Warum der CRI veraltet ist: TM-30 ist der neue Standard für Farbqualität

Bei XHLWX (led-project-light.com), einem Hersteller von kundenspezifischer LED-Innenbeleuchtung mit Sitz in China, berät unser Ingenieurteam regelmäßig Planer in der EU und den USA, die mit veralteten Beleuchtungskennzahlen zu kämpfen haben. Seit Jahrzehnten ist der Farbwiedergabeindex (CRI) die primäre Kurzbezeichnung für die Farbqualität.

Angesichts der Nuancen und der spektralen Technik, die mit modernen LEDs möglich sind, ist der CRI jedoch nicht mehr ausreichend. Er ist eine veraltete Kennzahl aus einer Zeit vor den LEDs, die die wahre visuelle Leistung einer Lichtquelle nicht erfasst.

Die Branche bewegt sich nun in Richtung IES TM-30-20, einem umfassenden Zwei-Metrik-System, das eine weitaus genauere und nützlichere Charakterisierung der Farbwiedergabe einer Lichtquelle bietet. Dieses Umdenken zu verstehen, ist für jeden, der heute Beleuchtung für gewerbliche, Einzelhandels- oder Architekturprojekte spezifiziert, von entscheidender Bedeutung.

Was Sich Geändert Hat – Und Warum Es Jetzt Wichtig Ist

Der ursprüngliche Farbwiedergabeindex, definiert in CIE 13.3-1995, wurde zur Bewertung von Glüh- und Leuchtstofflampen entwickelt. Seine Methode basiert auf dem Vergleich der betreffenden Lichtquelle mit einem Referenzstrahler (wie einem Schwarzkörperstrahler oder Tageslicht) anhand von nur acht pastellfarbenen Testmustern (TCS), bezeichnet als R1 bis R8. Die durchschnittliche Leistung über diese acht Muster ergibt den allgemeinen CRI (Ra)-Wert auf einer Skala von 100.

Das Problem ist zweifach. Erstens sind die acht Muster alle wenig gesättigt, was bedeutet, dass sie die lebendigen Farben, die in der modernen Innenarchitektur, bei Einzelhandelsdisplays oder sogar in natürlichen Umgebungen üblich sind, nicht repräsentieren.

Zweitens ist der entscheidende R9-Wert, der die Wiedergabe von gesättigtem Rot misst, nicht im allgemeinen Ra-Wert enthalten. Eine Lichtquelle kann einen Ra von 95, aber einen R9 von 10 haben, was zu einer schlechten Wiedergabe von Hauttönen, rotem Fleisch und satten Holzoberflächen führt.

LED-Hersteller konnten das System „austricksen“, indem sie ihre spektrale Leistungsverteilung (SPD) optimierten, um bei den acht Pastellmustern gut abzuschneiden, während sie die Leistung bei gesättigteren Farben vernachlässigten.

Aus diesem Grund hat die Illuminating Engineering Society (IES) TM-30 eingeführt. Diese Methode, erstmals 2015 veröffentlicht und auf TM-30-20 aktualisiert, verwendet 99 Farbbewertungsmuster (CES), die viel repräsentativer für reale Farben sind. Sie bietet auch zwei Schlüsselmetriken anstelle von einer:

• Rf (Fidelity Index): Dieser funktioniert ähnlich wie der CRI und misst die durchschnittliche Übereinstimmung der wiedergegebenen Farben mit dem Referenzstrahler auf einer Skala von 0-100. Da er 99 verschiedene Farbmuster verwendet, ist er ein weitaus robusteres und zuverlässigeres Maß für die Farbtreue als der CRI (Ra).
• Rg (Gamut Index): Dieser misst die durchschnittliche Änderung der Sättigung (d.h. die „Lebendigkeit“ oder „Grauheit“) der 99 Farbmuster. Ein Rg von 100 bedeutet keine durchschnittliche Sättigungsänderung. Ein Rg > 100 bedeutet, dass die Farben im Durchschnitt gesättigter oder lebendiger sind. Ein Rg < 100 bedeutet, dass sie weniger gesättigt oder gedämpfter sind.

