Human Centric Lighting: Going Beyond
Energy Efficiency
Biologisch wirksame Beleuchtung: Viel mehr als Energieeffizienz
Einführung zur Marktstudie von ZVEI, LightingEurope und A.T. Kearney
Deutsche Übersetzung der Präsentation von LightingEurope “Human Centric Lighting: Going Beyond Energy
Efficiency”, September 2013
Fachverband Licht
Kurzdarstellung
• “Human Centric Lighting” beeinflusst den Menschen über das Sehen hinaus und begünstigt die Gesundheit, das Wohlergehen, die Konzentrationsfähigkeit und die Leistungsfähigkeit, oder unterstützt die Wirkungskraft von Medikamenten mittels Beleuchtungslösungen, die den individuellen Bedürfnissen des menschlichen Organismus angepasst werden
• Mit einem Anteil von ca. 7% am gesamten europäischen Beleuchtungsmarkt kann “Human Centric Lighting“ ein Milliardengeschäft werden. In den Segmenten Wohnraumbeleuchtung, Industrie- u. Bürobeleuchtung sowie im Bildungssektor könnten 90% des Marktes abgedeckt werden
• Die rascheste Marktdurchdringung wird in Nordeuropa erwartet, wobei Deutschland jedoch in Bezug auf absolute Zahlen den größten Marktanteil haben wird
• Die europäische Industrie ist gut aufgestellt, um mit “Human Centric Lighting” eine führende Rolle übernehmen zu können. Entscheidungsträger aus Politik und Wirtschaft müssen jedoch dabei Hand in Hand arbeiten, damit der europäischen heimischen Stärke zum Durchbruch verholfen wird
• Zur Überwindung der bestehenden Entwicklungshemmnisse, muss Europa:
• applikationsorientierte Forschung unterstützen
• die Entwicklung relevanter Normen und Standards beschleunigen
• Forschung u. Entwicklung sowie die Produktion optimieren
• Benutzerfreundlichkeit der Produkte und Lösungskonzepte optimieren
• die Akzeptanz entlang der Wertschöpfungskette steigern
• öffentlliche Akzeptanz steigern
2
“Human Centric Lighting”
3
Was ist “Human Centric Lighting”?
“Human Centric Lighting” begünstigt das Wohlergehen des Menschen sowie seine Stimmung und seine Gesundheit.
Erhöht werden kann die Konzentrationsfähigkeit sowie die Sicherheit und Effektivität am Arbeitsplatz oder im Lernumfeld.
Heilungsprozesse können unterstützt werden und es kann präventiv auf chronische Krankheiten eingewirkt werden, z. B. bei pflegebedürfigen Personen oder in der Altenpflege.
Die zum ersten Mal von ZVEI und dem europäischen Branchenverband LightingEurope zusammen mit dem Beratungsunternehmen A.T Kearney durchgeführte Marktstudie zeigt, dass “Human Centric Lighting” ein Milliardengeschäft werden kann und somit ca. 7% des Allgemeinbeleuchtungsmarktes abdecken kann.
