Bei diesem Projekt sollten mehrere Räume im Souterrain in Büros umgewandelt werden. Das besondere an den Räumen sind die Gewölbedecken und eine auch insgesamt niedrige Deckenhöhe die im Randbereich nur ca. 2,20m erreicht und in der Mitte am obersten Punkt der Gewölbe ca. 2,50m.
Idee war es dabei, die weißen Gewölbedecken für eine schattenfreie, weiche indirekte Beleuchtung zu nutzen. Dabei sollten die typischen Anforderungen an eine Bürobeleuchtung, wie 300 Lux in der Nutzebene, CRI>90 erreicht werden.
Bis dato waren die Räume nur mit warmweißen Wandflutern beleuchtet, die natürlich viel zu wenig Helligkeit im Raum erzeugen.
Ziel war es nun, verschiedene Konzepte der indirekten Beleuchtung zu simulieren und miteinander zu vergleichen.
Hier noch einmal die wichtigsten Anforderungen zusammengefasst:
- Indirekte Beleuchtung über Gewölbedecken
- Min. 300 Lux in der Nutzebene (bei 0,75m Höhe)
- Möglichst gleichmäßige Beleuchtung der Gewölbedecken
- Weitgehend schatten- und blendfrei
Variante 1: Lichtvouten senkrecht zur Decke
In der ersten Variante werden die vorhandenen Wandstrahler durch Lichtvouten mit lichtstarken LED-Bändern ersetzt. Die Vouten werden dabei in einer Höhe von ca. 1,90m installiert (entspricht ca. der Montagehöhe der alten Wandstrahler), von wo aus die LEDs dann senkrecht Richtung Decke strahlen. Da an beiden Wänden jedoch auch Türen vorhanden sind, werden die Vouten dort jeweils unterbrochen und es können insgesamt nur ca. 2 x 3m LED-Band verbaut werden.
Diese Montageart war der Vorschlag des Kunden. Hoffnung war hierbei, dass durch den Abstand der LED-Streifen zur Decke, diese möglichst flächig ausgeleuchtet wird. Hier sind die Ergebnisse der Simulation auf Basis eines LED-Bandes mit ca. 1.700 Lumen/m und Farbwiedergabe CRI>90:
Die Anordnung zeigt, durch die Unterbrechung bei den Türen ein eher ungleichmäßiges Lichtbild. In der Nutzebene werden im Mittel nur 150 Lux erreicht, was deutlich zu wenig ist. Ein Grund hierfür ist, dass ein guter Teil des emittierten Lichts zuerst an der Wand und danach noch an der Decke reflektiert wird, was zu einer recht verlustbehafteten Doppelreflektion führt.
Obwohl die LEDs das Licht mit 120° schon relativ breit streuen, entsteht dennoch ein starker Lichtabfall zur Mitte an der Gewölbedecke. Die ca. 30cm Abstand zwischen LEDs und Rand der Gewölbedecke sind deutlich zu wenig, um hier ein ausreichend breites und gleichmäßiges Lichtbild an der Decke zu erzeugen. Die LEDs noch tiefer als 1,90m anzusetzen, ist nicht möglich bzw. empfehlenswert, da sie dann direkt ins Sichtfeld geraten könnten und stark blenden.
Variante 2: Lichtvouten mit 30° Ausrichtung der LEDs
Bei dieser Variante wurden zuerst die Vouten auf eine Höhe von 2,10m gesetzt, was die Unterbrechung durch die Türen vermeidet. es können nun beidseitig durchgängig 4m LED-Band verwendet werden. Dies erhöht den Gesamtlichtstrom im Raum um 33% (2 x 4m anstatt nur 2 x 3m LED-Band).
Um eine flächigere Ausleuchtung der Gewölbedecken zu erreichen, wurden dann die LED-Bänder in einen flachen 30°-Winkel gebracht, so dass Sie ungefähr in Richtung des Scheitelpunktes vom Gewölbe strahlen.
Da die LEDs sehr breit strahlen, werden natürlich auch andere Bereiche von Decke und Wand mit beleuchtet. Dabei muss zwingend vermieden werden, dass die LEDs zu weit nach unten leuchten und dabei ggf. Personen im Raum blenden! Es ist daher eine ca. 2cm hohe Sichtkante vor den LED-Bändern angebracht, die exakt so positioniert ist, dass die gegenüberliegende Wand vom Licht nicht mehr getroffen wird. Das Licht soll also ausschließlich die Gewölbedecken beleuchten. Durch die Sichtkante wird ein Teil des 33% Lichtstromgewinns wieder weggenommen.
