Licht und Leuchten in Bildungseinrichtungen - Beleuchtung für Bildungseinrichtungen

Beleuchtung für Bildungseinrichtungen

Unser Wohlbefinden und unsere biologischen Prozesse werden maßgeblich durch Licht beeinflusst. Um eine optimale Lernumgebung in Bildungseinrichtungen zu ermöglichen, bieten modern LED-Technologien eine effiziente, nachhaltige und gesundheitsfördernde Lichtgestaltung. LED-Leuchten sorgen nicht nur für eine hohe Energieeinsparung, sondern verbessern auch die Lichtqualität, was wiederum die Aufnahmefähigkeit der Lernenden steigert.

Die wichtigsten Vorteile von LED-Leuchten:

• Reduzierter Energieverbrauch: LED-Lampen sparen bis zu 70 % Stromkosten im Vergleich zu herkömmlichen Leuchtmitteln.
• Hohe Qualität: Kein Flackern, kein Brummen, keine Einschaltverzögerung.
• Langlebigkeit: LEDs halten über 50.000 Stunden, wodurch Wartungskosten minimiert werden.
• Kurze Amortisationszeit: Die Investition rentiert sich bereits nach 2 bis 5 Jahren.
• Geringere Umweltbelastung: Reduktion der CO2-Emissionen um mehrere Tonnen pro Jahr.
• Erhöhte Sicherheit: LEDs sind stoß- und vibrationsfest und weniger gefährlich als herkömmliche Leuchtmittel.
• Flexible Steuerungsmöglichkeiten: LEDs sind „digitale“ Leuchtmittel, denen Schalt- und Dimmvorgänge nicht schaden. Dynamische Beleuchtungslösungen sind damit erstmals sinnvoll machbar.

Licht fördert unsere visuelle Wahrnehmung und steuert auch zahlreiche körperliche Prozesse wie den Schlaf-Wach-Rhythmus, die Aufmerksamkeit und die kognitive Leistungsfähigkeit. Wissenschaftliche Studien belegen, dass eine gezielte Lichtgestaltung in Klassenzimmern einen positiven Einfluss auf das Lernen haben kann.

Raumklima, Lärm und visuelle Ablenkungen können negativ die Konzentration stören. Eine gute Lichtgestaltung und bewusste Lichtsteuerung können dem gezielt entgegenwirken:

• Lichtgestaltung: Durch Abdunkeln der Umgebung oder Verstärkung der Beleuchtung kann die Konzentration gesteigert werden.
• Motivieren: Schlechtes Licht führt zu schneller Ermüdung, Nackenbeschwerden und Augenreizungen.
• Dynamischer Licht-Rhythmus: Ein ausgewogenes Lichtkonzept unterstützt den Tag-Nacht-Rhythmus.

Schulen waren schon immer und werden es bleiben, ein Ort mit unterschiedlichen Nutzungsbereichen, wie z. B. Turnhallen für den Vereinssport oder Säle für öffentliche Veranstaltungen. Auch dies ist für eine gute Lichtlösung zu beachten.

Eine aktuelle Studie zum Energieverbrauch im Bereich "Gewerbe, Handel, Dienstleistungen" ergab, dass die Beleuchtung in Schulen den größten Stromverbrauch verursacht (67 %).

Viele Bildungseinrichtungen nutzen noch veraltete Beleuchtungssysteme, die den aktuellen Standards nicht entsprechen.

Eine Modernisierung durch LED-Technologie bietet hier erhebliches Einsparpotenzial:

• Reduktion der Energiekosten: Umstellung auf LED senkt den Stromverbrauch erheblich.
• Geringere Wartungskosten: Langlebige LEDs benötigen weniger Wartung und Austausch.
• Höhere Lichtqualität: Verbesserte Farbwiedergabe und gleichmäßige Ausleuchtung.
• Umweltfreundlichkeit: LEDs enthalten kein Quecksilber und produzieren weniger Müll.

Besonders interessant sind hierbei die Möglichkeiten, die Bestandsinstallation und die Bestandsleuchten zu behalten, Bestandsschutz zu genießen und trotzdem alle Vorteile moderner LED-Technologien zu nutzen.

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In den ersten Lebensjahren entwickeln sich bei den Kleinen die kognitiven Fähigkeiten. In Kinderkrippen ist daher ein durchdachtes Beleuchtungskonzept erforderlich, das eine behagliche Atmosphäre schafft, um die spielerische Erkundung der Umwelt zu fördern. Zudem sorgt eine ideale Beleuchtung für Sicherheit und motiviert die Kinder, aktiv zu sein.

Daher sind bestimmte Lichtanforderungen zu erfüllen:

• Beleuchtungsstärke: Eine Lichtstärke von mindestens 300 Lux ist für Spiel- und Krippenräume gemäß DIN 12464-1 erforderlich.
• Farbwergabe: Ein hoher Farbwiedergabeindex (CRI ≥95) unterstützt die natürliche Farbwahrnehmung und fördert die sensorische Entwicklung.
• Blendfreiheit: Direktes Licht, das in die Augen der Kinder strahlt, sollte vermieden werden.
• Dimmung: In ruhigen Phasen kann mittels flexibler Lichtlösungen das Licht gedämpft werden und bei Spielzeiten helles Licht eingestellt werden.