“Human Centric Lighting”
4 23 September 2013
Hintergrund: Zu Beginn des Milleniums revolutionierte eine
wissenschaftliche Entdeckung unsere Wahrnehmung des Lichts
• Lange Zeit betrachtete man das Licht nur als Mittel, um den Bedürfnissen des Sehens zu genügen
• Anderen Einflüssen wurde nur wenig Aufmerksamkeit geschenkt
• Um 2000 wurde entdeckt, dass der biologische Rhythmus des Menschen von bestimmten Lichtbedingungen beeinflusst wird
• Licht hat erhebliche Auswirkungen auf Gesundheit, Produktivität und das Wohlbefinden des Menschen
• Fortschrittliche Beleuchtungssysteme können den Tagesrhythmus (Biorhythmus) des Menschen aufrechterhalten, die Konzentrationsfähigkeit erweitern, Schlafstörungen vermeiden, die das allgemeine Wohlergehen beeinträchtigen
“Human Centric Lighting”
Die Studie schätzt den Markt zu “Human Centric Lighting” in Europa ab
Rahmen und Begriffe
Quelle: : ELC, A.T. Kearney
Emotionally Effective Lighting (EEL)
(Psychologisch wirksame Beleuchtung)
Biologically Effective Lighting (BEL)
(Biologisch wirksame Beleuchtung)
Human Centric Lighting (HumCL) (auf den Menschen konzentrierte Beleuchtung)
• Begünstigt das Gleichgewicht zwischen den visuellen, emotionalen und biologischen Ansprüchen des Menschen an die Beleuchtung
• Berücksichtigt die Ansprüche an gutes Sehen und
gleichzeitig die seelischen und biologischen Bedürfnisse des Menschen
• Fördert Gesundheit, Leistungsfähigkeit, Wohlfühlen und Empfindsamkeit
• Beleuchtungssysteme, zur Stimulierung des biologischen Organismus mit Verbesserung von:
– Tagesrhythmus
– Schlafqualität
• Diese benötigt Beleuchtungsysteme mit:
– wechselnden Farbtemperaturen
– Unabhängig steuerbarer indirekter Beleuchtung (oder Flächenleuchten)
– Tageszeitabhängigkeit
• Beleuchtungssysteme zur Schaffung eines emotionell stimulierten Umfelds und einer ansprechenden Atmosphäre
• Diese benötigt Beleuchtungsysteme mit:
– farbigem Licht und/oder wechselnden Farben
– akzentuiertem Licht
– sie hat jedoch nicht die Aufgabe, für gutes Licht beim Sehen zu sorgen
kognitiver Leistungsfähigkeit
Aufmerksamkeit
nicht berücksichtigt:
• Portable B2C- Geräte, z.B. Philips “Living Colors” oder “wake-up lights”
• Lichttherapie-Geräte
“Human Centric Lighting”
Ein zugkräftiger Markt für “Human Centric Lighting” verlangt
gemeinsame Anstrengungen der Industrie und der Politik in Europa
Quelle: ELC, A.T. Kearney
Marktübersicht
Mögliche Anwendungsbereiche für “Human Centric Lighting”
Industrial
• Enhanced drug efficacy, e.g. of antidepressants
• Reduced therapy times and capacity requirements
Education
• Decreased fatigue and shortened wake-up times
• Extended and deepened concentration periods
Office
• Increased employee motivation and commitment
• Individualized maximization of concentration and energy
• Improved output and error rates of repetitive work steps
• Biorhythm adjustment for nightshift workers
Wholesale and Retail
• Daylight-compatible product presentations
• Extended daytime in shopping malls
Hospitality
• (Colored) accentuation of architecture and design
• “Mood support” in wellness and dining areas
Residential
• Prevention of depressions, dementia etc.
• Integrated wake-up and relaxation support
Health
Erhebliches Marktpotenzial in Europa
Substantielle Wachstumshemmnisse müssen überwunden werden
Public caveats and lack of information
Inadequate go-to-market setup
Limited political attention
Insufficient delivery capabilities
Heterogeneous and conflicting customer
requirements
1
2
3 4 5
Gemeinsame Anstrengungen der Entscheidungsträger aus Industrie und Politik in Europa notwendig
