Tageslicht in Gebäuden

Die Schulzimmer im oberen Stockwerk profitieren vom natürlichen Tageslicht, das durch das Sheddach einfällt, und die verglasten Shedfronten sind ebenfalls optimal ausgerichtet, um das Tageslicht tief in die Räume zu lenken. Die ausgewählten Farben und Oberflächen tragen zur optimalen Verteilung des natürlichen Lichts im Raum bei und in Höhe der sitzenden Schulkinder befinden sich schmale Fensterbänder, die weniger der Belichtung als vielmehr dem Ausblick in die Umgebung dienen. Dieser Blick nach draussen ermöglicht es, den Tagesablauf (Tageszeit, Wetter) zu verfolgen und ist eines von vier Bewertungskriterien der vor einigen Jahren in Kraft getretenen Schweizer Norm SN EN 17037:2018 «Tageslicht in Gebäuden».

Schlanke Lichtbänder, eine Herausforderung

Wo der grosszügige Tageslichteinfall nicht ausreicht, wird mit Kunstlicht, bestehend aus Lichtbändern, ergänzt. Dabei brachte der Wunsch nach möglichst schlanken Lichtlinien eine Herausforderung mit sich: Denn je dünner das Profil, desto stärker ist die Blendung des Lichts. Gleichzeitig führt eine tiefere Platzierung der Lichtbänder zu einer ungleichmässigen Verteilung des Lichts im Raum. Das angewendete 80-mm-Profil löst diese Problematik, indem es für beide Szenarien ausgelegt ist, und der Einsatz eines Prisma-Diffusors unterstützt die gleichmässige und blendfreie Lichtverteilung in den Räumen. Auch wurden die Abstände zwischen den Leuchten sorgfältig berücksichtigt, um eine gleichmässige Ausleuchtung zu gewährleisten.

Energieeinsparung mit zwei Massnahmen

Teil von «energylight» ist das Projekt «optilight», das von EnergieSchweiz unterstützt wird. Optilight unterstützt dabei Bauherrschaften, Planer, Lieferanten und Installateure bei der Optimierung von neu erstellten Beleuchtungsanlagen und im Rahmen des Programms «optilight» fand in der Schule Freilager auch eine Überprüfung bei der Inbetriebnahme statt. Der jährliche Stromverbrauch konnte so um rund 8000 kWh/a bzw. 12 % gesenkt werden. Dies wurde im Wesentlichen mit zwei einfachen Massnahmen erreicht:

1. Reduktion der Beleuchtungsstärken von 800 lx auf 500 – 600 lx: Proportional zur Beleuchtungsstärke nimmt auch die elektrische Leistungsaufnahme der LEDs ab, denn neue LED-Beleuchtungsanlagen sind häufig überdimensioniert. Durch eine Begrenzung des Lichtstroms der eingesetzten Leuchten lässt sich diese Überdimensionierung kompensieren.

2. Reduktion der Nachlaufzeiten der Präsenzmelder von generell 15 Minuten auf 10 Minuten in den Schulzimmern, auf 5 Minuten in den Aufenthaltsräumen und auf nur 1 Minute in den Verkehrsflächen.

Die erste Massnahme ist dem technischen Fortschritt geschuldet. Die Effizienz der Leuchten hat sich in kurzer Zeit rasant verbessert, sodass bei der Ausschreibung des Projektes noch von einer höheren Beleuchtungsstärke ausgegangen wurde. Zum Zeitpunkt des Einkaufes und Installation der Leuchten hingegen waren diese aufgrund des technischen Fortschrittes noch effizienter geworden. Für die gleiche Beleuchtungsstärke wurde weniger Licht notwendig.

Die Einstellung der Nachlaufzeiten von Präsenzmeldern ist häufig zu lange. Dies bedeutet ein ungenutztes Energiesparpotential, das leicht korrigiert werden kann.

Der Projektwert des Energiebedarfs erreichte bereits im installierten Zustand (Referenz) die Minergieanforderung von 8,7 kWh/m².

Der Minergiewert ist der Mittelwert zwischen Grenz- und Zielwert nach SIA-Norm 387/4 (Elektrische Energie in Gebäuden für Beleuchtung).

Durch die Optimierung von Beleuchtungsstärke und Nachlaufzeiten der Sensoren konnte der Energiebedarf für Beleuchtung zusätzlich um 12 % gesenkt werden.

Je rund die Hälfte dieser Einsparung entfallen auf die Senkung der Beleuchtungsstärke (LED) bzw. auf die Optimierung der Sensorik. ?
In der Schule Freilager in Zürich sorgen Sheddächer für viel Tageslicht.

Unterrichtszimmer: Kunstlicht mit Lichtbändern ergänzen das grosszügige Tageslicht.