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LED-Beleuchtung für den Büroarbeitsplatz

Der Bundesrechnungshof (BRH) in Bonn

Das Referat II 3 im BBSR ist nicht nur Geschäftstelle der Forschungsinitiative Zukunft Bau, sondern darüber hinaus u.a. auch Wegbereiter für neue Technologien auf ihrem Weg in die praktische Anwendung. Eines der dabei betreuten Projekte ist die Beleuchtung an allen Arbeitsplätzen des Bundesrechnungshofs in Bonn ausschließlich mittels LEDs. Über die Erfahrungen bei der Umsetzung dieses Vorhabens und über die dabei gewonnenen Erkenntnisse zu aktuellem Forschungsbedarf wird nachfolgend berichtet.

Foto: Marko Greitschus/Pixelio
Foto: Marko Greitschus/Pixelio

Bereits im Rahmen von Vorüberlegungen für dieses Projekt fiel die Entscheidung, die bisherige Raumbeleuchtung an der Decke stillzulegen und stattdessen eine arbeitsplatznahe Stehleuchte mit direktem Licht für den Arbeitsplatz und mit indirektem Licht für den restlichen Raum (20 m2) einzusetzen. Allein das Konzept der arbeitsplatzbezogenen Stehleuchte versprach gegenüber der konventionellen Lösung eine erhebliche Energieeinsparung. Weitere Verbrauchssenkungen sollten durch integrierte Helligkeitsregelung und Präsenzerfassung realisiert werden.

Nachdem zunächst die Realisierbarkeit dieses Vorhabens mit einem prototypischen Muster nachgewiesen worden war, erfolgte anschließend die Ausschreibung und Vergabe dieses Auftrags in einem EU-weiten Realisierungswettbewerb. Das beste Angebot hatte die Bietergemeinschaft Osram/Trilux abgegeben. Die Effizienz der verwendeten LEDs liegt bei 125 lm/W - ein Wert, der wegen der sehr schnellen Weiterentwicklung auf diesem Gebiet in relativ kurzen Zyklen verbessert wird.

Foto: Osram/Trilux
Foto: Osram/Trilux

Einhaltung der Arbeitsstätten-Richtlinien

Ein Arbeitsschwerpunkt war die Einhaltung der Arbeitsstätten-Richtlinien. Ausgehend davon, dass die zu beschaffende Stehleuchte die einzige Lichtquelle in den Büros sein sollte, waren die Anforderungen an den Arbeitsschutz und die Förderung der Gesundheit von besonderer Bedeutung. Daraus resultierte letztendlich die Forderung, dass im Randbereich des Raums eine Beleuchtungsstärke von 175 lx sicherzustellen war. Das wiederum führte dazu, dass der von den Leuchten indirekt abgestrahlte Anteil der Beleuchtung im Verhältnis zum direkten Licht sehr hoch ausfiel (85:15 %).

Einsatz in der Praxis

In der Praxis ergeben sich aus dem Erfüllen dieser Forderung Einschränkungen bei der Reduzierung des Energieverbrauchs durch das höhere Verschwendungspotenzial und eine Erhöhung der Investitionskosten, denn dieses Leistungsmerkmal wird nur dann erreicht, wenn die Leuchte hinsichtlich der Leuchtmittel hoch aufgerüstet wird. Bei der Leuchte, die letztendlich den Zuschlag erhielt, führte das zu einer Systemleistung von 130 W, die allerdings nur dann benötigt wird, wenn die Leuchte voll ausgesteuert wird. Im praktischen Betrieb kommt diese Situation fast nicht vor und es stellt sich die Frage, ob es tatsächlich erforderlich ist, eine Leuchte zu beschaffen, deren volle Leistung nur an wenigen Stunden im Jahr benötigt wird.