■ Support application-based research
■ Accelerate development of relevant standards and norms
■ Build clusters of R&D and production excellence
■ Maximize usability of products and solutions
■ Raise acceptance along the value chain
■ Gain public supportMacro
eco
no
mic
imp
act
Fit with European strengthslow high
low
hig
h
Growth levers – Overview
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
6
5
124
2013
113
2016
207
2015
151
2014
306
536
841
2017
409
1,009
1,610
2018 2020
795
1,429
2,332
2019
571
Optimistic PessimisticConservative
“Human Centric Lighting”
Konventionelle Beleuchtungssysteme
• Einseitige Lichtverteilung von direkt strahlenden Lichtquellen
• Konstante Lichtausstrahlung und Farbtemperatur
Für den Menschen wirksame Beleuchtungssysteme
• Licht von indirekten Lichtquellen mit erhöhtem Blauanteil, das den “blauen Himmel” simuliet
• Licht von direkten Lichtquellen mit warm-weißem Licht, das das Sonnenlicht simuliert
• Dynamisches Anpassen der spezifischen Lichtausstrahlung und der Farbtemperatur an den Tagesablauf
Produkte und Systeme für “Human Centric Lighting” stehen bereits
heute dem Markt zur Verfügung
Gegenüberstellung bestehender Beleuchtungssysteme
Quelle: Courtesy of Osram GmbH, A.T. Kearney
Beispiel: Bürobeleuchtung
“Human Centric Lighting”
Industrie
Einflüsse durch “Human Centric Lighting” für viele Bereiche von Nutzen
• Erhöht die Effektivität von Medikamenten, z.B. Antidepressiva
• Verminderung der Therapiezeiten und des Pflegebedarfs
Bildung
• Abnahme der Müdigkeitsphasen und Verkürzung der “Anlaufzeiten”
• Erhöhung und Intensivierung der Konzentrationsperioden
Büro
• Motivation und erhöhtes Engagement der Mitarbeiter
• Persönliche Maximierung des Konzentrations- u. Leistungsvermögens
• Höhere Produktivität und geringere Ausfallraten bei Akkordarbeit
• Anpassung des Biorhythmus bei Schichtarbeitern
Groß- u. Einzelhandel
• Tageslichtähnliche Produktpräsentation
• Verlängerte Tageszeiten in Einkaufszentren
Hotel u. Gaststätten
• (Farbliche) Akzentuierung von Gebäude und Design
• Förderung der Wohlfühlatmosphäre beim Speisen und im Wellnessbereich
Wohnbereich
inkl. Altenpflege
• Vermeidung von Depressionen, Demenz etc.
• Unterstützt Wach- u. Entspannungsphasen
Applikationsbezogene Auswirkungen durch “Human Centric Lighting”
Quelle: : ELC, A.T. Kearney, Thinkstock
Gesundheits-wesen
“Human Centric Lighting”
“Human Centric Lighting” kann in Europa ein Milliardengeschäft
werden Europäischer Markt für HCL - Entwicklung einer Gesamtübersicht in 3 Szenarien2 (Mrd. €)
1. “Human Centric Lighting” 2. Indizierte Diagramm-Werte bis 2017 für ein Szenario bei großem Wachstum Quelle: A.T. Kearney "Light and Health" market model
0,1
2013
0,1
2016
0,2
2015
0,2
2014
0,3
0,5
0,8
2017
0,4
1,0
1,6
2018 2020
0,8
1,4
2,3
2019
0,6
Optimistisch Pessimistisch Konservativ
Erläuterungen/ Folgerungen
• Konservatives Szenario am ehesten bei:
– selektiver Regierungsunterstützung
– gemeinsamen Industrieinitiativen
– beträchtlichen Marktinvestitionen
• Optimistisches Szenario bei:
– Beendigung der Wirtschaftskrise
– Signifikanten Investitionen in die
Infrastruktur
• Pessimistisches Szenario bei:
– Ausweitung der Wirtschaftskrise
– Geringen Ausgaben in die Infrastruktur
“Human Centric Lighting”
Im Jahr 2020 Beleuchtungslösungen zu 4% mit “Human Centric Lighting” bei
Neuinstallationen und Sanierungen (konservatives Szenario)
Europäischer Markt für HCL1 – Durchdringungsquote2 in 3 Szenarien (in % der gesamten zu erneuernden und zu sanierenden Nutzfläche)