Dies ist jetzt wichtiger denn je. Da die LED-Technologie eine präzise spektrale Abstimmung ermöglicht, befähigt TM-30 Designer, nicht nur auf Genauigkeit (Rf), sondern auch auf den gewünschten Grad an Lebendigkeit (Rg) zu spezifizieren.

Ein Museum möchte vielleicht einen Rf von 95 und einen Rg von 100 für perfekte Authentizität, während ein hochwertiger Lebensmittelhändler einen Rf von 90 und einen Rg von 108 bevorzugen könnte, um frische Produkte ansprechender aussehen zu lassen. CRI kann dieses Maß an Designkontrolle einfach nicht bieten.

Die Technischen Details Hinter Der Überschrift

Um den praktischen Unterschied zu verstehen, betrachten Sie die Spezifikationen für eine Hochleistungs-Linear-LED-Leuchte, die für ein Architekturbüro in Deutschland entwickelt wurde. Ein Planer sollte nicht länger nur „CRI 90+“ auf einem Angebot akzeptieren. Stattdessen sollte ein modernes Spezifikationsblatt eine vollständige Reihe von Leistungsdaten liefern, die in einer Lichtplanungssimulation überprüft werden können. Die folgende Tabelle zeigt die wichtigsten Parameter, die ein Planer verlangen sollte.

Need the DIALux evo file or IES / LDT data for this setup?Get lighting files →

Was Dies Für Planer Und Einkäufer Bedeutet

Für Lichtplaner, Architekten und Elektroinstallateure in Europa und den Vereinigten Staaten erfordert der Übergang zu TM-30 eine Änderung der Arbeitsabläufe und der Dokumentation. Die bloße Spezifikation einer „CRI 90“-Leuchte ist keine Garantie mehr für Qualität. Sie macht das Projekt anfällig für Wertanalysen mit minderwertigen Produkten, die technisch die CRI-Spezifikation erfüllen, aber schlechte visuelle Ergebnisse liefern.

Um die Designabsicht zu schützen und die Kundenzufriedenheit zu gewährleisten, müssen Planer die Sprache von TM-30 beherrschen. Die primäre Maßnahme besteht darin, die Spezifikationsdokumente zu aktualisieren, um TM-30-20-Daten für alle primären Leuchten zu fordern. Dies beinhaltet die Anforderung des vollständigen IES-Berichts, der die Farbvektorgrafik enthält, nicht nur die beiden Hauptzahlen (Rf und Rg).

Wie Spezifiziert Man TM-30-Werte Für Ein High-End-Einzelhandelsprojekt?

Für eine High-End-Modeboutique oder einen Showroom ist Farbe ein Geschäftstreiber. Sie möchten, dass Stoffe und Materialien präzise, aber auch lebendig wiedergegeben werden, um Kunden anzuziehen. Eine robuste Spezifikation wäre: CCT 3000K, ein Farbtreueindex Rf ≥ 90, um die Echtheit der Farben zu gewährleisten, und ein Farbraumindex Rg zwischen 100 und 107, um einen leichten „Pop“ hinzuzufügen, ohne unnatürlich zu wirken. Für spezielle Displays, wie Schmuck, könnte man den Rg sogar noch höher ansetzen. Der Schlüssel ist, diese Absicht in der Spezifikation zu definieren, um den Austausch durch eine Standard-CRI-90-Leuchte zu verhindern, die einen stumpfen Rg von 95 haben könnte.

Welche Risiken Birgt Es, TM-30 Zu Ignorieren Und Nur CRI Zu Verwenden?

Das größte Risiko ist eine Diskrepanz zwischen Erwartung und Realität, die zu einem unzufriedenen Kunden und potenziellen Nacharbeiten führt. Stellen Sie sich eine Unternehmenszentrale vor, in der der Architekt amerikanische Kirschholzpaneele spezifiziert hat. Das Beleuchtungsangebot zeigte eine CRI 92-Leuchte, die genehmigt wurde. Die installierte Leuchte hatte jedoch einen schlechten R9-Wert und ein unvorteilhaftes TM-30-Profil. Das Ergebnis: Die teuren Holzpaneele wirken matt und gelblich, und die Hauttöne der Mitarbeiter erscheinen ungesund. Die Spezifikation von Rf ≥ 90 und R9 > 50 hätte dieses Problem vollständig verhindert, da diese Metriken eine gute Wiedergabe von gesättigten Rottönen gewährleisten.

