Oberlichter

Kriterien bei der Nutzung von Tageslicht

Dachoberlichter werden eingesetzt, um auch in tiefen Räumen einen ausreichenden Tageslichtquotienten in Raummitte zu erreichen. Sie können in Form von Lichtkuppeln, Lichtstraßen, Lichtbändern, Sheddächern oder als Kombination von mehreren Systemen ausgeführt sein. Welche Anordnung oder Form gewählt wird, hängt meist von der Nutzung des Gebäudes und seinem jeweiligen Tageslichtbedarf ab. Die einfallende Tageslichtmenge wiederum wird von der Öffnungsgröße und der Anzahl der angeordneten Oberlichtelemente sowie der Lichtdurchlässigkeit des eingesetzten Materials bestimmt.

Gallerie

Ein Vorteil beim Einsatz von Oberlichtern ist ein von der Raumtiefe unabhängiger, besonders gleichmäßiger, angenehmer Tageslichteinfall. Dadurch erhalten Innenräume natürliches Licht, die aufgrund ihrer Lage im Grundriss normalerweise darauf verzichten müssten. Auch wird ein Oberlicht seltener von der umgebenden Verbauung oder von Bäumen verschattet als ein Seitenlichtfenster, sodass die Tageslichtmenge gleich bleibend hoch ist. Durch die Beleuchtungsstärke des Zenitlichtes wird darüber hinaus, im Vergleich zu einem seitlich angeordneten Fenster, eine dreifach höhere Lichtmenge erreicht. Tiefstehende Sonneneinstrahlung fällt – je nach Materialität und Lichttransmission – wesentlich blendfreier ein, als bei einem seitlichen Fenster. Die Fassade eines Gebäudes wird durch ein Oberlicht ästhetisch nicht verändert, sodass die Form des Elementes gestalterisch frei wählbar ist. Auch praktische Gründe sprechen für den Einsatz eines Oberlichtes: Ein Raum kann unabhängig von zu berücksichtigenden Fensterflächen möbliert werden. 

Nachteile ergeben sich aus der Positionierung des Dachoberlichtes, die nur eine Belichtung der obersten Etagen eines Gebäudes erlaubt. Dieser Nachteil lässt sich allenfalls durch Galerien oder andere Öffnungen in den Geschossdecken ausgleichen, wie dies z.B. in Treppen- und Erschließungsräumen häufig der Fall ist. Als Nachteil kann auch eine fehlende Sichtverbindung nach außen empfunden werden, die im Falle eines Oberlichtes nur durch den Blick in den Himmel gewährleistet ist. Bei hoch stehender Sonne sind durch das steil einfallende Zenitlicht Blendwirkungen oder störende Reflexblendungen auf Computerbildschirmen zu erwarten. Aus diesem Grund kann auch bei einem Oberlicht eine Maßnahme zum Sonnenschutz in der Sommerzeit unentbehrlich sein, insbesondere wenn es sich um großflächige Dachöffnungen handelt. Auch eine häufig anzutreffende schwierige Bedienbarkeit von Dachöffnungen erweist sich im täglichen Gebrauch als nachteilig. Nicht immer lassen sich Oberlichter individuell oder per Hand nach Bedarf aufstellen. Als vorteilhaft werden Kombinationen aus Seitenfenstern und Oberlichtern empfunden, da sich ihre Nachteile zum Teil gegenseitig ausgleichen.

Oberlichter in Arbeits- und Aufenthaltsräumen
Mit Oberlichtern lässt sich eine höhere Gleichmäßigkeit bei der Beleuchtungsstärkeverteilung im Raum erzielen Bei der räumlichen Planung von Oberlichtern sollte jedoch auf bestimmte Anforderungen geachtet werden. Da Oberlichter keine direkte Sichtverbindung nach außen ermöglichen, würde z. B. eine im Verhältnis zum Raum zu kleine Oberlichtfläche zu einer eher unangenehmen Raumwirkung führen. Gezielt und in passender Größe eingesetzt, lässt sich wiederum eine interessante, kontemplative Atmosphäre in einem Raum herstellen. Bei einer ausschließlichen Raumbelichtung von oben kann auch eine ausreichende Helligkeit durch möglichst hohe Reflexionsgrade der Raumbegrenzungsflächen hilfreich sein, da die seitlichen Wandflächen durch den überwiegend steilen Lichteinfall nur eine geringe direkte Belichtung erfahren. Dennoch ist die Leuchtdichte aus dem Zenit dreimal höher als die des Seitenlichtes, sodass im Vergleich zu einer ähnlich großen Seitenbefensterung eine Anhebung der Tageslichtmenge wahrnehmbar ist.

