Planungsverfahren

Zur Erfüllung der lichttechnischen Anforderungen an die Beleuchtung für Arbeitsstätten, z.B. gemäß der Norm EN 12464-1 sowie den Gesetzen, Verordnungen und Regelungen des Arbeitsschutzes, Kann eine adäquate Beleuchtungsanlage auf unterschiedliche Weise ermittelt werden.

Eine Möglichkeit ist die Betrachtung einer Standard-Anordnung in einer Standard-Geometrie.

Im Bestand sind z. B. in vielen Räumen quadratische Einlegeleuchten in Systemdecken mit dem Achsmaß von 600 mm oder 625 mm eingesetzt. Diese wurden häufig in dreilampiger oder vierlampiger Bestückung mit  T8-Leuchtstofflampen je 18 Watt Lampen-Nennleistung eingesetzt. Auf Grund des Defektes der Leuchten oder des unwirtschaftlich hohen Energieverbrauchs sollen diese Leuchten ersetzt werden.

Für solche Situationen gibt es heute weit im Markt verbreitet Ersatzleuchten für den 1-zu-1-Austausch. Einige Beispiele dazu sind im „licht.wissen”-Heft Nr. 9 bei licht.de gezeigt, das zum freien Download angeboten wird. Die einzusetzenden Leuchten sind bzgl. ihrer Lichtverteilung und des Lichtstromes so auszuwählen, dass die geforderten Gütemerkmale der Beleuchtungsanlage nach dem Tausch erreicht werden.

Häufig werden jedoch bei Erneuerungen der Beleuchtung durch einen einfachen Austausch der Leuchten die Potentiale einer sorgfältig geplanten Sanierung nicht genutzt. Folgende Fehleinschätzungen treten auf:

• Die neuen Leuchten sind tiefstrahlender als die alten. Es tritt eine erhöhte Ungleichmäßigkeit der Beleuchtung auf.

• Die Leuchten weisen einen zu geringen Lichtstrom auf. Die geforderte Beleuchtungsstärke wird nicht erreicht.

• Die Leuchten weisen einen unnötig hohen Lichtstrom auf. Es folgt ein unnötig hoher Energieverbrauch, der mit einer detaillierteren Analyse der Planungsaufgabe hätte drastisch reduziert werden können.

• Die Leuchten hätten auf Grund der heute gültigen, zum Zeitpunkt der Errichtung aber noch nicht anwendbaren Beleuchtungsnorm (DIN EN 12464-1) arbeitszonal angeordnet werden können. Ein verringerter Energieverbrauch, eine verbesserte Entblendung, ein verbessertes visuelles Ambiente und die Einsparung von Leuchtenund Installationskosten wären möglich gewesen.

• Die Möglichkeiten eines modernen Lichtmanagements werden nicht genutzt.

• Weitere Aspekte moderner Beleuchtung, wie das „Human Centric Lighting”, bleiben in der Regel unberücksichtigt.

Insofern lohnt es sich häufig, eine genauere Betrachtung vorzunehmen. Hierzu stehen zur Verfügung:

• das in der Norm EN 13032-2 beschriebene Wirkungsgradverfahren (siehe auch Kapitel, „Lichtstrom-Klassifizierung von Leuchten und Wirkungsgradverfahren”)

• Schnellberechnungsprogramme zur überschlägigen Ermittlung der erforderlichen Leuchtenanzahl - und damit auch der erforderlichen Anschlussleistung -, wie z. B. der Lichtrechner im TRILUX-Online-Katalog,

• lichttechnische Planungsprogramme, wie DIALux und Relux, zur exakten Planung der Beleuchtung. Auch diese weisen die spezifische Anschlussleistung und damit den Energieaufwand aus, der zur Erreichung der angestrebten Beleuchtungslösung erforderlich ist,

• Programme zur vergleichenden Betrachtung der Wirtschaftlichkeit von Beleuchtungsanlagen, wie z. B. der TRILUX-Effizienzrechner. Hier Können auch Einsparpotentiale des Lichtmanagements für die Betrachtung der Wirtschaftlichkeit mit einbezogen werden,

• lichttechnische Simulationsprogramme (3D-Rendering), wie sie im DIALux, DIALux-evo oder im Relux integriert sind. Sie vermitteln einen Eindruck der räumlichen Wirkung und des visuellen Ambientes einer Beleuchtungslösung.

