Beleuchtungssysteme in Schulen. Frank Scharschmidt

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1 Lösungen für besseres Lernen Frank Scharschmidt Dipl.-Ing.

2 Agenda: Beleuchtungssyteme in Schulen - Anforderungen an die Beleuchtungsplanung - Energieeffiziente Planung, Mindestanforderungen - Dynamisches Licht, Empfehlung - Beispiele für Beleuchtungssituationen im Schulalltag -Fazit

3 Anforderungen an Lichtplanungen für Schulen Berücksichtigung energie- effizienter Lösungen Berücksichtigung ergonomischer Faktoren Energie-Einsparverordnung (EnEV 2009), Normen (DIN EN ) Biologische Wirkung des Lichts Planung wirtschaftlicher u. nachhaltiger Lichtsysteme Planung dynamischer Lichtszenarien

4 DIN EN : Wichtige Kriterien für die Beleuchtungsplanung Beleuchtungsniveau Leuchtdichteverteilung Begrenzung der Blendung u. Reflexion Lichtrichtung und Schattigkeit Lichtfarbe und Farbwiedergabe Foto: Regiolux Gutenbergschule Frankfurt Flimmerfreiheit

5 Begrenzung ng der Blendungng Direktblendung durch: - Tageslicht - Leuchten Reflexblendung durch: -Spiegelungen g Foto: Regiolux Schulhaus Herti, Zug

6 Beleuchtungsstärke in Schul- u. Unterrichtsräumen nach DIN EN Ref.-Nr. Art des Innenraum(bereich)s, des Bereichs der Sehaufgabe oder der Tätigkeit Beleuchtungsstärke lx/ Farbwiedergabeindex R a Bemerkung Unterrichtsräume in Grund- u. weiterführenden Schulen Unterrichtsräume für Abendklassen u. Erwachsenenbildung 300 / R a =80 Beleuchtung sollte steuerbar sein 500 / R a =80 Beleuchtung sollte steuerbar sein Hörsäle 500 /R=80 a Beleuchtung sollte steuerbar sein Schwarze, grüne Wandtafeln u. Whiteboards 500 / R a =80 Reflexblendung vermeiden Demonstrationstisch 500 / R a =80 In Hörsälen 750 lx Zeichensäle Zeichensäle in Kunstschulen 500 / R a = / R a =90

7 Klasse mit direkter Anbau-/Einbaubeleuchtung Allgemein Klassenraumgröße: 57 m 2 Höhe der Bewertungsfläche 0,75 m (Pulthöhe) Wartungsfaktor 0,8 (0,67 lt. DIN) Gesamtlichtstrom aller Lampen lm Gesamtleistung 460 W Gesamtleistung pro Fläche 8.07 W/m 2 (2.49 W/m 2 /100lx) Beleuchtungsstärken Höhe der Bezugsebene: 0,75 m Mittlere Beleuchtungsstärke E m : 324 lx Minimale i Beleuchtungsstärke tä Emin: 175 lx Maximale Beleuchtungsstärke Emax: 445 lx Gleichmäßigkeit g1 Emin/E m : 1 : 1.85 (0.54) Gleichmäßigkeit g2 Emin/Emax: 1 : 2.54 (0.39) Eingesetzte Leuchten (Regiolux): 2 cubus-rwfac T5 1/35/49/80 EVG Bestückung 1 x T5 35 W/3300 lm 10 RSAXC T5 Bestückung 1 x FDH-ø16 35 W/3300 lm Leuchtdichte in der Szene Minimum: 0 cd/m 2 Maximum: 107 cd/m 2

8 Direkt/indirekte Beleuchtung Allgemein Klassenraumgröße: 57 m 2 Höhe der Bewertungsfläche 0,75 m (Pulthöhe) Wartungsfaktor 0,8 (0,67 lt. DIN) Gesamtlichtstrom aller Lampen lm Gesamtleistung 455 W Gesamtleistung pro Fläche 798W/m 7,98 2 (2.61 W/m 2 /100 lx) Beleuchtungsstärken Höhe der Bezugsebene: 0,75 m Mittlere Beleuchtungsstärke E m : 306 lx Minimale Beleuchtungsstärke Emin: 155 lx Maximale Beleuchtungsstärke Emax: 400 lx Gleichmäßigkeit g1 Emin/E m : 1 : 1.97 (0.51) Gleichmäßigkeit g2 Emin/Emax: 1 : 2.58 (0.39) Eingesetzte Leuchten: Regiolux 2 cubus-rwfac T5 1/35/49/80 EVG Bestückung 1 x T5 35 W/3300 lm Scharkon/created by Memphis OLA-PD-P-GL-DID-135 Bestückung 1 x FH 35 W T5/3300 lm Leuchtdichte in der Szene Minimum: 0 cd/m 2 Maximum: 94,6 cd/m 2