Wirkt Sich Die Verwendung Von LEDs Mit Hohem TM-30-Wert Auf Den Energieverbrauch Meines Projekts Aus?

Dies ist eine häufige Sorge, die jedoch durch moderne LED-Technologie weitgehend gemildert wird. Während es früher einen erheblichen Effizienzverlust (Lumen pro Watt) bei Lichtquellen mit hohem CRI gab (oft ein Rückgang von 15-20%), haben die heutigen führenden LED-Chips von Herstellern wie Samsung und Bridgelux diesen Kompromiss minimiert. Der Effizienzverlust für eine Rf 90+ LED im Vergleich zu einer Standard-Rf 80+ LED beträgt oft weniger als 5-7%. Hochwertige Leuchten können heute problemlos sowohl eine hervorragende Farbqualität (Rf > 90) liefern als auch strenge Energievorschriften wie die ErP-Verordnung (EU) 2019/2020 der EU erfüllen, die eine hohe Effizienz vorschreibt. Sie müssen sich nicht mehr zwischen dem Sparen von kWh und einer exzellenten Lichtqualität entscheiden.

Compliance-Checkliste (IES / LDT / DIALux / CE / RoHS / ErP)

Für jedes Projekt in der EU oder den USA ist ein strenger Compliance- und Verifizierungsprozess unerlässlich. Verwenden Sie diese Checkliste bei der Bewertung eines potenziellen Beleuchtungsherstellers:

1. Photometrische Dateien: Stellt der Hersteller vollständige IES- und LDT-photometrische Dateien für jede Produktkonfiguration bereit? Dies sind die grundlegenden Datendateien für jede professionelle Lichtplanung. Ohne sie ist eine genaue Simulation unmöglich.

2. Design-Simulation: Haben Sie die IES/LDT-Dateien in DIALux (der Industriestandard in Europa) oder AGi32 importiert, um den Beleuchtungsplan zu simulieren? Überprüfen Sie, ob das Design die Zielbeleuchtungsstärken (z.B. 500 Lux für Büros), die Gleichmäßigkeit und die Blendungsbewertungen (UGR < 19) erreicht. Ihr Hersteller sollte in der Lage sein, Sie bei diesem Prozess zu unterstützen.

3. TM-30-Daten: Stellt der Hersteller einen vollständigen TM-30-20-Bericht einschließlich der Farbvektorgrafik bereit? Akzeptieren Sie nicht nur einen Rf- und Rg-Wert. Der vollständige Bericht bestätigt die Gültigkeit der Daten und bietet tiefere Einblicke in die Wiedergabe spezifischer Farben.

4. Regulatorische Konformität: Für den europäischen Markt fordern Sie die Konformitätserklärung (DoC) an, die die Einhaltung von CE, RoHS (Richtlinie 2011/65/EU) und der neuesten ErP-Ökodesign-Verordnung (EU) 2019/2020 nachweist. Dies ist eine nicht verhandelbare gesetzliche Anforderung für den Marktzugang.

5. Qualitätssysteme: Verfügt die Produktionsstätte über eine ISO9001:2015-Zertifizierung? Dies zeigt ein Engagement für Qualitätsmanagement, Prozesskontrolle und kontinuierliche Verbesserung, wodurch das Risiko von Produktfehlern reduziert wird.

Planung Und Beschaffung Nach DIN EN 12464-1

Bei der Lichtplanung für Produktionshallen legt der Planer die Sehaufgaben und Bereiche fest und entnimmt DIN EN 12464-1 die jeweils anzuwendenden Anforderungen. Dazu gehören der Wartungswert der Beleuchtungsstärke Ēm, der Grenzwert für UGR, die Gleichmäßigkeit Uo und der Mindestwert für Ra.