• Qualitativ sehr hochwertige Berechnungen, sowohl der technischen Planungsergebnisse wie auch des 3D-Renderings, Können im Einzelfall durch Experten, ggf. mit Unterstützung der Leuchtenhersteller, erzielt werden.

Bis in die frühen 2000er Jahre haben die Leuchtenhersteller in den technischen Dokumentationen ihrer Produkte die Lichtstromklassifizierungen gemäß den unterschiedlichen, anwendbaren Wirkungsgradverfahren angegeben (siehe auch Kapitel). Diese Angaben reichten aus, damit eine Planung einer Allgemeinbeleuchtung in der Nutzebene unter Anwendung des in der betreffenden Norm beschriebenen Berechnungsverfahrens möglich war.

Zusätzlich zur Klassifizierung haben die Hersteller in der Regel leuchtenspezifische Zwischenergebnisse des Berechnungsverfahrens in Tabellenform oder Diagrammen veröffentlicht. Insbesondere dienten diese zur schnelleren Ermittlung der benötigten Anzahl von Leuchten einer Bauform zur Erreichung einer geforderten Beleuchtungsstärke und Gleichmäßigkeit der Beleuchtung in Abhängigkeit der vorliegenden Raumeigenschaften.

Die unterschiedlichen Klassifizierungssysteme und Berechnungsverfahren führten dabei zu leicht unterschiedlichen Berechnungsergebnissen. So Konnte es sein, dass auch bei Anwendung der einheitlichen europäischen  Beleuchtungsnorm EN 12464 unterschiedliche Leuchtenanordnungen in den europäischen Ländern empfohlen wurden.

Im Jahr 2004 erschien die EN 13032. Diese beschreibt ein vereinheitlichtes, europäisches Wirkungsgradverfahren. Die zugehörige Klassifizierung der Leuchten berücksichtigt den genauen, prozentualen Lichtstrom-Anteil jedes Raumwinkelbereiches, sowie die Interflexion an den Raumbergrenzungsflächen. Das Berechnungsverfahren ist im Anhang A der oben genannten Norm beschrieben.

Alle Wirkungsgradverfahren unterliegen gewissen Einschränkungen in ihrer Genauigkeit gegenüber der sogenannten photometrischen Planung (mit Relux, DIALux oder anderer Software). Sie werden heute hauptsächlich für die Ermittlung von Leuchtenanzahlen für Kaufmännische Angebote genutzt, so auch für die überschlägige Schnellermittlung der Anzahl der Leuchten im Raum innerhalb des DIALux- bzw. Relux-Programms. Häufig ist für den erfahrenen Lichtplaner absehbar, dass die nach dem Wirkungsgradverfahren ermittelte Leuchtenanzahl höher ist, als die mit einer optimierten, photometrischen Planung ermittelte (siehe nächster Abschnitt), so dass angenommen werden Kann, dass der überschlägig mit dem Wirkungsgradverfahren gesteckte Investitionsrahmen eingehalten wird.

Das europäische Wirkungsgradverfahren hat auch bei im Lichtrechner des Online-Produkt-Kataloges Anwendung gefunden (siehe Abbildung). Auch dieser dient nur zur Bestimmung der Leuchtenanzahl. Weitere Aspekte der lichttechnischen Wirkung der Leuchten, wie z. B. die Entblendung und die geforderte Gleichmäßigkeit der Beleuchtung, Können im Lichtrechner nicht berücksichtigt werden. Die Bewertung der Eignung der betrachteten Leuchten für die angestrebte Beleuchtungsaufgabe obliegt demnach dem erfahrenen Anwender des Lichtrechners.