9 Agenda: Beleuchtungssyteme in Schulen - Anforderungen an die Beleuchtungsplanung - Energieeffiziente Planung, Mindestanforderungen - Dynamisches Licht, Empfehlung - Beispiele für Beleuchtungssituationen im Schulalltag -Fazit

10 Energieeffiziente Planung Hohes Einsparpotential durch intelligente Steuerungssysteme - Präsenzsensoren (Anwesenheitsabhängige Lichtsteuerung) t - Tageslichtsensoren (Tageslichtabhängige Steuerung) - Multisensoren (Tageslichtabhängige und bewegungsaktivierte Regelung ) Grafik: Fördergemeinschaft Gutes Licht Heft 2

11 Lichtmanagementsysteme ohne Lichtregelsystem mit Präsenzsensor mit Tageslichtsensor Präsenz- u. tageslichtabhängige Steuerung 0 Zeile 1 Energieverbrauch mit Lichtregelsystemen Quelle: Philips Foto: Wila Lichttechnik Mittags 13 Uhr 20% Kunstlicht

12 Agenda: Beleuchtungssyteme in Schulen - Anforderungen an die Beleuchtungsplanung - Energieeffiziente Planung, Mindestanforderungen - Dynamisches Licht, Empfehlung - Beispiele für Beleuchtungssituationen im Schulalltag -Fazit

13 Dynamisches Licht in der Schule Eppendorfer Studie Rahmenbedingungen: Laufzeit: 1 Jahr Teilnehmer: 166 Schüler, 11 Lehrer verschiedener Schulformen Untersuchungsziel: Beeinflussung der Konzentration und des Lernverhaltens durch Licht Foto: Philips

14 Eppendorfer Studie Angewendete Lichtszenarien Licht- Anwendung Beleuchtungs- Ähnlichste Programm stärke (lx) Farbtemperatur (K) 1 Standard Normaler Unterricht Konzentriertes Arbeiten Wichtige Rechen- oder Schreibaufgaben bzw. Klassenarbeiten Aktivieren In der 1. Schulstunde am Morgen, ca. 15 min Beruhigen In unruhigen Schulstunden Gruppendiskussionen, nach Klassenarbeiten, in Pausen Quelle: Ergebnisbericht Barkmann, Wessolowski, Schulte-Markwort: Wirksamkeit von dynamischem Licht in Hamburger Schulklassen, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf H b S h lkl U i ität kli ik H b E d f

15 Ergebnisse: Einsatz von dynamischem Licht in der Schule - Fazit Steigerung der Lese- geschwindigkeit um 35% Abnahme der Fehlerhäufigkeit um 44% Rückgang der motorischen Unruhe um 76% Foto: Philips

16 Agenda: Beleuchtungssyteme in Schulen - Anforderungen an die Beleuchtungsplanung - Energieeffiziente Planung, Mindestanforderungen - Dynamisches Licht, Empfehlung - Beispiele für Beleuchtungssituationen im Schulalltag -Fazit

17 Schulalltag im Wandel Veränderte Strukturen - Nachmittagsunterricht G8 - Ganztagsschulen Veränderte Unterrichtsformen - Kooperativer Unterrichtsstil - Gruppenarbeit - Medieneinsatz i Foto: scharkon Lichtkonzepte GmbH Veränderte Raumnutzung - Aula - Mensa - Multifunktionsräume

18 Beleuchtungssituationen im Schulalltag Foto: scharkon Lichtkonzepte GmbH Anne-Frank-Schule Gütersloh

19 Beleuchtungssituationen im Schulalltag Foto: Regiolux Gutenbergschule Frankfurt

20 Beleuchtungssituationen im Schulalltag Foto: scharkon Lichtkonzepte GmbH - Beisenkamp-Gymnasium Hamm

21 Beleuchtungssituationen im Schulalltag Foto: scharkon Lichtkonzepte GmbH Anne-Frank-Schule Gütersloh

22 Beleuchtungssituationen im Schulalltag Foto: Regiolux Gutenbergschule Frankfurt

23 Beleuchtungssituationen im Schulalltag Foto: Wila Lichttechnik Uniklasse Ludwig-Maximilians-Universität

24 Agenda: Beleuchtungssyteme in Schulen - Anforderungen an die Beleuchtungsplanung - Energieeffiziente Planung, Mindestanforderungen - Dynamisches Licht, Empfehlung - Beispiele für Beleuchtungssituationen im Schulalltag -Fazit

25 Fazit Energieeinsparpotential durch moderne Leuchten Energieeinsparpotential und Steuerungssysteme durch moderne t Leuchten und Steuerungssysteme Qualitativ gute Beleuchtung für besseres Lernen Qualitativ gute Beleuchtung für besseres Lernen Optimierung der Beleuchtungsplanung Optimierung der Beleuchtungsplanung

26 Vielen Dank!

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