Auch in Kindergärten und Vorschulen hilft die richtige Beleuchtung den Kindern, ihre Umgebung besser zu erkunden, zu entdecken und neue Dinge zu erforschen. Eine ausgewogene Leuchtdichteverteilung sorgt für eine angenehme Wohlfühlatmosphäre, während ein hoher Farbwiedergabeindex Farben naturgetreu darstellt – besonders wichtig beim Basteln und Malen. Diese Helligkeit unterstützt die visuelle Wahrnehmung der Kinder, schafft eine anregende Umgebung und fördert eine gesunde Entwicklung.

Um die visuelle Wahrnehmung zu optimieren gilt:

• Die Kombination aus direkter und indirekter Beleuchtung sorgt für eine harmonische Lichtverteilung und verhindert harte Schatten.
• Intelligente Sensortechnik mit dimmbaren Lichtsystemen optimiert die bedarfsgerechte Beleuchtung.
• Dynamisches Weißlicht mit einer Farbtemperatur zwischen 2.700 und 6.500 Kelvin fördert Entspannung, Aufmerksamkeit und Aktivität.

Kinder fühlen sich sicher, wohl und geborgen, wenn das jeweils notwendige Lichtambiente geschaffen werden kann.

»Beispiele und weitere Infos für Licht in Kindergärten und Schulen gibt es hier.«

In Kindertagesstätten sollen Kinder sowohl rumtollen als auch zur Ruhe kommen können. Ein ausgewogenes Beleuchtungskonzept hilft, eine aktivierende als auch entspannende Lichtstimmung zu generieren.

Es bietet sich an, folgende Forderungen dabei zu erfüllen:

• Anpassbarkeit: Verschiedene Lichtszenen ermöglichen flexible Anpassungen des Lichts an unterschiedliche Aktivitäten wie Spielen, Lesen oder Entspannen.
• Farbwiedergabe: Eine hohe Farbwiedergabequalität (CRI ≥95) unterstützt Kreativität und fördert die natürliche Wahrnehmung.
• Sicherheitsaspekte: Flure und Treppenhäuser müssen gut ausgeleuchtet sein, um Stolperfallen zu vermeiden.
• Blendfreiheit: Direkter Lichteinfall in die Augen der Kinder sollte vermieden werden, um Unwohlsein und Überanstrengung zu reduzieren.

Folgende Maßnahmen gelten für eine optimale Lern- und Spielumgebung:

• Tageslichtsimulation mittels dynamischem Weißlicht: Die Beleuchtung folgt dem natürlichen Tagesverlauf und unterstützt den circadianen Rhythmus der Kinder. (HCL)
• Kombination aus direkter und indirekter Beleuchtung: Diese gewährleistet eine gleichmäßige und kontrastreiche Lichtverteilung.
• Lichtsteuerung: Licht- und/oder Bewegungssensoren passen die Beleuchtung situativ an.

Da Kinder durch Beobachtung und Nachahmung lernen, muss die Beleuchtung ihre visuelle Wahrnehmung bestmöglich unterstützen. Zudem sollte die Beleuchtung eine Balance zwischen aktiven und ruhigen Phasen schaffen.

Lichtkonzepte für unterschiedliche Raumgestaltung

In KiTas gibt es zwei grundlegende Raumkonzepte: das geschlossene und das offene Konzept. Beide haben unterschiedliche Anforderungen an die Lichtplanung:

Geschlossenes Konzept

• Für Tätigkeiten wie eine Mal- und Essecke, eine Ruhezone, einen Spielbereich stehen fest definierte Bereiche zur Verfügung.
• Eine zoniert steuerbare Grundbeleuchtung mit guter Farbwiedergabe ist empfehlenswert.
• Eine warme, gedimmte Beleuchtung in Ruheecken und Vorlesebereichen schafft eine entspannte Atmosphäre.
• Für die Verkleidungs- und Puppenecke können Strahler spielerische Szenen unterstützen.

Offenes Konzept

• Kinder können sich frei in thematisch gestalteten Räumen bewegen.
• Helle, gleichmäßige Beleuchtung mit neutralen Lichtfarben und hoher Farbwiedergabe in Bau-, Kreativ- und Esszimmern.
• Ruhe- und Kuschelräume profitieren von warmweißen Lichtfarben und gedämpftem Licht für eine beruhigende Wirkung.
• Sport- und Bewegungsräume sollten mit ballwurfsicheren, blendfreien Leuchten ausgestattet sein.

Flure, Garderoben, Waschräume und Personalräume dürfen nicht außer Acht gelassen werden. Diese sind normgerecht auszuleuchten. Lichtakzente in Fluren und Garderoben schaffen Abwechslung. Die besonderen Kinderkunstwerke können dort auch noch ausgehängt und inszeniert werden.

