Energieoptimierte Beleuchtung bei gleichzeitiger Verbesserung der Lebensqualität durch Nutzung von Tageslicht und neuer Lampen- und Vorschalttechnik

摘要

Die wissenschaftlich-technischen Arbeitsziele dieses vom Bundesministerium für Wirtschaft (BMWi) geförderten Projektes wurden in fünf Teilen erarbeitet. Die einzelnen Themen resultieren aus aktuellen Fragestellungen; sie haben dennoch einen allgemein anwendbaren Charakter. Das Konsortium hat die folgenden Teilprojekte bearbeitet: (1) Aufbau einer Messtechnik zur Bestimmung energetischer und lichttechnischer Kennzahlen von Tageslichtbauteilen mit einem round robin test, an dem drei Institute beteiligt waren. (2) Realisierung eines detaillierten Bewertungs- und Nachweisverfahrens für die Tageslichtversorgung von Innenräumen in unterschiedlichen Klimazonen. (3) Für die Beleuchtungskontrolle privater Lebensräume wurde ein „Powerline Carrier Communication"-System evaluiert und die Vorteile gegenüber einem Funkübertragungssystem herausgearbeitet. (4) In einem Pflegeheim wurden quantitative Untersuchungen zum Wohlbefinden, zur Erfüllung von Sehaufgaben und zur Eignung zur Melatoninsuppression bei verschiedenen Szenarien der Allgemeinbeleuchtung mit zwei unterschiedlichen Farbtemperaturen der eingesetzten Lampen („warmweißes Licht" mit T_(cp) =3000 Kund „kaltweißes Tageslicht" mit T_(cp) =6500 K) und vertikalen Beleuchtungsstärken an den Augen der Probanden zwischen 100 Ix und 700 Ix durchgeführt. (5) Für zwei Schulgebäude in Berlin wurde der Endenergiebedarf der Bestandsanlage, des Referenzgebäudes sowie der Neuplanung ermittelt. Dabei wurde in beiden Beispielen deutlich, dass die Bestandsanlage im Bereich der Beleuchtung den zulässigen Wert nach EnEV 2009 mitunter weit überschreitet. Eine gute Neuplanung hingegen kann den maximal zulässigen Wert deutlich unterschreiten. Diese Untersuchungen wurden von einem einjährigen Monitoring des Energieumsatzes begleitet. Eine Querschnittsanalyse über 48 Schulen mit insgesamt 86 Gebäuden zeigt unter anderem einen erheblichen Sanierungsbedarf bei Schulgebäuden, die vor 1990 errichtet wurden.%The scientific and technical goals of this project were developed in five parts. The individual topics arising from current issues, they still have a generally applicable nature. The consortium has worked on the following subprojects: (1) Development of a measurement technique to determine energy and photometric key figures of daylight components with a round robin test with three institutes. (2) Implementation of a detailed evaluation and documentation process for daylighting of interior spaces in different climate zones. (3) For lighting control in private living areas a "Power Line Carrier Communication " system has been evaluated and the advantages of a wireless transmission system were identified. (4) In a home for elderly quantitativernstudies on the well-being, for the fulfillment of visual tasks and the capability of melatonin suppression at different scenarios of general lighting with two different color temperatures of lamps ("warm white " with T_(cp)=3000 K and "cold white daylight" with T_(cp) = 6500 K) and vertical illuminance at the eyes of the subjects between 100 Ix and 700 Ix were performed. (5) For two school buildings in Berlin, the final energy consumption of the existing lighting system, the reference building and a re-planning were determined. It became clear in both examples that the existing lighting system exceeds the permitted value (EnEV 2009) by far. A good redesign, however, can be significantly less than the maximum allowed value. These studies were accompanied by a one-year monitoring of energy consumption. A cross-sectional analysis of 48 schools with a total of 86 buildings shows a substantial need for renovation of school buildings that were built before 1990.