Forschungspotenziale

Weiterhin stellte sich heraus, dass die Forschungsergebnisse, die zu den Mindestanforderungen für Arbeitsplätze und andere Beleuchtungssituationen (z.B. 500 lx für Büroarbeitsplätze) geführt haben, überholt sind, weil sie auf Untersuchungen mit den seinerzeit verfügbaren Leuchtmitteln und jungen und gesunden Menschen beruhen. Angesichts der Erkenntnisse aus diesem Vorhaben (es zeichnet sich ab, dass mit dem Licht von hochwertigen LEDs auch bei Beleuchtungsstärken, die unterhalb des aktuellen Normwerts liegen, eine ausreichend gute Lesbarkeit und Farbwiedergabe sichergestellt ist) wurde festgestellt, dass für die Bemessung der Beleuchtungsstärke neue Untersuchungen erforderlich sind. Dabei sollte differenziert werden nach Art und Lichtfarbe des Leuchtmittels und es sollte sowohl die Mischung von Tages- und Kunstlicht bei automatisierter und manueller Helligkeitsregelung als auch die Auswirkung des demografischen Wandels berücksichtigt werden.

Hier ist die Grundlagenforschung gefragt und entsprechend eingerichtete Forschungseinrichtungen sind aufgerufen, in diesem Bereich tätig zu werden.

Nutzerresonanz

Besondere Aufmerksamkeit wurde auch der Lichttemperatur des Leuchtmittels eingeräumt. Abweichend vom vielfach vorherrschenden Bedürfnis nach einem warmen Farbton des Lichts wurde für dieses Projekt eine Lichtfarbe von 6400 K festgelegt. Entscheidend und auch für andere Vorhaben von Bedeutung sind die bessere Farbwiedergabe, das Fehlen von Farbverschiebungen bei der Mischung mit Tageslicht im Zusammenhang mit der automatischen Helligkeitsregelung, die geringere Ermüdung beim Lesen und die damit verbundenen positiven Auswirkungen auf die Gesundheit.

Die guten Eigenschaften der höheren Farbtemperatur werden leider nicht von allen Nutzern akzeptiert. Es fallen Begriffe wie "zu blau", "zu weiß", "zu kalt" und "Männerlicht". Vielfach wird auch angeführt, dass man bei der höheren Farbtemperatur "krank" und unvorteilhaft aussehe. In diesem Bereich ist erhebliche Aufklärungs- und ggf. auch Forschungsarbeit zu leisten. Es wäre schade, wenn wegen der Vorurteile die höhere Lichtfarbe mit den deutlich verbesserten Auswirkungen auf die Gesundheit am Arbeitsplatz gegenüber konventionellen Beleuchtungssituationen nicht nutzbar gemacht werden könnte.

Fazit hinsichtlich baulicher Maßnahmen und Energieverbrauch

Bei der Präsentation der Ausschreibungsergebnisse wurde u.a. die Feststellung gemacht, dass sich der Bedarf an künstlichem Licht für die Beleuchtung von Arbeitsplätzen je nach Gebäude erheblich unterscheidet. Maßgeblich dafür ist die Größe der Fenster, die Gestaltung der Fassade im Hinblick auf die Fensterlaibung und nicht zuletzt auch die farbliche Gestaltung der Raumumschließungsflächen und des Mobiliars. Das bedeutet, dass in Situationen, die hinsichtlich der Tageslichtnutzung ungünstiger sind, für die künstliche Beleuchtung mehr Energie aufgebracht werden muss. Das betrifft einerseits die Leistung, die für eine ausreichende Beleuchtung erforderlich ist. Andererseits ist in diesen ungünstigen Situationen auch davon auszugehen, dass die Anzahl der Nutzungsstunden höher ist als in einem günstigeren Fall. Da sich beide Aspekte multiplizieren, hat selbst eine geringfügig schlechtere bauliche Situation erhebliche Auswirkungen auf die für die künstliche Beleuchtung aufgewandte Jahresarbeit. Das bedeutet, dass diesem Aspekt zur Senkung des Energieverbrauchs bzw. zur Senkung des CO2-Ausstoßes in der vorlaufenden Forschung zu den entsprechenden Regelwerken und Verordnungen künftig mehr Beachtung zu schenken ist.

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