Um Gefahren zu vermeiden, sollte man in KiTas auf Leuchten mit Kanten und Ecken verzichten, ebenso auf mobile Steh- und Tischleuchten.

Besonders in den dunkleren Monaten von September bis April ist künstliche Beleuchtung am Morgen unverzichtbar. Auch die farbliche Gestaltung von Wänden und Möbeln sollte in die Planung einbezogen werden, da sie das Lichtempfinden beeinflusst.

»Weitere Info zum Thema Lichtqualität gibt es hier.«

Unterrichtsräume werden aktuell flexibel genutzt, um verschiedene Lern- und Unterrichtssituationen zu ermöglichen. Ob Frontalunterricht, Gruppenarbeit oder Projektpräsentationen – die Beleuchtung hat sich an unterschiedliche Nutzungsszenarien anzupassen. Eine unzureichende Helligkeitsverteilung kann die Augen schnell ermüden oder gar schädigen und die Konzentration der Lernenden beeinträchtigen.

Gemäß DIN sollte die Mindestbeleuchtungsstärke in Unterrichtsräumen um die 300 Lux liegen. Höhere Beleuchtungsstärken setzen sich aber immer mehr durch. Speziell die klassische Tafel braucht eine gesonderte Leuchte, um für eine ausreichende vertikale Helligkeit auf der Tafel zu sorgen.

Anforderungen an die Beleuchtung:

• Gleichmäßige Ausleuchtung aller Wände, einschließlich Tafel- und Rückwand, um plötzliche Helligkeitswechsel zu vermeiden.
• Blendungsfreiheit, um visuelle Störungen zu reduzieren und die Augen zu entlasten.
• Flexible Steuerung, um verschiedene Unterrichtsformen optimal zu unterstützen.

Kleine Unterrichtsräume:

• Freie Sitzanordnung erfordert Leuchten mit hohem Indirektanteil oder großflächige Lichtquellen mit diffuser Abdeckung.
• Hohe Farbwiedergabequalität zur Unterstützung des Lernprozesses.
• Möglichkeit zur Anpassung der Beleuchtungsstärken für die jeweiligen Unterrichtsphasen.

Große Unterrichtsräume:

• Bei gerichteter Sitzanordnung hat sich die übliche herkömmliche Reihenanordnung bewährt. Dabei darf die Sicht auf Wandtafeln und Projektionsflächen nicht gestört werden.
• Einsatz von getrennt steuerbaren Beleuchtungsgruppen (z. B. für Wandtafeln, Demonstrationsbereiche, Einzelarbeitsplätze und Rednerpulte).

Da moderne Klassenzimmer zunehmend flexibel genutzt werden, muss auch die Beleuchtung anders geplant werden:

• Richtungsneutrale Anordnung der Leuchten, um eine freie Sitzordnung zu ermöglichen.
• Gleichmäßige Lichtverteilung, um visuelle Ermüdung zu verhindern.
• Zusätzliche Beleuchtung für Präsentationsflächen, abhängig von der eingesetzten Technik (z. B. interaktive Whiteboards oder Beamer-Projektionen).

In traditionell angeordneten Klassenzimmern mit Hauptblickrichtung zur Tafel kommen oft Lichtbandsysteme zum Einsatz. Diese bestehen meist aus zwei parallelen Leuchtenreihen, die fensternahe und fensterferne Bereiche gleichmäßig ausleuchten. Die parallele Anordnung zur Fensterfront sorgt für einen natürlichen Lichteinfall mit ausgewogenen Schattenverhältnissen.

»Eine tolle Referenzbroschüre zum Thema Licht in Bildungseinrichtungen gibt es hier als PDF.«

Präsentationsflächen wie Tafeln, Whiteboards und Tablets sollten gesondert betrachtet und geplant werden. Wenig fremdes Licht und geringe Helligkeiten sind für Tablets ideal. Klassische dunkle Tafeln sind mit einer großen vertikalen Beleuchtungsstärke von idealerweise 500 lx gesondert anzuleuchten.

Im Gegensatz zu den traditionellen Tafeln sind Whiteboards jedoch weiß, wodurch sie einerseits mit weniger Licht auskommen, andererseits aber anfälliger für Reflexionen sind und eine gleichmäßige Ausleuchtung benötigen.

Ein ständiger Wechsel zwischen hellen und dunklen Bereichen kann die Augen schnell ermüden und erschwert das Lesen sowie das Folgen des Unterrichts erheblich. Neben der Beleuchtungsstärke ist auf eine gleichmäßige Ausleuchtung zu achten. Das Verhältnis der mittleren zur maximalen Beleuchtungsstärke sollte bei etwa 0,70 liegen. Zudem ist ein Farbwiedergabeindex von mindestens Ra 80 erforderlich, wobei heute Ra 90 vielfach bereits Standard ist – auch für die allgemeine Raumbeleuchtung. Je höher der Ra-Wert, desto naturgetreuer ist die Farbwiedergabe.