Eine gleichmäßige Lichtverteilung durch Oberlichter ist gegeben, wenn mehrere Öffnungen in regelmäßigen Abständen auf der Dachfläche verteilt angeordnet werden. Darüber hinaus sollte das Verhältnis des minimalen zum maximalen Tageslichtquotienten bei etwa 1 : 2 liegen. Ein mittlerer Tageslichtquotient von mindestens 4% auf der Nutzebene gilt als ideal, um eine Grundhelligkeit im Raum zu sichern. Gerade dann, wenn kein weiterer Ausblick möglich ist, wirkt ein ausschließlich von oben belichteter Raum bedrückend, wenn der Mittelwert des Tageslichtquotienten unter 2% liegt. Eine ausreichende Beleuchtungsstärke ist sichergestellt, wenn die Gesamtgröße der Oberlichtflächen eines Raumes mindestens 8% von dessen Dachfläche beträgt. Der Lichteinfall kann auf einfache grafische Weise durch das Einzeichnen eines 30-Grad-Winkels unterhalb des Oberlichtes im Schnitt geprüft werden. Alle Zonen, die innerhalb dieses Öffnungswinkels liegen, sind ausreichend beleuchtet.

Sonnenschutz für Oberlichter
Ein wirksamer Schutz gegen Blendung und Überhitzung muss auch beim Einsatz von Oberlichtern garantiert sein. Bei kleineren Öffnungen können durch in das Glas eingelegte Spiegelraster, Prismenstrukturen, Glasbedruckungen, Sunbreaker oder nach Norden ausgerichtete Sheddächer Verschattung und Blendschutz erreicht werden. Bei großflächigen Glasdächern ist die Gefahr einer deutlichen Überhitzung der darunter liegenden Räume vergleichsweise größer, sodass sie ohne geeigneten Sonnenschutz sowie zusätzlichen Be- und Entlüftungsmaßnahmen nicht eingesetzt werden sollten. Auch hier können sich eingelegte Prismenstrukturen als vorteilhaft erweisen. Als Lamellensystem oberhalb des Glasdaches montiert, lässt sich das System gezielter dem Sonnenstand nachführen.

Spiegelraster in Oberlichtverglasungen
Im Isolierglas fest integrierte Sonnenschutz-Spiegelraster gehören zu den stationären Sonnenschutzsystemen, die diffuses Licht hindurch lassen, gegen direkte Sonneneinstrahlung jedoch gezielt abschirmen. Durch speziell geformte Kunststoffamellen im Isolierglasverbund werden Sperr- und Durchlassbereiche für das einfallende Licht hergestellt. Durch die Geometrie und die Verspiegelung der Längslamellen wird erreicht, dass die direkte Sonneneinstrahlung zurückreflektiert wird.

Während die lichtundurchlässigen Elemente meist nach Süden orientiert sind und aus Gründen der besseren Reflexion mit Reinstaluminium verspiegelt werden, sind die lichtdurchlässigen Bereiche nach Norden ausgerichtet. Sie versorgen so den Raum mit blend- und schlagschattenfreiem Tageslicht, ohne ihn nennenswert zu verdunkeln. Zenitlicht und diffuses Himmelslicht gelangen nahezu ungehindert in den Raum, direktes Sonnenlicht hingegen wird abgeschirmt. Sonnenschutz-Spiegelraster können in unterschiedlich geneigte Oberlichtverglasungen eingebaut werden, wobei für jede Neigung ein speziell dafür ausgelegtes Raster angefertigt wird.

Lochbleche für Lichtkuppeln und -bänder
Als Sonnenschutz an Lichtbändern oder auf Lichtkuppeln können perforierte Bleche eingesetzt werden. Mit einem Abstand von ca. 60 mm werden z.B. gelochte Aluminiumbleche vor der Lichtband-/kuppelverglasung montiert, so dass die Verglasung verschattet und das Aufheizen der darunter liegenden Räume verhindert wird. Der Abstand erlaubt eine gute Luftzirkulation und vermeidet somit einen potenziellen Wärmestau. Zudem sorgt das Blech für einen Schutz der Oberlichter bei starken Witterungseinflüssen (Hagel, Sturm) und gegen Einbruch.

Durch die Perforation des Aluminiums und die sich ständig ändernde Sonneneinstrahlung entstehen Schattenspiele. Diese Art der Verschattung wird als "Laubbaumeffekt" bezeichnet und ist seinem Namen entsprechend einer natürlichen Verschattung nachempfunden. Der Lichtdurchlässigkeitsverlust liegt bei max. 10 - 20%, der Gesamtenergiedurchlasswert bei ca. 18%.

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