IEA SHC Task 61/EBC Annex 77: Ganzheitliche Lösungen für Tages- und Kunstlicht

Auf die Beleuchtung entfallen etwa 15 % des weltweiten Stromverbrauchs - eine intelligente Abstimmung von Tageslicht- und Kunstlichtlösungen sowie integrale Lichtsteuerungen ermöglichen wesentliche Energieeinsparungen. Gleichzeitig müssen die Lösungen Nutzer:innen-zentriert anhand der visuellen und biologischen Lichtwirkungen optimal geplant werden. Im Task wurden Nutzerinnen-Anforderungen sowie existierende Technologien und Planungsmethoden analysiert und exemplarische Umsetzungen in Fallstudien dokumentiert.

Kurzbeschreibung

Der IEA SHC Task 61/EBC Annex 77 zielte darauf ab, Potenziale der Integration von Tageslicht- und Kunstlichtlösungen und entsprechenden Steuerungsansätzen aufzuzeigen, um höchste Energieeffizienz der Beleuchtungslösungen zu erzielen und optimale Lichtbedingungen für Benutzer:innen zu realisieren. Über einen Zeitraum von 3½ Jahren arbeiteten im Task 55 internationale Expert:innen aus 37 Forschungsinstituten, Universitäten und Unternehmen aus 17 Ländern aus den Bereichen Tageslicht, Kunstlicht und Lichtsteuerungen zusammen.

Der Task beschäftigte sich mit der Allgemeinbeleuchtung in Innenräumen, wobei das Hauptaugenmerk auf Anwendungen in Nicht-Wohngebäuden lag. Behandelt wurde die Integration von

  • Tageslichtnutzung durch innovative Fassadensysteme und architektonische Lösungen,
  • Kunstlichtlösungen unter Einsatz neuer Technologien und Planungsansätze, sowie
  • Lichtsteuerungen und Steuerstrategien mit speziellem Schwerpunkt auf visuelle und nicht-visuelle (biologische) Nutzer:innen-Anforderungen und auf die Schnittstelle zwischen Tages- und Kunstlicht.

Anforderungen aus Sicht der Benutzer:innen wurden gesammelt, wobei visuelle und nicht-visuelle Bedürfnisse berücksichtigt wurden. Die Ergebnisse wurden in typische Benutzer:innen- und Zeitprofile, sogenannte „Personas", zusammengeführt. Der Stand der Technik im Bereich der Lichtsteuerungen wurde erhoben, neue Entwicklungen analysiert und auf ihr Zukunftspotenzial untersucht. Ein allgemein anerkanntes Schema zur Charakterisierung von Tageslichtsystemen existierte bisher am Markt noch nicht.

Ein Hauptziel war es daher, bestehende Ansätze zu vergleichen und eine einheitliche Methodik auszuarbeiten. Bis dato gab es kein stundenbasiertes Bewertungsverfahren für Beleuchtungssysteme, obwohl das in vielen anderen Gewerken im Gebäudebereich bereits üblich ist. Ein solches Verfahren, das nun sowohl Tageslicht, Kunstlicht und auch Lichtsteuerungen abbildet, wurde ausgearbeitet. Um Aussagen über die Performance installierter integraler Beleuchtungslösungen treffen zu können, wurde ein Bewertungsprotokoll ausgearbeitet und in zahlreichen Fallstudien angewandt und getestet.

Die Ergebnisse aus dem Task sind in Berichten verfügbar und über die Programmhomepage abrufbar. Das Verfahren zur Charakterisierung von Tageslichtsystemen wurde in einem White Paper als Vorarbeit für einen Normentwurf ausgearbeitet, das stundenbasierte Bewertungsverfahren als Ergänzung im Zuge der Revision der ISO 10916 vorbereitet.

Ergebnisse

  • Taskberichte zu „Personas für nutzerzentrierte integrale Lichtlösungen", „Integration und Optimierung von Tages- und Kunstlicht", „Workflows im Designprozess integraler Lichtlösungen", „Integrale Lichtlösungen in der Praxis"
  • Fact Sheets zu Fallbeispielen realisierter Projekte mit integralen Lichtlösungen
  • Charakterisierungsverfahren für Tageslichtsysteme
  • Normierung: Work Item zur Überarbeitung der ISO10916 zur Ergänzung um das stundenbasierte, gesamtheitliche Bewertungsverfahren
  • VR Entscheidungshilfe
  • Web-Tool zur stundenbasierten Energieberechnung für Beleuchtung

Österreichische Beiträge

  • Leitung Subtask C „Design Support for Practitioners (Tools, Standards, Guidelines)"
  • Ausarbeitung der visuellen und nicht-visuellen Nutzer:innen-Anforderungen an die Beleuchtung
  • Zusammenfassung des Stands der Technik im Bereich der integrativen Tages- und Kunstlichtsteuerungen
  • Ausarbeitung eines White Paper als Vorarbeit für einen Normentwurf zur Charakterisierung von Tageslichtsystemen
  • Österreichisches Fallbeispiel: Dokumentation und Monitoring einer integralen Tages- und Kunstlichtlösung im F&E-Büro bei Bartenbach
  • Aufbereitung der Tageslichtberechnungsmethode als Teil der integralen, stündlichen Bewertungsmethodik

Ziel des IEA Tasks war es, die Integration von Tageslicht, Kunstlicht und Lichtsteuerung voranzutreiben, um höchste Energieeffizienz und optimale Bedingungen für den Gebäudenutzer zu ermöglichen.

David Geisler-Moroder, Bartenbach GmbH, beim IEA Vernetzungstreffen am 29. September 2021

Publikationen

IEA Solares Heizen und Kühlen (SHC) Task 61/EBC Annex 77: Ganzheitliche Lösungen für Tages- und Kunstlicht

Auf die Beleuchtung entfallen etwa 15 % des weltweiten Stromverbrauchs - eine intelligente Abstimmung von Tageslicht- und Kunstlichtlösungen sowie integrale Lichtsteuerungen ermöglichen wesentliche Energieeinsparungen. Gleichzeitig müssen die Lösungen Nutzer:innen-zentriert anhand der visuellen und biologischen Lichtwirkungen optimal geplant werden. Im Task wurden Nutzer:innen-Anforderungen sowie existierende Technologien und Planungsmethoden analysiert und exemplarische Umsetzungen in Fallstudien dokumentiert. Schriftenreihe 16/2022
D. Geisler-Moroder, S. Hammes, Wilfried Pohl, R. Weitlaner
Herausgeber: BMK
Deutsch, 59 Seiten

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Projektleitung:

Bartenbach GmbH
Dr. David Geisler-Moroder
Rinner Str. 14
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E-Mail: David.Geisler-Moroder@bartenbach.com

Projektpartner:

Hella Sonnen- und Wetterschutztechnik GmbH
Mag. Robert Weitlaner, MSc.
A-9913 Abfaltersbach 125
E-Mail: Robert.Weitlaner@hella.info