Konkret: Durchdachte Klassen-Beleuchtung spart 57 Prozent Energie

(9.12.2010) Schon die ersten Vergleichsmessungen in der Volksschule Oberhaid zeigten die enormen Einsparmöglichkeiten, die durch eine neue Beleuchtungsanlage in Verbindung mit smarter Regelung realisierbar sind. Inzwischen liegen die Messergebnisse des Winterhalbjahres vor: Demnach erzielt die neue Lichtanlage in diesem Langzeitvergleich 57% Energieeinsparung. Umgerechnet werden allein pro Klassenraum innerhalb von sechs Monaten 250 kWh weniger Strom verbraucht - und daraus resultierend 127 kg weniger CO₂-Emissionen verursacht. Auch die Betriebskosten für die Beleuchtung werden entsprechend gesenkt. Die Schüler wiederum profitieren von verbesserten Lernbedingungen durch eine bessere Lichtverteilung, eine der Norm entsprechende Entblendung und eine homogene Ausleuchtung der Tische und der Tafel.

Die bayerische Gemeinde Oberhaid hatte das Konjunkturpaket II genutzt, um Sanierungsmaßnahmen an der Grund- und Hauptschule zur Verbesserung der Energiebilanz durchzuführen. Dabei wollte man ganz genau wissen, wie viel Energie durch ein modernes Beleuchtungskonzept eingespart werden kann. Gemeinsam mit dem Leuchtenhersteller Lichtwerk sowie Hager, Anbieter von Systemlösungen in der Elektroinstallation, startete man einen Vergleichstest, in dem der Energieverbrauch der Alt- und der Neuanlage über ein Jahr lang detailliert erfasst und gegenübergestellt wird.

Um Alt gegen Neu unter gleichen Bedingungen testen zu können, projektierte Lichtwerk in einem Klassenzimmer eine moderne Beleuchtungsanlage mit tageslicht- und bedarfsabhängiger Regelung. Im Vergleichsraum blieb die alte Beleuchtungsanlage unverändert erhalten. Beide Klassenzimmer sind in ihrer Größe, in ihrer Raumgeometrie und ihrer Ausrichtung fast identisch und mit gleich vielen Unterrichtsstunden belegt. Die konkreten Einsparungen überraschten selbst Experten.

Leuchten mit integriertem Lichtmanagement

Um die Ersparnis von über 50% zu erzielen, ist jedoch nicht nur eine energieeffiziente Beleuchtungstcehnik gefordert, sondern auch eine automatische Regelung. Zur Optimierung der Energieeinsparung projektierte Lichtwerk im Klassenzimmer zwei Lichtbänder, welche mit dimmbaren elektronischen DALI-Vorschaltgeräten ausgestattet sind. Jeweils eine Masterleuchte pro Lichtband erfasst über eine Sensorik Lichtwert und Präsenz und gibt daraus resultierende Befehle an die angeschlossenen Leuchten weiter. Zum Einsatz kamen direkt/indirekt strahlende T5 Raster-Pendelleuchten cubus RSAXIC 2x49 W von Regiolux - siehe auch Beitrag "Regiolux-Leuchten mit integriertem Lichtmanagementsystem" vom 15.4.2010. Die Gesamtleistung beträgt, inklusive aller Verlustleistungen, 1151 W.

Bedarfsgerechte Beleuchtung erzielt größte Einsparung

Die tageslicht- und präsenzabhängige Regelung, die unauffällig in den Leuchten integriert ist, erzielt ein Maximum an Energieeinsparung. Das bedeutet: Die Beleuchtungsstärke wird selbstständig je nach einfallendem Tageslicht angepasst. Es wird differenziert nach Raumtiefe erfasst, so dass die Beleuchtung entsprechend darauf reagieren kann. Auch Bewegungen im Raum werden registriert: Wenn der Klassenraum nicht genutzt wird, schaltet sich das Licht automatisch ab. Neben der automatischen Anpassung gibt es zusätzlich die Möglichkeit zu manuellen Eingriffen, beispielsweise für Filmvorführungen.

Zur neuen Anlage gehört nun auch eine zusätzliche Tafelbeleuchtung mit Micro-Wallwashern REL-A - ebenfalls mit T5-Leuchtmitteln 1x49 W, jedoch ohne Dimmung -, die am Lehrerpult ausschließlich manuell an- und abgeschaltet werden kann.

Veraltete Lichtbänder mit hohem Energieverbrauch

Im Vergleichsraum ist die über 40 Jahre alte Beleuchtungsanlage ebenfalls in zwei Lichtbändern angeordnet, die mit freistrahlenden Lichtleisten mit jeweils 58 W und 36 W bestückt sind. Spätestens 30 Minuten nach dem Einschalten fangen die alten T8-Lampen an laut zu brummen und beeinträchtigen so den Unterricht. Die Gesamtleistung beträgt 1341 W. Eine normgerechte Entblendung fehlt völlig, was einerseits schlechte Lichtverhältnisse, andererseits aber auch einen relativ hohen Wirkungsgrad zur Folge hat - eine Voraussetzung, die hohe Energieeinsparungswerte eher erschwert.

Eine Tafelbeleuchtung ist nicht vorhanden, auch keine automatische Regelung. Es gibt zwar auch die Möglichkeit der getrennten manuellen Schaltung der Lichtbänder, diese wurde aber im Schulalltag, wie die Messungen belegen, nicht genutzt. Es zeigte sich vielmehr, dass bei der neuen Beleuchtungsanlage das manuelle Schalten der Tafelbeleuchtung identisch war mit den Betriebszeiten der Altanlage. Das bedeutet: Ein bloßer Austausch gegen eine neue Beleuchtungsanlage ohne automatische Steuerung hätte nicht den großen Einsparungs-Erfolg, sondern lediglich 16 Prozent Energieeinsparung erzielt, wie Vergleichsberechnungen belegen. Der größte Anteil der 57 Prozent Energieeinsparung entfällt auf die bedarfs- und tageslichtabhängige Regelung.

Komfortabel, effizient und wirtschaftlich

Alle Anlagenwerte der Alt- und Neuinstallation werden insgesamt ein Jahr lang erfasst und ausgewertet. Als Mess- und Auswertungssystem ist die Tebis-KNX-Visualisierung von Hager im Einsatz. Die aus dem Winterhalbjahr gewonnenen Ergebnisse zeigen aber schon jetzt: Die Leuchten mit der automatischen Regelung sind so praxisgerecht konzipiert, dass sie von den Schülern wie den Lehrkräften akzeptiert werden und in der Regel nicht manuell eingegriffen wurde. Die Schüler wiederum profitieren nachhaltig durch besseres Licht und daraus resultierende optimierte Lernbedingungen.

Übrigens: Informationen über die Förderung von "Klimaschutztechnologien bei der Stromnutzung" durch das Bundesumweltministerium gibt es unter kommunaler-klimaschutz.de.

Weitere Informationen zur Beleuchtung von Klassenräumen können per E-Mail an Lichtwerk angefordert werden.