Für die Beschaffung sollten Nennfarbtemperatur und Abstrahlwinkel ebenso festgelegt werden wie die Anforderungen an die Farbwiedergabe. TM-30-Werte ergänzen dabei Ra, ersetzen aber nicht den nach Norm geforderten Nachweis.

Vom Lieferanten sollten eine DIALux-Berechnung, LDT- oder IES-Dateien, das Steuerungsprotokoll sowie bei Bedarf die IP-Schutzart und der IK-Wert angefordert werden. XHLWX stellt IES- und LDT-Dateien für DIALux bereit und unterstützt Steuerungsoptionen wie DALI-Steuerung über DALI-2, Casambi und 0–10 V.

Häufig Gestellte Fragen

F: Was Ist Ein „guter“ TM-30-Wert?

Das hängt von der Anwendung ab. Für die allgemeine Büro- und Architekturbeleuchtung, bei der Farbgenauigkeit entscheidend ist, ist ein Farbtreue-Wert von Rf ≥ 90 und ein Farbraum-Wert von Rg zwischen 95 und 105 ein ausgezeichnetes Ziel. Für Einzelhandels- oder Gastronomieumgebungen, die die Lebendigkeit verbessern möchten, kann ein Rg von bis zu 110 wünschenswert sein. Ein Rf unter 85 wird im Allgemeinen als schlechte Qualität für professionelle Anwendungen angesehen.

F: Kann Ich Einen CRI-Wert in Einen TM-30-Wert Umrechnen?

Nein, eine direkte mathematische Umrechnung ist unmöglich. CRI wird aus nur 8 Pastellfarbmustern berechnet, während die Rf-Metrik von TM-30 99 verschiedene Muster verwendet. Eine Leuchte kann so konstruiert werden, dass sie bei den 8 CRI-Mustern gut abschneidet, während sie bei den anderen 91 schlecht abschneidet. Aus diesem Grund müssen Sie für eine genaue Bewertung vollständige TM-30-Daten direkt vom Hersteller anfordern.

F: Ersetzt TM-30 Den CRI Vollständig?

Offiziell empfiehlt die IES TM-30 als bevorzugte Methode. CRI ist jedoch immer noch tief in der Branche verwurzelt und auf vielen Datenblättern vorhanden. Die beste Praxis für Planer ist es heute, beides zu fordern. Spezifizieren Sie Ihre primären Anforderungen mit TM-30 (z.B. Rf ≥ 90, 95 < Rg < 105) und verwenden Sie CRI als sekundäre Prüfung, wobei Sie insbesondere einen Mindest-R9-Wert von mehr als 50 fordern.

F: Wie Hängt TM-30 Mit Den Neuen EU-ErP-Vorschriften Zusammen?

Sie messen zwei verschiedene, aber gleichermaßen wichtige Aspekte der Leuchtenleistung. Die ErP-Ökodesign-Verordnung (EU) 2019/2020 konzentriert sich hauptsächlich auf die Energieeffizienz (Effizienz, gemessen in lm/W) und den Stromverbrauch. TM-30 hingegen definiert die Qualität dieses Lichts. Eine konforme Leuchte muss die hohen Effizienzziele der ErP erfüllen und gleichzeitig die hochwertige Farbwiedergabe liefern, die durch Ihre TM-30-Spezifikation definiert ist.

Sprechen Sie Mit Unserem Ingenieurteam

Bei XHLWX (led-project-light.com), einem Hersteller von kundenspezifischer LED-Innenbeleuchtung mit Sitz in China, glauben wir, dass die Bereitstellung der richtigen Daten für Planer zu überlegenen Projektergebnissen führt. Der Übergang von CRI zu TM-30 ist ein bedeutender Fortschritt für die Beleuchtungsindustrie, der einen präziseren und bewussteren Designansatz ermöglicht. Wenn Sie Leuchten mit garantierter TM-30-Leistung spezifizieren müssen, kundenspezifische Gehäuselängen benötigen oder Unterstützung bei DIALux-Simulationen und vollständigen photometrischen Dateien für Ihr nächstes EU- oder US-Projekt benötigen, wenden Sie sich bitte an unser technisches Vertriebsteam unter len@led-project-light.com.