Geeignete Beleuchtungslösungen

Für Tafeln eignen sich asymmetrisch abstrahlende Leuchten, beispielsweise Wandfluter oder Wallwasher. Diese ergänzen gleichzeitig die Allgemeinbeleuchtung des Raumes. Umsetzbar ist dies mit Einbau-, Anbau- und Pendelleuchten. Die Anordnung der Leuchten muss parallel zur Präsentationsfläche erfolgen. Die Leistung ist ausreichend zu dimensionieren, um die gesamte Fläche gleichmäßig auszuleuchten. Der ideale Abstand zur Tafel beträgt dabei zwischen 0,85 und 1,30 Meter.

Fachklassen mit naturwissenschaftlichen oder handwerklichen Schwerpunkten benötigen höhere Beleuchtungsstärken. Versuche und Experimente sind dort fester Bestandteil des Unterrichts. Um diese sicher durchführen zu können, empfiehlt die Norm DIN eine Beleuchtungsstärke von mindestens 500 Lux für Werkstätten, Handarbeitsräume, Übungsräume und Laboratorien. Besonders in Chemie- und Physiklaboren sollten Experimentierpulte mit separat schaltbaren Leuchten und gegebenenfalls mit Leuchten höherer Schutzart ausgestattet sein. Für eine präzise Farberkennung bei Chemikalien und Kabelkennzeichnungen ist eine hohe Farbwiedergabe (Ra ≥ 90) zwingend erforderlich.

Zum Schutz vor Stroboskopeffekten, die bei drehenden Maschinenteilen auftreten können, sind LED-Leuchten auf ihre Eignung zu prüfen. Bevorzugt werden stromgetriebene, amplitudengeregelte LED-Technologien gegenüber getakteten, spannungsgetriebenen LED-Lösungen mit Pulsweitenmodulation (PWM).

Insbesondere im Kunstunterricht ist eine hohe Farbwiedergabe entscheidend, um Farbnuancen sicher beurteilen zu können. Nach DIN sind für Zeichensäle mindestens 750 Lux erforderlich, um ein ungehindertes Arbeiten zu ermöglichen. In Musikräumen sollten Schatten und Blendungen minimiert werden. Ideal sind dort große indirekte Lichtanteile, damit Noten gut gelesen und Instrumente sicher bedient werden können.

In Hörsälen sollen die Sitzreihen laut DIN mit 500 lx beleuchtet werden, während für die Referenten und das Rednerpult mindestens 750 lx empfohlen werden. Für die Beleuchtung der Tafel- und Präsentationsflächen gelten die dafür zuvor genannten Vorgaben. Besonders in großen Auditorien mit ansteigender Bestuhlung ist eine gleichmäßige Lichtverteilung genau zu planen. In Hörsälen ist ein intelligentes Lichtmanagementsystem von Vorteil, das verschiedene Lichtszenarien für unterschiedliche Veranstaltungsformate ermöglicht. So kann das Licht beispielsweise für Präsentationen gedimmt werden, während es für Mitschriften ausreichend hell bleibt. Zusätzlich sind dimmbare Wandleuchten oder Lichtbänder in Boden- und Wandbereichen hilfreich, um Wege und Treppen dezent auszuleuchten.

In solchen Sälen gelten auch ganz bestimmte Vorgaben bezüglich der Notbeleuchtung. Näheres dazu unter Notbeleuchtung weiter unten. Notbeleuchtungen und Fluchtwegkennzeichnungen sind hier unerlässlich.

Bibliotheken müssen, wenn man konzentriert arbeiten und sich gelegentlich auch mit anderen austauschen möchte, eine angenehme und wohnliche Atmosphäre bieten. Nicht selten verbringen Studierende hier viele Stunden, weshalb eine ausgewogene Lichtgestaltung besonders wichtig ist.

Die Bücherregale sind das Herzstück jeder Bibliothek. Hier ist eine lokal zonierte Ausleuchtung erforderlich. Die vertikale Beleuchtungsstärke sollte etwa 200 lx betragen. Ideal sind asymmetrische Leuchten, die die Lichtströme gleichmäßig auf die Regalfronten verteilen. Hohe Farbwiedergabeeigenschaften der LEDs erleichtern das Erkennen von Buchtiteln, Farben und Schriften.

Die Lesezonen gehören zu den am intensivsten genutzten Bereichen in der Bibliothek. Tischleuchten für lokales, intimes Licht schaffen bei einer Beleuchtungsstärke von 500 lx bis 750 lx ein stimmungsvolles Umfeld, in dem man gerne verweilt. Diese sollten dimmbar sein, damit der persönliche Arbeitsbereich flexibel an Lesen, Schreiben oder die Nutzung von Tablets angepasst werden kann. Gleichzeitig ist darauf zu achten, dass der restliche Raumbereich ausreichend hell bleibt, um störende Leuchtdichteunterschiede zu vermeiden.

