photovoltaische Funktionslage. Zur elektrischen Verbindung der Solarelemente 7 untereinander können vorteilhafterweise auf die transparente Folie 8 auflaminierte Kupferbahnen oder eingelegte Flachbandkabel auf Kunststoff- oder Papierträger verwendet werden.
Die transparente Decklage 8 und die transluzente Decklage 5 weisen die gleichen Abmessungen in Breite und Höhe (d. h., in der x, z-Ebene) auf. Dieser Vorhang 2 bildet somit ein funktionales Mehrlagensystem aus einer lokal variierenden Zahl an Funktionslagen. So weist der Vorhang 2 an einer Stelle, an der ein LED-Band 6 über eine Solarzelle 7 läuft, vier Funktionslagen auf, nämlich die (hintere) transluzente Decklage 5, die lichterzeugende Lage mit dem LED-Band 6, die Photovoltaiklage mit der Solarzelle 7 und die (vordere) transparente Decklage 8. an einer anderen Stelle können hingegen die transparente Decklage 8 und die transluzente Decklage 5 direkt aufeinander aufliegen.
2 zeigt in einer zu 1 analogen Darstellung ein Vorhangsystem 9 mit einem Vorhang 10, bei dem die LED-Bänder 6 im Vergleich zur Ausführungsform nach 1 nicht geradlinig vertikal nach oben laufen, sondern wellenförmig verlaufen. Jedoch ist grundsätzlich die Lage der LED-Bänder 6 nicht eingeschränkt; diese können beispielsweise auch schräg oder waagerecht ausgerichtet sein oder auch eine offene oder geschlossene Freiform (z. B. eine Ringform) aufweisen.
3 zeigt in einer zu 1 und 2 analogen Darstellung ein Vorhangsystem 12 mit einem Vorhang 13, bei dem nun im Gegensatz zu den Ausführungsformen gemäß 1 und 2 lediglich zwei LED-Bänder 14 (gestrichelt eingezeichnet) am linken und rechten Rand des Vorhangs angeordnet sind. Diese LED-Bänder 14 sind als Seitenstrahler ausgebildet, d. h., dass ihre LEDs so ausgerichtet sind, dass sie seitlich in den Vorhang 2 hineinstrahlen, wie durch die Pfeile angedeutet. Dadurch wird die transluzente Decklage 5 seitlich beleuchtet und strahlt zumindest teilweise aufgrund ihrer streuenden Eigenschaft das Licht flächig in den Innenraum ab. Die beiden LED-Bänder 14 sind zu ihrem Schutz und zur Erlangung eines optisch hochwertigen Eindrucks von seitlichen Leisten 15 abgedeckt. Zur Erhöhung der Leuchtstärke der in den Innenraum abgegebenen Lichtstrahlung kann eine reflektierende Funktionslage vorhanden sein, welche von der mindestens einen Lichtquelle erzeugtes Licht auf die transluzente Decklage 5 reflektiert.
4 zeigt das Vorhangsystem 1 als Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A aus 1 in Seitenansicht. Der Vorhang 2 weist an seiner Vorderseite V, auf welche Licht, hier: Sonnenlicht S, einfällt, die transparente Decklage 8 auf. An der Innenseite der transparenten Decklage 8 sind die Solarzellen 7 auflaminiert, welche das durch die transparente Decklage 8 einfallende Sonnenlicht S aufsammeln und in elektrischen Strom umwandeln. Durch die Solarzellen 7 wird ferner das auf sie einfallende Licht abgeblockt, so dass der Vorhang 2 als Sonnenschutz dient. Der von den Solarzellen 7 erzeugte Strom wird über elektrische Leitungen 16 zu einem Stromspeicher 17 geleitet. Der Stromspeicher 17 kann beispielsweise einen Akkumulator, eine wiederaufladbare Batterie, einen Superkondensator usw. aufweisen. Das LED-Band 6 ist an der rückwärtigen Seite der Solarzellen 7 und in den Lücken zwischen den Solarzellen 7 an der rückwärtigen Seite der transparenten Decklage 8 vertikal laufend befestigt. Das LED-Band 6 der lichterzeugenden Funktionslage mit seinen hier nicht dargestellten Leuchtdioden bezieht seinen Strom aus dem Stromspeicher 17 über eine elektrische Versorgungsleitung 18. Der Vorhang 2 wird an seiner Rückseite R vollflächig von