KS-West e.V.

Beleuchtung mit Tageslicht

Mit der Anordnung der Fenster, der Raumaufteilung und der Anordnung von Arbeitsplätzen entscheiden die Planer über die Tageslichtversorgung im Inneren. Es gilt von Beginn des Entwurfs an, diesen planerischen Einfluss aktiv zu nutzen.

Varianten der Fensteranordnung für Büroräume

Bei Bürogebäuden ist es sinnvoll, das Tageslicht in erster Linie für den Fall des diffus leuchtenden Himmels zu betrachten. Dies hat drei Gründe:

  1. Das diffuse Tageslicht dominiert in Mitteleuropa zeitlich gegenüber der direkten Sonnenstrahlung. In Mitteleuropa entfallen z.B. auf jährlich rund 4400 helle Tagesstunden je nach Ort etwa 1600 bis 1900 Sonnenscheinstunden, das entspricht ca. 40 %.
  2. Bei diffusem Tageslicht aus bedecktem Himmel steht insgesamt weniger Licht zur Verfügung; es ist also der „kritischere Fall“.
  3. In Büroräumen muss das direkte Sonnenlicht sehr oft ausgeblendet werden, da es entweder Blendung verursacht und / oder zu viel Wärme einträgt.

Neben der äußeren Geometrie des Baukörpers samt Umgebung spielen für die Tageslichtversorgung im Inneren auch die Größe und Positionierung der Fenster sowie in Büros die Anordnung der Arbeitsplätze eine wichtige Rolle.

Besonders wenig Tageslicht erreicht fensterfernere Arbeitsplätze „in der zweiten Reihe“. Hierher gelangen nur reflektierte Lichtanteile, die wesentlich schwächer sind als das direkte Himmelslicht.

Tageslichtversorgung und Kompaktheit des Gebäudes

Energiebedarf für Beleuchtung
Als Beispiel für die Bedeutung des Tageslichts wird ein fensternaher Arbeitsplatz (hoher Tageslichtanteil, Wärmeverluste an der Fassade) mit einem fensterfernen Arbeitsplatz (kein Tageslicht, keine  Fassadenwärmeverluste) in einem fiktiven Gebäude mit großen Raumtiefen energetisch verglichen.

Anteile des Energiebedarfs, die sich zwischen fensternah und fensterfern unterscheiden:

  • Der Strombedarf für elektrische Beleuchtung und die Wärmeverluste durch die Fassade ist um den mit dem Tageslicht verbundenen Wärmegewinn vermindert (nur bei fensternahen Arbeitsplätzen).
  • Damit Strom und Wärme vergleichbar werden, sind alle Werte in Primärenergie umgerechnet.
  • Die zwei Wärmedämmstandards, Niedrigenergiehaus (NEH) und Passivhaus (PH), unterscheiden sich in den Wärmeverlusten, jedoch ist in beiden Fällen der fensternahe Arbeitsplatz aufgrund des viel geringeren Strombedarfs für Beleuchtung energetisch günstiger. Bei gutem Wärmedämmstandard lohnt sich also die große Raumtiefe mit fensterfernen Arbeitsplätzen energetisch nicht. Der zusätzliche Strombedarf überwiegt die eingesparten Wärmeverluste.

Energetischer Vergleich fensternaher und fensterferner Arbeitsplätze

Anders ausgedrückt heißt das: Bei gut wärmegedämmten Bürogebäuden ist mit übermäßiger Kompaktheit kein energetischer Gewinn zu machen.

Elektrischen Energieverbraucher
In vielen Bürogebäuden dominiert der Strom den gesamten Energieverbrauch.

Beispiel zum Energiebedarf von Bürobeleuchtung:
Eine effiziente Beleuchtung liefert 500 Lux Beleuchtungsstärke. Dank guter Tageslichtnutzung beträgt hier die mittlere tägliche Betriebszeit nur zwei Stunden, woraus ein Energiebedarf von 5,5 kWh/m2a resultiert.

Eine ineffiziente Beleuchtung entspricht alten Lampentypen in Leuchten mit geringem Wirkungsgrad und konventionellem Vorschaltgerät. Das Tageslicht wird hier nicht nennenswert genutzt, so dass die Beleuchtung täglich für elf Stunden in Betrieb ist. Der Energiebedarf beträgt hier 69 kWh/m2a, also mehr als das Zwölffache des Bedarfs für die effiziente Beleuchtung.

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