Kommunikationsbereiche sind räumlich getrennt anzuordnen, um die Lesenden und Lernenden nicht zu stören. Hier kann die Beleuchtung individuell konzipiert werden, um einen angenehmen Wohlfühlbereich zu schaffen.

»Ein gutes Beispiel zum Thema Licht in einer Bibliothek ist der Neubau der Universitätsbibliothek Mainz.«

Mensa und Cafeteria sind Treffpunkte zur Kommunikation, dienen auch zur Erholung und sind nicht zuletzt Orte der Verpflegung. Das Licht muss funktionalen Aspekten als auch gestalterischen Wünschen gerecht werden. Mit 200 lx sind die Anforderungen an die Beleuchtungsstärke gering, weshalb dekorative Leuchten sich hier geradezu anbieten. Ausgenommen ist der Kassenbereich – hier sind laut DIN 300 lx zu erreichen.

Ideal sind Leuchten mit 2-Komponenten – direktes brillantes, funkelndes Licht in Kombination mit indirekten, weich leuchtenden Anteilen, um eine behagliche Atmosphäre zu schaffen. Horizontale als auch vertikale Betrachtungen der Helligkeiten sind notwendig.

Häufig werden solche Räumlichkeiten auch als Mehrzweckräume konzipiert und genutzt. Auch dafür muss dann die Beleuchtung ausgerichtet sein. Logisch, dass hier Lichtszenen und Dimmbarkeit essenziell sind.

Schwierig wird es, wenn die Möblierung flexibel und verrückbar ist; dann muss eine Kombination aus direktem und indirektem Licht auf der Fläche erfolgen. Ein gutes Helligkeitsniveau erleichtert die Orientierung und Glanzeffekte auf Glas und Porzellan betonen Sauberkeit und Hygiene. Dies schafft Vertrauen.

Attraktives Licht im Bereich der Theken und Essensausgabe soll Appetit machen. Hohe Farbwiedergabe der LEDs erleichtert die qualitative Beurteilung der Speisen und lässt die Nahrungsmittel natürlich erscheinen.

Zusätzliche Sitzgruppen werten solche Räume auf und sind besonders heute notwendige Maßnahmen, um Plätze für Kommunikation zu schaffen. Gleichzeitig bieten diese Bereiche dann Rückzugsmöglichkeiten für Gespräche oder Lern- und Arbeitsgruppen.

»Weitere Infos zum Thema Licht und Leuchten für Mensa und Versammlungsstätte gibt es hier.«

Für Sicherheit unterliegen Flure und insbesondere Treppen ganz bestimmten Vorgaben im Hinblick auf deren Beleuchtung. Zum einen für deren wichtigste Aufgabe, Räume zu erschließen, aber zusätzlich auch als Aufenthalts- und Kommunikationszonen. Dunkle Ecken und Bereiche sollten verhindert werden.

Für Flure gilt eine Mindestbeleuchtungsstärke von 100 Lux. Einfacher zu erreichen, wenn Wand- und Decken hell gestaltet werden. Helle Farben lassen Räume zudem größer erscheinen. Die Leuchten sollten nicht nur den Boden, sondern auch die Wände illuminieren und so ergibt sich einladendes Umfeld.

Treppen müssen stärker ausgeleuchtet werden; nach DIN sind dies 150 lx, empfohlen werden allerdings 200 lx. Dies bringt gerade bei hohem Verkehrsaufkommen mehr Sicherheit, denn Stufenkanten müssen klar erkennbar sein. Schattenbildungen und große Kontraste sollten vermieden werden, am besten eine diffuse und ausgewogene Lichtverteilung. Auch die Zugänge von Aufzügen sollen mit gleicher Helligkeit von 200 lx ausgestattet werden.

Foyers und Eingangsbereiche sind der Bereich, der Besuchende willkommen heißt. Besonders wichtig sind helle Decken, um von draußen erkennen zu können, wo der Zugang ist. Gleichzeitig kann das Licht konzipiert werden, um Orientierung und Zielrichtungen aufzuzeigen. Darüber hinaus werden Foyers auch gerne für Veranstaltungen und Empfänge genutzt. Hier kann eine vielseitige und flexible Beleuchtung hilfreich sein. Akzente bringen Strahler und Wandleuchten. Und die allgemeinen Raumleuchten sollten zoniert gruppiert werden.

Treppen und Flure sind gleichzeitig Fluchtwege, über die im Notfall Menschen das Gebäude schnell verlassen können. Daher sind die Vorgaben für Not- und Sicherheitsbeleuchtung unabdingbar einzuhalten.

Hierbei ist eine funktionale Ausleuchtung der Halle erforderlich, um alle Sportaktivitäten gut absolvieren zu können. Zum anderen muss aber auch die Möglichkeit bestehen, dekoratives Licht für Festlichkeiten und Veranstaltungen einstellen zu können.