1. “Human Centric Lighting” 2. Basierend auf dem Bewertungsdurchschnitt bei Applikationen mit HumCL Quelle: : A.T. Kearney "Light and Health" market model
4%
1%
2019
1%%
2%%
3%
2018
1%%
2%
2017
<1%
1%%
1%%
2016
<1%
2015
<1%
2014
<1%
2013
<1%
2%%
5%
2020
Pessimistisch Konservativ Optimistisch
Zahlen basierend auf konservativem Szenario Erläuterungen/Folgerungen
• 2020 wird jede 28. neue Beleuchtungsanlage mit “Human Centric Lighting” ausgerüstet sein
• Bei bestehenden Installationen ist der Anteil an “Human Centric Lighting” geringer
• Durchschnittliche Durchdringungsquoten hergeleitet von applikations- u. landesspezifischen Voraussetzungen
“Human Centric Lighting”
2020 wird “Human Centric Lighting” in Europe einen Anteil von 7% am
allgemeinen Beleuchtungsmarkt haben
Europäischer Markt für HCL1 unterteilt in die Untersegmente “BEL” und “EEL” (in % des gesamten europäischen Beleuchtungsmarkts)
1%
2017
2%
1%
2016
1%
2015
1%
2014
1%
2013
1%
2020
7%
4%
3%
2019
5%
3%
2%
2018
3%
2%
BEL EEL
1. “Human Centric Lighting” 2. Assuming 30% of the total market to be the high-value market segment including light management systems and advanced electronics Quelle: A.T. Kearney "Light and Health" market model (conservative scenario); CELMA - EU Green Paper on Solid State Lighting 2011
Erläuterungen/Folgerungen
• 2020 hat “BEL” am Markt für “Human Centric Lighting” eine mehrheitliche Beteiligung von 65%
• 20202 deckt “Human Centric Lighting” 20-25% des “High-End Marktsegments” ab
• Gesamtmarkt 2020: 16,5 Mrd. € Produktgeschäft+30% Installationskosten
Gesamtmarkt 2020: 21 Mrd. €
“Human Centric Lighting”
1. Human Centric Lighting Quelle: A.T. Kearney "Light and Health" market model
Für den Wohnungs-, Industrie, Büro- und Bildungsbereich wurde ein
Anteil von 90% am Marktvolumen berechnet
Europäischer Markt für HumCL1 Applikationsbezogen – konservatives Szenario (in Mrd. €)
2020
1,4
0,7
0,3
0,2
0,2
<0,1 <0,1
2019
1,0
0,5
0,2
0,1
0,1
0,1 <0,1
2018
0,5
2017
0,3
2016
0,1
2015
0,1
2014
0,1
2013
0,1
Wohnsektor Industrie Büro Bildung Gesundheitswesen Hotel u. Gaststätten Groß- u. Einzelhandel
Erläuterungen/Folgerungen
• Bereits 2013 ein kleiner Marktanteil, trotz geringem öffentlichem Bewusstsein
• Wesentliche Anwendungsbereiche 2013:
• Ambulante Altenpflege und Altersheime
• Gewerbliche Spitzengebäude (Bürosektor)
• Krankenhauseinrichtungen (Gesundheitswesen)
“Human Centric Lighting”
Eine hohe Marktdurchdringung wird zunächst im Büro-, Gesundheits-
u. Bildungsbereich erreicht
HumCL1 Marktdurchdringungsraten2 applikationsbezogen (in % der zu erneuernden und zu sanierenden Nutzfläche)
1. Human Centric Lighting 2. Basierend auf einer durchschnittlichen Bewertung europäischer Regionen Quelle: A.T. Kearney "Light and Health" market model (conservative scenario)
20%
6%
3%3%
2%2%
16%
4%
8%
2%1%
5%
3%
1%2%
1%
1%
2020
<1%
13%
2019
10%
14%
2018
4%
9%
2017 2016 2015 2014 2013 Hotel u-Gaststätten Groß- u. Einzelhandel Wohnsektor Industrie Büro Bildung Gesundheitswesen
Erläuterungen/Folgerungen
• Bereits 2012 hohe Akzeptanz im Gesundheitssektor, jedoch aufgrund geringer Nutzungsflächen geringe Reflektierung absoluter Zahlen
• Bürosektor folgt zuerst, getrieben vom “High-End Segment”
• Noch herrschende Zurückhaltung im Bildungssektor könnte durch Unterstützung der öffentlichen Hand gemindert werden
• Im Wohnsektor geringe Durchdringungsquote, dafür jedoch große Nutzungsflächen
“Human Centric Lighting”
Die meisten Installationen mit “Human Centric Lighting” werden
