Optimale Nutzung des Tageslichts

Tageslicht ist eine hochaktuelle Planungsdisziplin, die eine stärkere Nutzung von Tageslicht in Gebäuden fördert.

Das grundlegende Ziel ist es, transparente Flächen (wie Fenster, Oberlichter oder durchgehende Verglasungen) und reflektierende Innenflächen so zu positionieren, dass natürliches Licht den ganzen Tag über für eine effektive Beleuchtung sorgen kann.

Während ein wesentlicher Teil des Tageslichts zweifellos die Baustellenplanung und die architektonische Gestaltung der Gebäudehülle beinhaltet, sollte nicht unterschätzt werden, dass die Koordination mit zwei Schlüsselfunktionen der Gebäudeautomationssysteme wie Kunstlicht und Beschattung ebenfalls entscheidend für die Effektivität ist.

Natürliches Licht als Ressource

Tageslicht ist die Kombination aus direktem und indirektem Licht der Sonne während des Tages; von der gesamten Sonnenenergie, die an der Erdoberfläche ankommt, sind 40 % sichtbare Strahlung. Die Innenräume von Gebäuden benötigen Licht, um verschiedene Tätigkeiten auszuführen, und die natürliche Komponente ist eine sehr wichtige Ressource, die sich positiv auf den Menschen und die Energiebilanz auswirken kann.

Aus diesem Grund wurde 2019 die Norm UNI EN 17037 veröffentlicht, die die breitere Nutzung von natürlichem Licht - definiert als der "sichtbare Teil der globalen Sonnenstrahlung" - für die Innenbeleuchtung fördert. Die Norm gibt Informationen darüber, wie diese Komponente des Lichts zur Beleuchtung und zur Begrenzung der Blendung genutzt werden kann. Gleichzeitig werden Grundsätze für die Berechnung und den Nachweis festgelegt und die typische Variabilität des natürlichen Lichts über den Tag und das Jahr hinweg berücksichtigt. Die Norm gilt für Räume, in denen sich regelmäßig Personen für längere Zeit aufhalten, außer in den besonderen Fällen, in denen natürliches Licht nicht mit der Art und Aufgabe der ausgeführten Arbeit vereinbar ist.

Die Norm UNI EN 17037 definiert die grundlegenden Beiträge der Tageslichtbeleuchtung als:

• Außenansicht. Öffnungen sorgen nicht nur für natürliches Licht, sondern ermöglichen den Bewohnern auch Sichtkontakt mit der Umgebung des Gebäudes. Dies wird als positiver Faktor angesehen, der die Müdigkeit, die mit langen Aufenthalten in überfüllten Umgebungen einhergeht, reduziert und die Möglichkeit bietet, sich zu entspannen und die übermäßige Konzentration zu erleichtern;
• Schutz vor Blendung. Bei direkter Sonneneinstrahlung kann es beim Betrachten im Außenbereich zu Blendung kommen, einer negativen Erscheinung aufgrund von Bereichen, die eine viel höhere Leuchtdichte aufweisen als die, an die sich die Augen in der Innenumgebung gewöhnt haben. Um diese Gefahr zu verringern, sollten Beschattungseinrichtungen vorgesehen werden;
• Einwirkung von Sonnenlicht. Dieser Faktor ist von großer Bedeutung für die Qualität des Raumklimas und trägt zum Wohlbefinden der Bewohner bei, insbesondere in Gebäuden wie Krankenhäusern, Heimen oder Schulgebäuden. Der Einsatz von Beschattungseinrichtungen kann mögliche thermische und visuelle Unannehmlichkeiten reduzieren.

Warum ist Tageslicht wichtig?

• 63 % der Menschen halten Tageslicht für den wichtigsten Aspekt einer Wohnung (Homewise-Umfrage, "Without space + light")

• Tageslicht verbessert den visuellen und psychologischen Komfort und wirkt sich positiv auf die Leistungsfähigkeit, Aufmerksamkeit, Zufriedenheit und Lernfähigkeit des Menschen aus

• Tageslicht lindert die saisonale affektive Störung (SAD, eine Form der Depression)

• Die Exposition gegenüber Sonnenlicht hat sich als wirksame Behandlung von Schlafstörungen erwiesen

• Tageslicht durch Fenster ist der Schlüsselfaktor für die Bereitstellung hoher Lichtmengen, die zur Unterstützung der Funktion des zirkadianen Systems benötigt werden

(Quelle: www.lrc.rpi.edu)

Grenzen der Nutzung von natürlichem Licht

Wo es die Gebäudehülle zulässt, kann natürliches Licht dank Öffnungen in vertikalen (Türen, Fenster, Verglasungen) und horizontalen (Oberlichter) Flächen die meiste Zeit des Jahres die primäre Tageslichtquelle in der Tagesmitte sein.

Aber die Verfügbarkeit von natürlichem Licht im Außenbereich ist typischerweise sehr variabel; sie hängt z. B. von der Tageszeit, den Wetterbedingungen und der Jahreszeit ab. Auch der Breitengrad spielt eine wichtige Rolle: In den Hauptstädten der Europäischen Union reichen die durchschnittlich verfügbaren jährlichen Tageslichtstunden von 3.600 in Valletta über 1.550 in Brüssel bis zu 3.150 in Rom. Auch wenn die positiven Auswirkungen des natürlichen Lichts auf den Menschen wissenschaftlich nachgewiesen sind, muss bei seiner Verwendung die Blendfreiheit und die Wahrung der Privatsphäre der Bewohner gewährleistet sein.

Schließlich ist es in der Sommersaison notwendig, die thermischen Belastungen - die in den Innenräumen durch die direkte Sonneneinstrahlung, die durch die Glasflächen hindurchgeht, erzeugt werden - zu begrenzen, um Energieverschwendung durch übermäßigen Einsatz von Klimaanlagen zu vermeiden.

Aufgrund dieser Grenzen kann in realen Gebäuden, die für eine gute Behaglichkeit notwendige Beleuchtungsstärke nicht ausschließlich durch natürliches Licht erreicht werden, sondern ergibt sich immer aus einer intelligenten kombinierten Nutzung von natürlichem Licht und Kunstlicht.