Beleuchtungsstärke

Tageslichtbeleuchtung im städtebaulichen Sinn meint die Versorgung der Gebäude und der nicht bebauten Flächen mit Tageslicht auch bei bedecktem Himmel. Im Unterschied zur Besonnung geht es hier um ungerichtetes, diffuses Tageslicht. Dabei betrachtet man den vollständig bedeckten Himmel als Lichtquelle, der von der Sonne um so mehr erhellt wird, desto höher sie steht. Das diffuse Tageslicht ist unabhängig von der Himmelsrichtung und damit auch unabhängig von der Orientierung der Fenster.

Die Beleuchtungsstärke ist das Maß für den auf eine Fläche fallenden Lichtstrom. Die Maßeinheit ist das Lux (= 1 Lumen/m²).

Im Freien schwanken die Beleuchtungsstärken je nach Tages- und Jahreszeit zwischen 0 und 100 000 Lux. (Wenn die Sonne 20° hoch steht, sind bei bedecktem Himmel und freiem Horizont als horizontale Beleuchtungsstärke ca. 11 000 Lux zu erwarten.)
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Tageslichtquotient

An einem Punkt in einem Zimmer herrscht je nach der Fenstergröße und -lage, Verbauung, Farbe der Wände und je nach Möblierung usw. bei bedecktem Himmel stets der gleiche Prozentsatz der gesamten Horizontalbeleuchtung bei freiem Horizont. Diesen konstanten Prozentsatz bezeichnet man als Tageslichtquotient (in Prozent).

Der Außenreflexionsanteil trägt mit ca. 10% nur wenig zur Beleuchtungsstärke im Raum bei. Eine Ausnahme bilden weiße Außenflächen direkt vor dem Fenster. Der Innenreflexionsanteil erhellt besonders die rückwärtige Raumhälfte, sofern der Raum mit hellen Flächen ausgestattet ist. Der Himmelslichtanteil leistet jedoch den weitaus größten Beitrag zur Raumhelligkeit.
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Anwendung des Horizontoskops

Die Ermittlung des für die Frage der Belichtung maßgeblichen Tageslichtquotienten beruht auf der Verwendung einer entsprechenden Diagrammscheibe (Abbildung 3/18) des von TONNE entwickelten "Horizontoskops".

Das gesamte Himmelsgewölbe wird dabei in insgesamt 1000 Felder aufgeteilt, von denen im Diagramm für die Horizontalbeleuchtung nur ein Himmelshalbkreis mit 500 Feldern abgebildet ist. In Horizontnähe bzw. bei kleinen Höhenwinkeln sind auch halbe und viertel Felder eingezeichnet. Jedes Feld bewirkt als Teil des Himmelsgewölbes die gleiche Beleuchtungsstärke bezogen auf die horizontale Fläche.

Aus der unterschiedlichen Größe der Felder ist ersichtlich, dass der Leuchtdichteabfall des bedeckten Himmels vom Zenit zum Horizont etwa 70% beträgt. Somit liegt bei allen Räumen mit Seitenfenstern der Lichteinfall zwischen 10° und 60°, also im Bereich stark verminderter Leuchtdichte. Jeweils 10 Felder des Diagramms repräsentieren einen Betrag des Tageslicht-Quotienten von 1%.

Durch Übertragung des Verbauungsbildes in das Diagramm der Abbildung 3/18 kann durch Auszählung der verdeckten bzw. freien Felder die Veränderung des Tageslichtquotienten durch bauliche Maßnahmen ermittelt werden.

Eine optimale Tageslichtbeleuchtung und damit Einsparungsmöglichkeit für Lichtstrom bieten hochreichende Fenster, Oberlichter, Dachlaternen und Shed-Dächer.

Der Wechsel von hellen und schattigen Straßen und Plätzen, der durch die Anordnung der Gebäude bewirkt wird, ist ein wesentliches Merkmal städtebaulicher Gestaltung. Dazu sind die Gebäude ihrerseits in unterschiedlichem Maße auf Tageshelligkeit angewiesen, was unter Umständen größere Bebauungsabstände und entsprechend gestaffelte Bebauungshöhen erfordert (BOEDDINGHAUS, 1991).