der transluzenten (opaken) Decklage 5 abgeschlossen. Der Vorhang 2 ist an der Vorhangschiene 3 über einen an der Vorhangschiene 3 gleitend aufgehängten Schlitten 19 befestigt und kann daran wie eine Gardine auseinandergezogen und wieder zusammengeschoben werden. Dazu wird der Vorhang 2 mit seinem Mehrlagensystem 5, 6, 7, 8 oben mittels der flexiblen oberen Randverstärkung 23, z. B. einer Vorhangleiste; abgeschlossen. Das Mehrlagensystem kann an der Randverstärkung 23 beispielsweise durch Klemmen, Formschluss oder Kleben befestigt sein. Die elektrischen Leitungen 16, 18 können am oberen Ende des Vorhangs 2 zusammengeführt werden, um dann durch Öffnungen (o. Abb.) in der Randverstärkung 23 geführt und weiter an den Energiespeicher 17 und eine Ansteuerungselektronik 21 (s. u.) angeschlossen zu werden. Es können handelsübliche Vorhangschienen 3 verwendet werden. An dem Schlitten 19 kann der Vorhang 2 mittels Schraubens, Nietens, Klebens, eines Klettverschlusses usw. befestigt werden. Ähnlich wie bei Gardinen befinden sich in der unteren Abschlussleiste 4 Gewichte 20, um den Vorhang 2 straff zu halten. Vorteilhafterweise können die Solarzellen 7 flexibel ausgestaltet sein, z. B. als flexible organische Solarzellen vorliegen, um ein weiches Fallen des Vorhangs 2 zu erreichen, wodurch dieser noch ähnlich einer Gardine verformt werden kann. Zur verbesserten Biegsamkeit des Vorhangs 2 kann statt der LED-Bänder 6 auch ein vollflächiger flexibler OLED-Strahler verwendet werden. Ein solcher großflächiger Strahler weist auch den Vorteil auf, dass sich eine vollständig homogene Erzeugung von Licht erreichen lässt.
Am Schlitten 19 und damit mit diesem verschiebbar befinden sich der Stromspeicher 17, eine Ansteuerungselektronik 21 in Form eines Vorschaltgeräts zur Ansteuerung des LED-Bands 6 bzw. der LED-Bänder 6 (allg.: der lichterzeugenden Funktionslage) sowie ein Helligkeitssensor 22. Die Ansteuerungselektronik 21 kann eine Treiberelektronik für die Leuchtdioden des LED-Bands 6 aufweisen. Mittels der Ansteuerungselektronik 21 wird eine Stromspeisung zu dem LED-Band 6 bzw. den LED-Bändern 6 gesteuert oder geregelt. Die Ansteuerungselektronik 21 ist dem Helligkeitssensor (Dämmerungssensor) 22 verbunden, welcher die Umgebungshelligkeit abfühlt. Bei Erreichen oder Unterschreiten eines vorbestimmten Helligkeitsschwellwerts speist die Ansteuerungselektronik 21 die LED-Bänder 6. Mit anderen Worten wird bei abnehmender Helligkeit ab einem vorbestimmten Schwellwert der Vorhang 2 bzw. werden die LED-Bänder 6 angeschaltet. Liegt die Umgebungshelligkeit oberhalb des Helligkeitsschwellwerts, wird die Ansteuerungselektronik 21 die LED-Bänder 6 wieder ausschalten. Alternativ können die LED-Bänder 6 mit abnehmender Umgebungshelligkeit graduell stärker leuchten. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel leuchten die LED-Bänder 6 frontal in den Innenraum, d. h., aus der Rückseite R des Vorhangs 2 hervor, wie durch die zugehörigen Pfeile L angedeutet. Dabei durchläuft das von den LEDs des LED-Bands 6 ausgestrahlte Licht L die rückwärtige transluzente Decklage 5, mittels der die Leuchtstärkeverteilung geglättet und damit das an der Rückseite R des Vorhangs 2 wahrgenommene Lichtmuster ”verschmiert” wird. Durch die Anbringung des Energiespeichers 17, der Ansteuerungselektronik 21 und des Helligkeitssensors 22 am Schlitten 19 bleibt eine relative Position des Vorhangs 2 zu diesen Elementen 17, 21, 22 ortsfest; dadurch können die Längen der elektrischen Leitungen 16, 18 kurz gehalten werden, und deren mechanische Beanspruchung wird minimiert. Die Vorhangschiene 3 kann an einer Wand W befestigt werden.