Daher gilt es, die Beleuchtung in Sporthallen aus mehreren Faktoren zusammenzusetzen:

• Beleuchtungsstärke: Abhängig von der Sportart variiert die erforderliche Helligkeit. Während für den allgemeinen Schulsport mindestens 300 Lux gefordert werden, benötigen schnelle Ballsportarten mit kleinen Bällen, wie Badminton oder Tischtennis, eine vertikale Beleuchtungsstärke von mindestens 300 Lux. Für Wettkämpfe und Wettkampftraining liegen die empfohlenen Werte bei 500 bis 750 Lux.
• Blendungsfreiheit: Insbesondere bei schnellen Bewegungen und Blicken nach oben dürfen die Leuchten nicht blenden. Hochwertige Optiken wie Mikroprismen oder große Lichtöffnungen sorgen für geringe Leuchtdichten.
• Farbwiedergabe: Eine gute Farbwiedergabe ist entscheidend, um Kontraste und Details problemlos erkennen zu können.
• Homogenität: Eine gleichmäßige Lichtverteilung ohne dunkle Zonen gewährleistet konstante Sichtqualität.

Da Sporthallen häufig für verschiedene Zwecke genutzt werden, ist ein intelligentes Lichtmanagementsystem von Vorteil. Es erlaubt die Anpassung der Beleuchtung an unterschiedliche Aktivitäten und optimiert zugleich den Energieverbrauch.

• Individuell abrufbare Beleuchtungsszenarien – von heller Wettkampfbeleuchtung bis zu entspannter Atmosphäre.
• Separate Schaltung oder Dimmung einzelner Hallenbereiche.
• Komfortable Bedienung über Displays, Apps oder zentrale Steuerungen.

Darüber hinaus müssen die Beleuchtungsanlagen gestalterischen Ansprüchen genügen. Neben funktionalem und dekorativem Licht müssen die Leuchten formale Kriterien erfüllen und gleichzeitig ballwurfsicher ausgeführt sein.

Die Lichtplanung beginnt mit der Definition der Sportarten, die in der Halle ausgeübt werden sollen. Die Sportart mit den höchsten Sehansprüchen bestimmt dabei den Planungsmaßstab.

• Montageart: Abhängig von der Deckenhöhe – Einbau-, Anbau- oder Pendelleuchten.
• Blendungsbegrenzung: Geringe Blendwirkung für optimale Sichtverhältnisse.
• Ballwurfsicherheit: Alle Leuchten müssen mechanisch widerstandsfähig sein.

Optische Eigenschaften:

• Flächenleuchten mit großer Lichtaustrittsfläche für homogene Ausleuchtung.
• Strahler für dekorative Lichtakzente.
• Pendelleuchten mit direkten, indirekten und seitlichen Lichtanteilen.
• Architektonische Strukturen, die sich harmonisch in den Raum integrieren.

Auch in Umkleide- und Sanitärräumen ist eine angemessene Beleuchtung essenziell:

• Gleichmäßige Ausleuchtung zur Vermeidung harter Schatten.
• Hohe vertikale Beleuchtungsstärken für Schränke und Spiegel.
• Gute Farbwiedergabe zur realistischen Darstellung von Farben.
• Energieeffiziente Steuerung durch Präsenz- oder Bewegungssensoren.

Effizientes Lichtmanagement erhöht die Energieeinsparung und optimiert die Nutzung von Beleuchtungssystemen. Dynamische Beleuchtung kann sich positiv auf den Lernerfolg und das Wohlbefinden auswirken.

Anwendungen

• Tageslichtsimulation: Anpassung der künstlichen Beleuchtung an den natürlichen Lichtverlauf.
• Lichtszenarien: Unterschiedliche Modi für Unterricht, Präsentationen und Ruhephasen.
• Automatisierung: Bewegungsmelder und Zeitsteuerungen für optimale Effizienz.

Angesichts der hohen Effizienz von LED-Beleuchtung und der teilweise geringen Nutzungsstunden in Schulen stellt sich die Frage nach der Rentabilität von Sensoren und Steuerungskomponenten. Während eine einfache Schaltung wirtschaftlich sinnvoll ist, bleibt das Dimmen fraglich.

Um den Verlauf des Tageslichtes zu simulieren, sind neben Tunable-White-Leuchten auch höhere Beleuchtungsstärken zu konzipieren, um die Helligkeiten im Schulbetrieb variieren zu können:

• 500 Lux als Mindestwert für Unterrichtsräume.
• 750 Lux als empfohlene Helligkeit in den frühen Morgen- und Abendstunden.
• 300 Lux als Dimmwert in Grundschulen mit ausreichend Tageslicht.

Wichtig sind gleichzeitig variable Lichtfarben zwischen 2700K und 6500K, um Human Centric Lighting (HCL) zu nutzen und das Wohlbefinden, die Motivation und die Konzentration der Lernenden zu fördern.

