DIN EN 17037: Schaltbare Gläser für die Tageslichtplanung

1935 erhielt mit der DIN 5034 ein deutsches Normenwerk Gültigkeit, das die Innenraumbeleuchtung mit Tageslicht zum Inhalt hatte. Mit der EN 17037:2018 „Tageslicht in Gebäuden“ folgte 2018 eine EU-Norm nach. Auf Basis neuester Erkenntnisse gibt sie Empfehlungen zur Tageslichtversorgung in Innenräumen und widmet sich darüber hinaus den Themen Aussicht, Besonnung und Blendschutz.

Tageslicht als Dimension der Wohnhygiene

Vor rund 100 Jahren gelangte das Licht in den Fokus der Architektur. Unter dem Motto „Licht, Luft und Sonne für alle“ sagte man den beengten, städtischen Wohnverhältnissen den Kampf an. Tageslicht war vor allem eine Dimension der Wohnhygiene. Der gesundheitliche Aspekt beschränkte sich auf die biologische Wirkung des nicht-sichtbaren Sonnenlichts wie infrarotes und ultraviolettes Licht. Man erkannte, dass UV-Licht Keime abtötete und mit Sonnenbädern rückte man Hautkrankheiten, Vitamin-D-Mangel und Rachitis zu Leibe.

In der Frühzeit der Lichtforschung wollte man mit künstlichem Tageslicht der Natur ein Schnippchen schlagen. Die 24-Stunden-Fabrik war geboren. Menschen, Hennen, Pflanzen und andere Lebewesen mussten nur ins richtige – elektrische – Licht gerückt werden, um produktiver zu werden. Heutige Lichtforscher haben dazu aufgrund neuer Erkenntnisse zu den nicht-visuellen Wirkungen des Lichts eine differenzierte Meinung.

Tageslichtplanung beeinflusst zirkadianen Rhythmus

Ein um die Zweitausenderjahre entdeckter Rezeptor im Auge, der das lichtempfindliche Molekül Melanopsin trägt, hat direkten Einfluss auf unseren zirkadianen Rhythmus, unsere innere Uhr, und hält damit Körperfunktionen wie Immunsystem und Stoffwechsel in Bewegung.

Das Licht beeinflusst uns, abhängig von Kriterien wie Zeitpunkt und Dauer der Lichtexposition, der horizontalen und vertikalen Beleuchtungsstärke sowie dem Lichtspektrum, in vielfältiger Weise. Bekanntlich lässt der hohe Blauanteil im Morgenlicht den Ausstoß des Schlafhormons Melatonin sinken, die Serotoninausschüttung wird angekurbelt, wir werden wach.

Kaltweißes, tageslichtähnliches Licht am Abend verzögert die Melatoninproduktion, wir schlafen schlechter ein. Je mehr Zeit wir in Innenräumen verbringen, umso mehr entkoppeln wir uns von unserem natürlichen inneren Zeitplan. Heute weiß man, dass ein Verstellen dieser Uhr das Risiko für bestimmte Erkrankungen steigen lässt.

Die meisten Eigenschaften natürlichen Lichts können mit künstlichem Licht nachgebildet werden. Warum aber nehmen wir Intensität und Veränderungen des Tageslichts als angenehmer wahr, warum hat es einen so großen Einfluss auf unsere Stimmungen und unterstützt uns dabei, unsere Umgebung ganzheitlich wahrzunehmen und einzuordnen? Von allgemeingültigen Spezifikationen für die dynamische Lichtplanung in Gebäuden sind wir aufgrund der komplexen Wirkmechanismen des Lichts immer noch weit entfernt. Es sind aber Richtungen erkennbar.

So geben Canazei und andere im Juni 2019 in ihrer Publikation „Human Centric Lighting (HCL): eine Zwischenbilanz“ die Empfehlung: 

• so viel Tageslicht durch Glas und Fenster wie möglich einplanen
• kalt-weißes Kunstlicht mit hohen Vertikalanteilen während des Tages ergänzen
• gegen Abend die Vertikalanteile des Lichts reduzieren und Sehaufgaben punktuell beleuchten

Tageslicht durch Fenster erhöhe die Toleranzschwelle für höhere Lichtintensitäten beim Nutzer, dieser nehme also visuelle Unbehaglichkeit deutlich später wahr. Natürliches Tageslicht werde in seiner Lichtqualität zudem höherwertiger eingeschätzt als jede Kunstlichtquelle. Darüber hinaus sei Tageslicht die effizienteste Lichtquelle zur Erzeugung erhöhter vertikaler Helligkeiten, stellen die Autoren weiter fest.

Schaltbares Glas für Fenster

Je höher der Tageslichteintrag, umso größer ist die Herausforderung, die Balance zwischen Tageslichtversorgung, Besonnung und Wärmeeintrag zu finden. „Der Markt für Tageslichtsysteme ist in den letzten Jahren ungemein kreativ gewesen“, freut sich Robert Jagger, Country Sales Manager DACH bei Halio International, einem belgischen Hersteller von Systemen für schaltbares Glas. So reagieren dimmbare Verglasungen automatisch auf die Witterung draußen und können bedarfsgerecht programmiert werden.  

Schaltbares Glas wird auch elektrochromes Glas oder intelligentes Glas genannt, das einfach per App gesteuert werden kann. Durch die innovative Verglasungstechnik kann auf sichtstörenden Sonnenschutz verzichtet, aber dennoch Schutz vor UV-Licht gewährleistet werden.

Zielwerte für die Tageslichtqualität

Insbesondere für diese drei Kriterien gibt die DIN EN 17037 Planern und Bauherren die Basis für Zielwerte der Tageslichtversorgung von Innenräumen. Dabei unterscheidet die Norm zwischen den Stufen „Gering“, „Mittel“ und „Hoch“. Sie führt den Begriff Tageslichtzufuhr ein, der nun erstmals die Tageslichtqualität über ein ganzes Jahr bewertet und lokale Wetterdaten in die Berechnung einbezieht. Die einzelnen Stufen sind erfüllt, wenn: 

• 50% der Fläche während 50% der Tageslichtstunden die jeweilige Ziel-Beleuchtungsstärke erreicht haben
• wenn mindestens 95% der Fläche während 50% der Tageslichtstunden die minimale Ziel-Beleuchtungsstärke erreichen