Die Beleuchtungsvorrichtung 1 ergibt somit ein modulares Lichtsystem, bestehend aus Solarpaneel, LED-Paneel, Energiespeicher, Vorschaltgerät, mechanischem Träger und Dämmerungssensor.
5 zeigt ein Zelt 24, dessen Material der Zeltplanen, oder zumindest der als Dach verwendeten Zeltplane(n) aus einem Mehrlagensystem 5, 6, 7, 8 wie oben beschrieben aufgebaut ist. Dadurch dient das Zeltdach 25 tagsüber als Sonnenschutz und kann bei Dunkelheit nach innen als Beleuchtungsquelle dienen. Zur Verwendung im Außenbereich weist das Mehrlagensystem auch eine äußerste UV-beständige Folie auf, oder die Lagen 5 bis 8 sind UV-beständig. müssen auch die Kabeldurchführungen zu Batterien und Steuerelektronik mit Dichtbändern umschlossen werden und diese in einem feuchtegeschützten Kasten separat montiert werden. Die umschließenden Leisten sind mit Silikon abgedichtet. Die Kabeldurchführungen an den umgebenden Leisten zur Durchführung der elektrischen Leitungen 16, 18 zu dem Energiespeicher 17 und der Steuerelektronik 21 sind zum Schutz vor einem Eindringen von Feuchtigkeit mit Dichtbändern umschlossen. Der Energiespeicher 17 und die Steuerelektronik 21 sind ferner in einem feuchtegeschützten Kasten 26 separat untergebracht. Bei der Verwendung als Sonnensegel oder Vordach wird eine Auflagekonstruktion bevorzugt, um den Leuchtvorhang keinen großen mechanischen Belastungen auszusetzen.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung in Form einer Jalousie 27, bei der nun der flächige Träger (o. Abb.) starr ausgeführt ist, wobei jede der Lamellen 28 der Jalousie einen festen Träger aufweist. In diesem Fall ist der Träger lichtundurchlässig und weist an seiner Vorderseite V Solarzellen (o. Abb.) auf, während an seiner Rückseite R ein LED-Band (o. Abb.) über die Länge der Lamelle 28 aufgetragen und von einer transluzenten Folie abgedeckt ist. Dadurch kann die Rückseite R der Jalousie 27, genauer gesagt: die Rückseite der einzelnen Lamellen 28, als Leuchtfläche dienen.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
So mag in den Vorhang zusätzlich eine lichtdämpfende oder lichtundurchlässige Lage zwischen den Solarzellen und den Lichtquellen vorhanden sein; dadurch ergibt sich ein maximaler Sonnenschutz. Außer LED-Bändern können auch andere LED-Anordnungen verwendet werden, z. B. LED-Netze oder LED-Ketten. Außer Leuchtdioden können auch andere Lichtquellen verwendet werden, z. B. Laserdioden oder andere Halbleiterlichtquellen. Die Lichtquellen können allgemeint mit einer oder mehreren Optiken zur Strahlführung ausgestattet sein, insbesondere zur Strahlaufweitung. Als Leuchtdioden können auch breit strahlende Leuchtdioden verwendet werden, da sich so ein gleichmäßigeres Lichtmuster ergibt. Die Größe, der Abstand und die Zahl der Solarzellen kann auf den Anwendungsfall abgestimmt werden, beispielsweise können zur Erlangung einer weitgehenden Flexibilität des Vorhangs auch bei nichtflexiblen Solarzellen viele kleine gegeneinander anwinkelbare Solarzellen verwendet werden, welche von ansonsten flexiblen Lagen relativ zueinander verdrehbar sind.
