Werkzeuge für die Tageslichtplanung
Verfahren zur Ermittlung lichttechnischer Kenngrößen
Die Effektivität von Tageslichtkonzepten kann mit geeigneten Werkzeugen bereits in einem frühen Planungsstadium beurteilt werden. Erfahrungswerte reichen bei komplexeren Räumen oftmals nicht aus, um einen visuellen Komfort herzustellen. Gerade beim Einsatz von Lichtlenksystemen ist z. B. eine Tageslichtsimulation notwendig, die darüber hinaus den Vergleich verschiedener Planungsvarianten ermöglicht. Für die Planung mit Tageslicht gibt es eine Vielzahl von Verfahren zur Bestimmung lichttechnischer Kenngrößen, der Besonnung und Verschattung des Gebäudes sowie zur Einschätzung der späteren Beleuchtungsverhältnisse im Innenraum.
Der bestehende Raum oder geplante räumlichen Veränderungen können mithilfe verschiedener Werkzeugen untersucht werden:
- Rechnerische Verfahren
- Graphische Verfahren
- Modellstudien
- Künstliche Lichthimmel (steht an einigen Hochschulen zur Verfügung)
- Visualisierende Computerprogrammen (z. B. Relux, Radiance, Lightscape, Adeline, Simulation Wizard)
- Tageslichtsimulationen (z. B. Trnsys Light, 3D-Lighting).
Das Potential der natürlichen Belichtung an einem Standort ist vom sichtbaren Himmelsanteil, von der Höhe und Beschaffenheit der benachbarten Gebäude und dem Vorhandensein von Bäumen oder anderen Verschattungen abhängig. Das vorhandene Tageslicht variiert zudem in seiner Qualität und Quantität je nach geographischer Position des Standortes, der jeweiligen Tages- und Jahreszeit und der Orientierung bzw. Öffnung der Fassadenfläche. Zudem sind Faktoren wie Wetterverhältnisse und Umweltbedingungen sowie der Verbauungsgrad maßgebend. Wesentlich werden die Tageslichtverhältnisse auch durch den Sonnenstand bestimmt, der für den jeweiligen Ort durch Sonnenhöhe und Sonnenazimut, in Abhängigkeit von Tages- und Jahreszeit, durch grafisch-rechnerische Verfahren oder mit Berechnungssoftware ermittelt werden kann.
In der Planungspraxis hat sich zwar die Beleuchtungsstärke und der Tageslichtquotient bei bedecktem Himmel als Richtgröße etabliert. Dies sind jedoch lediglich Zahlenwerte, die erst durch eine Visualisierung des Raumes mit seinen Lichtverhältnissen wirklich erfahrbar werden. Als Faustformel für die Tageslichtbeleuchtung eines Raumes gilt, dass bei einer Belichtung durch Seitenfenster die Raumtiefe nicht mehr als das Zweifache der Sturzhöhe (Oberkante Fußboden bis zur Unterkante Fenstersturz) betragen sollte. Bevor die konkrete Planung beginnt, ist jedoch mit dem Bauherrn genau abzustimmen, welcher Einfluss des Tageslichtes gewünscht wird und wie komplex die Tageslichtsysteme sein sollen.
Quelle: D. Haas-Arndt, F. Ranft: "Tageslichttechnik in Gebäuden", C.F. Müller Verlag, 2006
Bildnachweis: D. Haas-Arndt, Hannover und I. Schädlich, Siegen
