IEA SHC Task 61/EBC Task 77: Positionspapier "Ganzheitliche Lösungen für Tages- und Kunstlicht in Nicht-Wohngebäuden" (2022)

Das Positionspapier befasst sich mit Fragen für politische Entscheidungsträger und andere Stakeholder, die die Umsetzung energieeffizienter, nachhaltiger, integrierter und integrativer Beleuchtungslösungen unterstützen wollen. Abschließend werden die bestehenden Herausforderungen und die erforderlichen Maßnahmen aufgezeigt, um die Möglichkeiten der Energieeffizienz und der Dekarbonisierung optimal zu nutzen.

Status quo

Ganzheitliche Lösungen beziehen sowohl die Fassadenindustrie, die Beleuchtungsindustrie sowie die Gebäudeautomation ein und orientieren sich an der Praxis von Gebäudeplanungen. Dabei spielt die architektonische Gestaltung in frühen Planungsphasen eine sehr wichtige Rolle in Hinblick auf die Integration von Tageslichtnutzung. In der Praxis verbessert die Anwendung des Standards EN 17037 (Tageslicht in Gebäuden) sowohl die Qualität der Tageslichtnutzung als auch die Energieeffizienz der Gebäude.

Verglaste Fassaden spielen weiterhin eine große Rolle und werden mit elektrochrom schaltbaren Fassaden einen Schub erleben, auch wenn die Kosten dieser Systeme noch weit über herkömmlichen Lösungen liegen. Eine weitere Entwicklung in Bezug auf Fassadensysteme ist die Integration von aktiven solaren Systemen direkt in der Fassade, wobei die Verfügbarkeit von Tageslicht bei in Widerspruch stehenden Zielen nicht reduziert werden sollte.

Die Effizienz von LED-Lampen hat in den letzten Jahren das theoretische Maximum fast erreicht und die internationale Energieagentur bewirbt daher die Implementierung von LEDs als eine der am schnellsten wirksamen Maßnahmen zur Reduzierung der CO2-Emissionen in Hinblick auf bestehende Gebäude. Tageslichtabhängige Steuerung von Kunstlicht nimmt derzeit etwa 20% der Neuinstallationen ein. Die Integration von zusätzlicher Fassadensteuerung und automatischer Präsenzerkennung könnte die Energieeffizienz weiter verbessern.

Potenzial

Wie die Untersuchungen des Projekts zeigen konnten, sind Energieverbräuche für Beleuchtung von 3-4 kWh/m² und Jahr möglich, wobei derzeitige Verbräuche bei 10-20 kWh/m² und Jahr liegen. Um die Investitionen in State-of-the-Art-Leuchtmittel zu erleichtern, sollten jedenfalls die Gesamtbetriebskosten betrachtet werden.

Der Fokus verschiebt sich von einer Betrachtung der Energieeffizienz hin zu einer Ressourceneffizienz unter Einbeziehung der grauen Energie, wobei Produkte, die die graue Energie verringern, zum Beispiel austauschbare optische Systeme, rezyklierbare Komponenten oder Produkte, die das Gebäude als Wärmesenke nutzen und Licht als Wärme im Gebäude speichern, sein können.

In Bezug auf Tageslichttechnologien dominieren die Fassaden den Verbrauch an grauer Energie und daher können dementsprechende Technologien den Energieverbrauch verringern (z. B. mikro-optische Systeme zur Lichtlenkung, elektrochrome System mit Vakuumverglasungen oder Steuerungssysteme von Fassaden).

Generell muss auch die Planung von Lichtlösungen verbessert werden, da Lichtlösungen derzeit nicht ordnungsgemäß oder gar nicht (!) geplant werden. Inbetriebnahme und Wartung (Überwachung, Validierung) sind weiters von zentraler Bedeutung, um eine gute, energieeffiziente Leistung über den gesamten Nutzungszeitraum zu erreichen.

Im Gegensatz zu anderen HLK-Gewerken, in denen angemessene Inbetriebnahme- und Wartungsverfahren seit langem etabliert sind, ist dies jedoch bei weitem nicht die gängige Praxis. Die Digitalisierung ist ein entscheidender Erfolgsfaktor für kohlenstoffarme Beleuchtung und geht Hand in Hand mit profitablen zukünftigen Geschäftsmodellen.

Erforderliche Maßnahmen

Um eine schnelle Dekarbonisierung von Beleuchtungslösungen zu unterstützen, können mit dem Ersatz von alten Beleuchtungskörpern sowie der Betrachtung von Gesamtbetriebskosten schnelle Erfolge erzielt werden. Durch die Anerkennung von Tageslicht als „erneuerbare Energiequelle" wird die Rolle von Tageslichtnutzung unterstrichen. Lebenszyklusanalysen erweitern die Bewertungsperspektive von Lichtlösungen.

Die Verwendung von nachhaltigen Produkten, mikro-optischen oder elektrochromen Systemen können die graue Energie in Bezug auf Tages- und Kunstlichtnutzung und Fassadensysteme verringern. Design- und Planungsprozesse müssen gesetzlich verpflichtend durchgeführt und die Anwendung der EN 17037 oder EN 12464 unterstützt werden, um die vorhandenen Möglichkeiten auch in Hinblick auf Inbetriebnahme und Wartung zu nutzen.