Nachfolgend die Ergebnisse der Simulation:
Diese Variante bringt einige Vorteile:
- Das Deckenbild wird nicht durch die Türöffnungen unterbrochen
- Die schräge Anordnung schafft trotz geringerem Abstands zur Decke einen wesentlich weicheren Lichtabfall zur Mitte der Gewölbedecke. Auch in dieser Richtung wirkt das Ergebnis damit homogener.
- Die Beleuchtungsstärke in der Nutzebene steigt im Mittel auf 200 Lux und die Verteilung ist gleichmäßiger
Insgesamt ist diese Variante also der obigen Variante mit senkrechter Ausrichtung vorzuziehen. Die Platzierung der Sichtkante muss sehr präzise erfolgen, aber gelingt dies, ergibt sich eine schon sehr homogen beleuchtete Deckenfläche.
Der Zielwert von 300 Lux in der Nutzebene wird noch nicht erreicht, aber hier könnten noch lichtstärkere LED-Streifen eingesetzt werden.
Es ergibt sich jedoch ein anderes Problem, was die Simulation nicht zeigt, aber es ist bei allen Lichtplanungen wichtig, immer wieder mit Fotos oder auch Vor-Ort-Begehungen die reale Situation abzugleichen. Im Bild ganz oben sind deutliche Unregelmäßigkeiten in der Deckenfläche zu erkennen. Der Putz ist sehr wellig und wenn wir hier nun mit LEDs in einem sehr flachen Winkel das Licht einbringen (es entsteht ein sogenanntes „Streiflicht“ wird jede Welle, jede Unregelmäßigkeit sehr stark betont. Das flach einfallende Licht erzeugt überlange Schatten und damit in Summe ein sehr unruhiges Lichtbild.
Diese Beleuchtungsvariante kann daher nur empfohlen werden, wenn die Decke neu und sehr gleichmäßig verputzt wird.
Variante 3: Mittige, indirekte Linienleuchten
Aufgrund der Thematik mit dem Streiflicht, wurde noch eine 3. Variante simuliert. Dabei wurden mittig unter dem Scheitelpunkt der Gewölbe schmale Linienleuchten (Aluprofile) mit nach oben gerichteten LEDs platziert. Die Lichtpunkthöhe der Linienleuchten ist auf 2,10m, d.h. ca. 40cm unter dem Scheitelpunkt des Gewölbes.
Hier sind die Ergebnisse dieser Simulation:
Ursprünglich war es vom Kunden nicht gewünscht, mittig Pendelleuchten abzuhängen. Die gesamte Beleuchtung sollte möglichst versteckt sein und nur vom Randbereich aus in die Gewölbedecken strahlen.
Was dem Kunden jedoch nicht bewusst war, ist, wie schmal und unscheinbar sich eine derartige, indirekte Linienleuchte realisieren lässt. Die Aluprofile können z.B. nur 12x8mm messen und auch weiß lackiert oder eloxiert sein. Dahinter ist (von unten gesehen) die weiße, angestrahlte Gewölbedecke. Die schmalen, weißen Aluprofile vor der weißen, angestrahlten Decke fallen dann kaum mehr auf.
Rechts noch eine gerenderte Ansicht der Decke, die mehr einem natürlichen Blickwinkel im Büro entspricht.
Die Ergebnisse aus der Simulation sind sehr überzeugend. Es wird eine mittlere Beleuchtungsstärke in der Nutzebene von 350 Lux erreicht. Die Gewölbedecken sind nicht ganz so gleichmäßig beleuchtet wie in Variante 2 mit der 30°-Ausrichtung, aber dafür existiert hier kein Streiflicht, das jede Unregelmäßigkeit im Putz der Deckenflächen überbetont. Durch das direkte Anstrahlen der Deckenflächen von unten aus einem 90°-Winkel, werden Unregelmäßigkeiten sogar kaschiert und verwischt.
Daher ist Variante 3 unserer empfohlene Methode. Variante 2 ist eine Alternative, die aber noch hellere LED-Streifen bedingt und eine homogen verputzte Deckenfläche.
Option mit Linienleuchten in 30° über Kreuz
Möchte man die Ausleuchtung der Deckenflächen noch weiter optimieren, kann man auf den mittigen Abhängungen 2 über Kreuz montierte 30°-LED-Ausrichtungen installieren, die dann einen wesentlich breiteren Deckenbereich anstrahlen (im Bild rechts).
Man erkennt im Vergleich zur senkrechten Ausrichtung der LEDs (im Bild links) die nun gleichmäßiger beleuchtete Gewölbedecke.
Dafür sind dann allerdings breitere Profile notwendig (min. 5cm) und es wird natürlich die doppelte Anzahl an LED-Band benötigt – allerdings genügt dann die halbe Helligkeit pro Band.