Für verschiedene Unterrichtssituationen sind voreingestellte Lichtszenen zwecks einfacher Bedienung empfehlenswert:

• Präsentationen mit Monitor oder Beamer: Separates Dimmen oder Ausschalten der Hauptbeleuchtung.
• Schnelle Szenenauswahl über Bedienpanels, Tablets oder Apps.
• Passwortschutz für eine sichere Nutzung.

Lichtmanagementsysteme können verschiedene Funktionen zur Energieeinsparung bieten:

• Präsenzerfassung: Automatische Abschaltung nach Unterrichtsende.
• Bewegungsaktivierte Steuerung: Aktivierung der Beleuchtung bei Raumnutzung.
• Zeitschaltuhren: Steuerung der Beleuchtung in weniger frequentierten Bereichen wie Fluren und Treppenhäusern.
• Individuelle Steuerung: Nutzer können Beleuchtungsstärke anpassen.

Eine effektive Kombination dieser Steuerungssysteme reduziert den Energieverbrauch erheblich und steigert die Akzeptanz, wenn man das individuell anpassen kann. Am Markt gibt es eine Vielzahl vorkonfigurierter und frei programmierbarer Steuerkomponenten, die über standardisierte Schnittstellen wie DALI, Zigbee oder CASAMBI arbeiten. Diese Systeme sind oft in übergeordnete Gebäudesteuerungen (z. B. KNX) integrierbar und ermöglichen eine flexible Nutzung.

Lichtmanagementsysteme verbessern nicht nur den Energieverbrauch, sondern auch den Sehkomfort und die Lernumgebung. Eine intuitive Bedienbarkeit und flexible Steuerung sind für die Akzeptanz wichtig. Den Tageslichtverlauf dynamisch zu simulieren – sowohl in Helligkeiten als auch bei den Lichtfarben – lässt sich dank LED leicht realisieren. Nichts ist stupider als monotones, gleichbleibendes Licht über die gesamten Unterrichtsstunden hinweg. Veränderbares Licht, wie das natürliche Licht, fördert Motivation und Konzentration.

Ein plötzlicher Stromausfall kann in öffentlichen Gebäuden schnell zu Orientierungsproblemen und Panik führen. Die Unfallgefahr steigt, gerade in großen oder unbekannten Gebäuden. Daher ist eine funktionierende Sicherheitsbeleuchtung so wichtig, damit Menschen sich auch bei Dunkelheit zurechtfinden, Fluchtwege erkennen und das Gebäude sicher verlassen können. Sobald die Netzspannung ausfällt, schaltet sich die Notbeleuchtung automatisch an.

Die Anforderungen an die Notbeleuchtung bestehen aus funktionalen Aspekten und Mindestbeleuchtungsstärken:

• Die Beleuchtungsstärke der Notbeleuchtung muss mindestens 1 Lux auf der Mittelachse eines Rettungsweges betragen.
• Orientierungsleuchten müssen Fluchtwege eindeutig kennzeichnen.
• In Sportstätten gelten höhere Anforderungen, da eine höhere Beleuchtungsstärke notwendig sein kann, um eine Sportart sicher zu beenden.
• Laut Norm muss die Notbeleuchtung mindestens drei Stunden betriebsfähig sein, sofern baurechtliche Vorgaben keine anderen Zeiträume festlegen.

Für die Planung und Errichtung der Notbeleuchtung gibt es unterschiedliche Vorgaben:

• Bauordnungsrecht der Bundesländer: Schulen und öffentliche Gebäude müssen den jeweiligen Bauvorschriften entsprechen.
• Versammlungsstättenverordnung: In Räumen für mehr als 200 Personen ist eine Sicherheitsbeleuchtung vorgeschrieben.
• Schulbau-Richtlinien: Besondere Anforderungen für Schulen, insbesondere für Aufenthaltsräume ohne Fenster.
• Zusätzliche Vorgaben durch Baugenehmigungen oder Brandschutzkonzepte: Hier können weitergehende oder abweichende Regelungen gelten.
• Regelmäßige Prüfpflichten: Die Notbeleuchtung muss regelmäßig überprüft und gewartet werden, um ihre Funktion sicherzustellen.

Flucht- und Rettungswege müssen stets klar gekennzeichnet und ausreichend beleuchtet sein, insbesondere in Treppenhäusern, Fluren, Hallen sowie fensterlosen Aufenthaltsräumen.

Besondere Anforderungen für Sportstätten: Je nach Sportart kann eine Beleuchtungsstärke von bis zu zehn Prozent der normalen Allgemeinbeleuchtung für eine Dauer von bis zu 120 Sekunden erforderlich sein, bevor das Licht auf das Mindestmaß von einem Lux reduziert wird.

Kennzeichnung von Fluchtwegen bei Veranstaltungen: In Schulaulen, Mensen und Cafeterien müssen Fluchtwege flexibel angepasst werden können. Richtungsvariable Rettungszeichenleuchten ermöglichen hier eine sichere Orientierung.