aufgrund von Gebäuderenovierungen erwartet
Europäischer Markt für HCL1 nach Installationen – Konservatives Szenario (in Mrd. €)
0,4
2015
0,1
2014
0,1 0,1 0,2
2020
1,4
1,2
0,2
2019
1,0
0,8
0,2
2018
0,5
2017
0,3
2016
0,1
2013
Renovierungen Neubauten
1. Human Centric Lighting Quelle: A.T. Kearney "Light and Health" market model
Erläuterungen/Folgerungen
• Großer Anteil an Nutzflächen für Installationen aufgrund von Renovierungen
• Europäische Kommission und Länderregierungen gehen von einer Verdopplung der Renovierungsquoten zwischen 2013 und 2020 aus
• Renovierungsquote bei Lichtprodukten (4-10%) höher als bei Gebäuderenovierungen (1-2%) aufgrund kürzerer Lebensdauer
“Human Centric Lighting”
Um “Human Centric Lighting” voranzubringen, sollte Europa die
eigenen Stärken zum Vorteil machen Heimische Stärken der europäischen Spitzentechnologie-Industrie
Quelle: A.T. Kearney Study: “The Future of High-Tech in Europe” (2012)
Lösungsorien-tiertes und
umfassendes Management
Integrations- vermögen
Flexibilität und Qualität
Innovations- potenzial
Lösungsorientiertes und Projekt umfassendes Business
Kompetenzen in der Kundeninteraktion, bei komplexen Kundenanforderungen und bei der Anpassung an den Kunden
Komplexes Integrationsvermögen, z.B. Software oder elektronische Steuersysteme
Einbindung IuK in andere Bereiche, z.B. “Embedded Systems”
Hohe Qualität und Flexibilität in der Produktion
Hoher Automatisierungsgrad
Nähe zu einem großen Endverbrauchermarkt
Innovationskapazitäten
Staatliche Förderung, z.B. erneuerbare Energie
? Ausreichend Investitionen in Mitarbeiterkompetenzen und Vermarktung?
Können diese Stärken auf die breitgefächerte europäische Lichtindustrie angewendet werden?
“Human Centric Lighting”
Die europäische Industrie ist gut aufgestellt, um bei “Human Centric
Lighting” eine führende Rolle übernehmen zu können
Förderung der applikationsorientiererten
Forschung
Schnelle Schaffung von Normen und
Standards
Clusterbildung in F&E und in der
Produktionsexzellenz
Benutzerfreundlichkeit der Produkte und
Lösungen maximieren
Akzeptanz entlang der
Wertschöpfungskette steigern
Öffentliche Akzeptanz steigern
ges
am
twir
tsch
aft
lic
her
Nu
tze
n
Fit durch die Stärken Europas niedrig hoch nie
dri
g
ho
ch
Wachstumshebel – Überblick
1
2
3
4
5
Quelle: ELC JWG “Light and Health”, A.T. Kearney
6
1
2
3
4 5
6
“Human Centric Lighting”
Die meisten Initiativen könnten schon heute beginnen, um den
künftigen Marktzuwachs zu fördern
Quelle: ELC JWG “Light and Health”, A.T. Kearney
Gesamtentwicklung europäischer Markt – konservatives Szenario (Mio. €)
Zeitplan für Wachstumshebel: Umsetzung und Auswirkung
1
3
4
5
6
2
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
100 75 84
1,429
1,009
135 265
536
Förderung applikationsorientierter Forschung
Rasche Schaffung von Normen und
Standards
Clusterbildung bei F&E und in der
Produktionsexzellenz
Maximierung der Benutzerfreundlichkeit bei
Produkten und Lösungskonzepten
Akzeptanzsteigerung entlang der
Wertschöpfungskette
Öffentliche Akzeptanz steigern
“Human Centric Lighting”
ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. Fachverband Licht
Lyoner Straße 9 60528 Frankfurt am Main
Telefon: +49 69 6302-294 • Fax: +49 69 6302-400 • E-Mail: [email protected]
Übersetzung: Wolfram Pajek, ZVEI, FV Licht, September 2013
Trotz größtmöglicher Sorgfalt übernimmt der ZVEI keine Haftung für den Inhalt. Alle Rechte, insbesondere die der Speicherung, Vervielfältigung und Verbreitung sowie der Übersetzung, sind vorbehalten.
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