Beleuchtungstechnik clever simuliert – INNEO legt den Lichtschalter gedanklich um

Beleuchtungstechnik

• 17.12.2025
• Martin Engelke

Licht ist nicht nur Helligkeit – es ist eine Übereinkunft aus Wirkung, Wahrnehmung und Wohlbefinden. Doch wenn Form, Funktion und Vorschrift aufeinandertreffen, wird von der Beleuchtungstechnik schon heute gefordert, was gestern noch Vision war. Kleine Details entfalten große Wirkung und entscheiden darüber, ob ein Produkt den Markt erreicht – oder in der Prototypenschleife hängen bleibt. Der Weg zur Marktreife wird zur Geduldsprobe – mit jedem Testmuster steigt der Aufwand. Was wäre, wenn die Antwort längst auf dem Rechner liegt?

Eine Lösung aus dem Ostalbkreis zeigt, wie Simulation zur Schaltzentrale effizienter Produktentwicklung wird und stellt Bekanntes in den Schatten.

Zwischen Präzision und Pragmatismus

Beleuchtung hat sich von einer rein funktionalen Komponente zur vielschichtigen Gestaltungsdisziplin entwickelt. Ob in Fahrzeugen, Gebäuden, Haushaltsgeräten oder Industrieanlagen – Licht ist Teil der Markenidentität, beeinflusst das Nutzererlebnis und muss gleichzeitig technischen, regulatorischen und ästhetischen Anforderungen gerecht werden.

Bisher verläuft die Entwicklung oft nach dem Prinzip Versuch und Irrtum. Ein erstes CAD-Modell wird erstellt und ein Prototyp entsteht. Dieser wird vermessen, getestet, angepasst und der Zyklus beginnt wieder von vorn. Ein aufwendiger Kreislauf, der nicht nur Ressourcen, sondern vor allem Zeit kostet. Obendrein verlangt die Normkonformität externe Tests – etwa gemäß DIN EN 12464 für Arbeitsplatzbeleuchtung, ECE-Regelungen bei Fahrzeugscheinwerfern oder IEC-Vorgaben im Bereich LED-Treiber.

Für filigrane Bauteile, deren Umsetzung thermisch oder mechanisch an Grenzen stößt, wird es besonders schnell kritisch, aber auch moderne architektonische Vorgaben fordern häufig, dass Lichtquellen unsichtbar bleiben, die Lichtwirkung jedoch exakt definiert ist. In beiden Fällen kann ein einziges unerkanntes Blendphänomen oder ein minimal abweichender Lichtkegel zu unerwarteten Wendungen führen oder schlimmstenfalls das gesamte Konzept infrage stellen.

Diese Unsicherheiten lassen sich durch klassische Verfahren kaum vollständig eliminieren. Viele Entscheidungen basieren auf Vermutungen und Erfahrungswerten. Mehrere teure Prototypenzyklen verzögern den Markteintritt.

Lichtblicke statt Blindflug – Simulation als Schlüsseldisziplin

Die optische Simulation arbeitet hingegen vorausschauend und zielgerichtet. Gerade in Branchen wie der Automobilindustrie, Medizintechnik oder für architektonische Zwecke, in denen Licht nicht nur normgerecht, sondern auch komfortabel und langlebig sein muss, bietet die Simulation eine neue Qualität an Vorhersehbarkeit. Besonders Systeme mit hoher Integrationsdichte – etwa schmale LED-Leisten in Türgriffen, hinterleuchtete Bedienelemente oder adaptive Fahrzeugscheinwerfer – profitieren: Jede Komponente lässt sich im digitalen Raum erproben, analysieren und optimieren. Noch bevor ein einziger Prototyp entsteht, kann die Lichtverteilung analysiert, die Gleichmäßigkeit geprüft, die Blendwirkung bewertet und die thermische Stabilität simuliert werden.

Die Vorteile liegen auf der Hand:

• Gleichmäßigkeit wird sichtbar: Verteilungen, Übergänge und Hotspots im Lichtbild auf den ersten Blick erkennen
• Normkonformität ist stets gegeben: internationale Richtlinien werden frühzeitig abgeglichen
• Iterationen werden minimiert: weniger Prototypen, schnellere Entscheidungen
• Schnittstellen zu Lichtdatenbanken: die spätere Kommunikation mit Architekten, Lichtplanern oder Kunden wird vereinfacht
• Kosten senken sich: Reduzierte Material- und Testaufwände durch digitale Vorarbeit

Statt einzelne Komponenten isoliert zu testen, lässt sich das gesamte System – von der LED über Linse und Reflektor bis hin zum Einbauumfeld – virtuell durchleuchten. Ein nicht unerheblicher Vorteil: Die Simulation macht Prozesse reproduzierbar. Einmal entwickelte Setups können für ähnliche Produkte wiederverwendet, angepasst und automatisiert durchgespielt werden – so wird Erfahrung skalierbar.