Die Beleuchtungsvorrichtung kann als oder im Zusammenhang mit einer Markise, einem Sonnensegel, einem Vordach und vielem mehr verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Vorhangsystem
2: Vorhang
3: Vorhangschiene
4: Abschlussleiste
5: transluzente Decklage
6: LED-Band
7: Solarzelle
8: transparente Decklage
9: Vorhangsystem
10: Vorhang
12: Vorhangsystem
13: Vorhang
14: LED-Band
15: seitliche Leiste
16: elektrische Leitung
17: Stromspeicher
18: elektrische Leitung
19: Laufschlitten
20: Gewicht
21: Ansteuerungselektronik
22: Helligkeitssensor
23: obere Randverstärkung
24: Zelt
25: Zeltdach
26: Kasten
27: Jalousie
28: Lamelle
R: Rückseite
S: Sonnenlicht
V: Vorderseite
W: Wand

Claims

Beleuchtungsvorrichtung (1; 9; 12), aufweisend: – ein Mehrlagensystem mit mindestens zwei Funktionslagen (5–8; 14), wobei eine Trägerfunktionslage (5) einen flächigen Träger (5) aufweist, auf der eine photovoltaische Funktionslage mit mindestens einer Solarzelle (7) aufgebracht ist; – mindestens einen Energiespeicher (17) zur Speicherung einer durch die mindestens eine Solarzelle (7) erzeugten Energie; – mindestens eine Lichtquelle (6; 14), die mittels der in dem Energiespeicher (17) gespeicherten Energie betreibbar ist; – mindestens einen Helligkeitssensor (22), – wobei die mindestens eine Lichtquelle (6; 14) auf der Grundlage eines von dem mindestens einen Helligkeitssensor (22) abgefühlten Messwerts wahlweise aktivierbar und deaktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfunktionslage (5) flexibel ist und das Mehrlagensystem mindestens eine ein- oder mehrschichtige lichtundurchlässige Lage aufweist, wobei die mindestens eine Solarzelle (7) auf einer sonnenzugewandten Seite angeordnet ist und die mindestens eine Lichtquelle (6; 14) an der anderen, sonnenabgewandten Seite abstrahlt.
Beleuchtungsvorrichtung (1; 9; 12) nach Anspruch 1, bei der die Trägerfunktionslage (5) transparent ist.
Beleuchtungsvorrichtung (1; 9; 12) nach Anspruch 1 oder 2, bei der die mindestens eine Solarzelle (7) der photovoltaischen Funktionslage auf die Trägerfunktionslage (5) auflaminiert ist.
Beleuchtungsvorrichtung (1; 9; 12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die mindestens eine Solarzelle (7) der photovoltaischen Funktionslage flexibel ist.
Beleuchtungsvorrichtung (1; 9; 12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Mehrlagensystem (5–8 ; 14) eine lichterzeugende Funktionslage mit der mindestens einen Lichtquelle (6; 14) aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung (1; 9; 12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die lichterzeugende Funktionslage mindestens ein flexibles LED-Band (6; 14) aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung (1; 9; 12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die lichterzeugende Funktionslage mindestens einen flexiblen, flächigen OLED-Strahler aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die mindestens eine Lichtquelle (14) der lichterzeugenden Funktionslage randständig auf dem Mehrlagensystem angeordnet ist.
Beleuchtungsvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die mindestens eine Lichtquelle (6) der lichterzeugenden Funktionslage gleichmäßig verteilt angeordnet ist.
Beleuchtungsvorrichtung (1; 9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Mehrlagensystem (5–8 ; 14) eine Randverstärkung (4; 14; 23) aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung (1; 9; 12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Mehrlagensystem (5–8 ; 14) eine sonnenabgewandte transluzente Decklage (8) aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung (1; 9; 12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Mehrlagensystem eine UV-Licht blockierende Lage aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Mehrlagensystem (5–8 ; 14) als Vorhangmaterial (2) dient und der mindestens eine Helligkeitssensor (22), der mindestens eine Energiespeicher (17) und/oder mindestens eine Ansteuerungselektronik (21) zum Betrieb der mindestens einen Lichtquelle (6; 14) an mindestens einem Laufschlitten (19) angeordnet sind.
Beleuchtungsvorrichtung (1; 9; 12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Mehrlagensystem als Plane (25) zur Außenbeleuchtung ausgestaltet ist.