Die regelmäßige Überprüfung der Notbeleuchtung ist gesetzlich vorgeschrieben:

• Regelmäßige Funktionsprüfung: Sicherheitssysteme müssen in festgelegten Intervallen getestet werden.
• Wartungsarme LED-Systeme mit Batteriepufferung erhöhen Zuverlässigkeit und senken Wartungskosten.
• Dokumentation der Prüfungen: Betreiber müssen Wartungen und Prüfungen lückenlos nachweisen.

Der Umstieg auf LED-Leuchten stellt eine der effektivsten Maßnahmen zur Reduzierung des Energieverbrauchs dar. Im Vergleich zu herkömmlichen Leuchtmitteln bieten LEDs eine Energieeinsparung von bis zu 70 %. Zudem überzeugen sie durch eine lange Lebensdauer von über 50.000 Betriebsstunden, was die Wartungs- und Ersatzkosten erheblich reduziert. LED-Leuchten bestehen zudem häufig aus umweltfreundlichen Materialien und lassen sich besser recyceln als konventionelle Leuchtmittel. Licht macht bis 70% der Stromkosten in einer Schule. Kosten und CO2 lassen sich beim Einsatz von LED-Lösungen deutlich reduzieren.

Damit die Effizienz von Beleuchtungsanlagen langfristig erhalten bleibt, ist eine regelmäßige Wartung erforderlich. Faktoren wie Alterung, Verstaubung und Verschmutzung können die Beleuchtungsstärke reduzieren. Eine Wartung umfasst:

• Reinigung der Leuchten und Lampen.
• Erneuerung oder Reinigung des Anstrichs von Decken und Wänden.
• Reparatur defekter LED-Leuchten.

Moderne Beleuchtungslösungen integrieren intelligente Lichtmanagementsysteme, die die Beleuchtungsstärke und Farbtemperatur dynamisch anpassen. Ein Beispiel hierfür ist die circadiane Steuerung der Farbtemperatur.

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Sanierungsbeispiel: LED-Umrüstung in Schulen

Ein klassisches Beispiel für eine erfolgreiche Sanierung findet sich im Schulbereich. Die Umstellung von herkömmlichen T8-Leuchten mit 2 x 58 W auf moderne LED-Leuchten mit Mikroprismatik und veränderlicher Farbtemperatur führt zu erheblichen Einsparungen. Während eine Altanlage z. B. 5000 kWh pro Jahr verbrauchte, liegt der Energiebedarf mit LED-Lösungen bei lediglich 570 kWh – eine Reduktion von 85 %.

Neben der reinen Energieeinsparung verbessern diese Maßnahmen auch die Lichtqualität. Ganz besonders beim Einsatz von Sonnenlicht-LEDs und Vollspektrum-LEDs.

Bestand erhalten

Eine erfolgreiche Beleuchtungssanierung sollte auf einem durchdachten Plan basieren, der sowohl wirtschaftliche als auch technische Aspekte berücksichtigt:

• Gemeinsames Begutachten und Bewerten des Bestandes
• Erstellen und Aufzeigen eines LED-Upgrades (Rentabilität)
• Bedarf ermitteln und Erstellung eines Prototyps
• Exakte Investitionen und Einsparungen aufzeigen (Amortisation)
• Budget planen und Umsetzung definieren
• Nach dem Umbau viele Jahre von einer modernen, energiesparenden und nachhaltigen LED-Lichtlösung profitieren.

Der Umbau sollte im eingebauten Zustand erfolgen. Upgrade bedeutet Kostenvorteile gegenüber einer Neuanschaffung und zum anderen Bestandsschutz. Der Umstieg auf LED bringt zum Beispiel an einer großen Schule eine jährliche Einsparung an Stromkosten von ca. 52.000,- Euro. Jedes Jahr, wo die bestehende Anlage mit herkömmlichen Leuchtmitteln genutzt wird, fällt diese Summe an erhöhten Stromkosten an.

Bei der Umrüstung der Bestandsleuchten auf LED fallen die Investitionskosten 50% günstiger gegenüber neuen Leuchten. Zudem erfolgt eine Umrüstung schneller und zügiger und damit ergeben sich kürzere Ausfallzeiten als bei einer Neuinstallation.

Die Investitionen der Umrüstung haben sich nach wenigen Jahren bereits amortisiert. Bei einer neuen Anlage und neuen Leuchten dauert dies deutlich länger. Dank LED ist die Beleuchtungsanlage in der Regel über 20 Jahre wartungsfrei. Dies spart zusätzliche laufende Wartungskosten.

Weitere Vorteile von LED-Leuchten sind:

• der bessere Wohlfühlfaktor wegen geringer Wärmelast
• keine anfallenden Verschrottungskosten bei neuen Leuchten
• keine Kollateralschäden bei neuer Verkabelung und Deckenschäden, wenn neue Leuchten montiert werden

Der Umstieg auf LED spart pro Jahr viele Tonnen CO2 ein. Und nicht zuletzt: Bei LED-Upgrade mit x.change von luxwerk genießt man Bestandsschutz. Neue Leuchten ziehen womöglich weitreichende andere Gewerkkosten nach sich.