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Beleuchtungstechnik im digitalen Wandel – welche Funktionen bietet die Software von INNEO?

Das gelingt vor allem dank ausgereifter Software. Die INNEO Solutions GmbH bietet mit der Ansys-Softwarelandschaft Werkzeuge, die Lichtdesignern, Ingenieurteams und Produktverantwortlichen neue Perspektiven eröffnen. Besonders in der Beleuchtungstechnik überzeugt Ansys Speos mit zahlreichen Funktionen:

• Simulation von Sensor- und Fahrerperspektive
• Analyse von Blendung, Streulicht und Lichtverteilung
• Optimierung optischer Systeme – auch bei multiphysikalischen Anforderungen
• Realitätsnahe Darstellung durch Human Vision, 3D-Visualisierung und VR
• Hochperformante GPU-gestützte Vorschau für schnelle Iterationen

Viele Hersteller liefern bereits spezifische Strahldatenformate, die sich nun direkt in den Simulationsprozess integrieren lassen – darunter IES- oder Eulumdat-Dateien. So können Entwicklungsabteilungen die Wirkung einzelner Leuchtmittel im Zusammenspiel mit Gehäuse, Optik und Anwendung realitätsnah berechnen.

In der Beleuchtungstechnik zeigt sich die Vorreiterrolle von Speos deutlich. So lassen sich mit Hilfe der integrierten Human Vision Engine Lichtsituationen realitätsnah simulieren – nicht nur technisch, sondern basierend auf der Wahrnehmung des Menschen. Dies spielt eine entscheidende Rolle bei der Beurteilung von Blendung, visuellem Komfort oder Ermüdung. Auch die Bewertung der Lichtqualität in VR-Anwendungen ist möglich – etwa zur Validierung von Nutzererlebnissen bei digitalen Anzeigen oder Ambient Lighting.

Ein weiteres Plus: Der Simulation sind so gut wie keine Grenzen gesetzt, denn sie ist keinesfalls auf die Optik allein beschränkt. Durch die Anbindung an Multiphysics-Plattformen lassen sich thermische Effekte, mechanische Verformungen oder elektromagnetische Wechselwirkungen direkt einbeziehen. Mit Hilfe der Structural-Thermal-Optical-Performance-Analyse (STOP-Analyse) lassen sich zum Beispiel Einflüsse durch Temperaturänderungen, die die Ausrichtung einer Linse beeinflussen oder aufgrund von Fertigungstoleranzen leicht verzogener Bauteile durchgängig abbilden.

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  Welche Vorteile bietet die Simulation in der Beleuchtungstechnik?

  Die Simulation ermöglicht eine präzisere Planung durch frühzeitige Analyse und Optimierung, reduziert die Anzahl der notwendigen Prototypen und spart somit Zeit und Kosten.

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  Wie verbessert Simulation die Produktentwicklung in der Beleuchtungstechnik?

  Simulation verringert Unsicherheiten, ermöglicht digitale Tests und verbessert die Vorhersehbarkeit komplexer optischer Systeme vor der physischen Prototyperstellung.

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  Welche Funktionen bietet die Ansys-Software für die Beleuchtungstechnik?

  Ansys Speos ermöglicht die Simulation von Perspektiven, Blendung und Lichtverteilung sowie die Optimierung optischer Systeme, einschließlich realitätsnaher Darstellungen durch 3D-Visualisierung und VR.

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  Warum ist Normkonformität in der Beleuchtungstechnik wichtig?

  Normkonformität stellt sicher, dass Beleuchtungssysteme internationale Standards erfüllen, was rechtliche und sicherheitstechnische Anforderungen betrifft.

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  Welche Herausforderungen adressiert die optische Simulation in der Lichtplanung?

  Sie adressiert Herausforderungen wie thermische und mechanische Grenzen, Blendphänomene und die Einhaltung komplexer architektonischer Vorgaben durch präzisere Planung und Analyse.