HCL-Lichtplanung: Schule

Wer lernt, braucht gutes Licht. Es unterstützt den Lernerfolg. Schüler sitzen nicht nur am Tisch, sie präsentieren, kommunizieren und diskutieren. Sie schreiben Arbeiten, wollen aber auch einmal Entspannung.


Allerdings sind am frühen Vormittag viele Schüler noch halb im Schlafmodus, denn der Zeitplan der Schule tickt anders als die innere Uhr der Schüler. So sind Jugendliche häufig noch spätabends hellwach, kommen morgens aber nur schwer aus dem Bett und sind zum Lernen wenig motiviert. Sie sind im „sozialen Jetlag“.

Das Beispiel ist für ein Klassenzimmer einer höheren Schule mit Abendunterricht ausgearbeitet. Die Nutzungszeiten beginnen um 8 Uhr und enden gegen 21 Uhr.

Anforderungen an das Klassenzimmer

Schüler befinden sich permanent in bestimmten Lernsituationen. Je besser das Licht an diese Lernsituationen angepasst ist, desto mehr Informationen können aufgenommen, verarbeitet und abgespeichert werden. Das richtige Licht motiviert, und die Schüler können sich länger konzentrieren. Eine ausgewogene Beleuchtungssituation schafft ideale Voraussetzungen für die Wissensvermittlung. Folgende Anforderungen sind zu erfüllen:

  • Lernen, lesen, lauschen (Vortrag, Beamer, Übungen)
  • Interaktives Arbeiten, mit und ohne neue Medien wie Tablet
  • Flexible Anordnung der Tische
  • Präsentationen der Schülerinnen und Schüler
  • Gleiche Lernbedingungen zu jeder Uhr- und Jahreszeit
  • Gruppen- und Einzelarbeiten

Lichtwirkung

Visuell

    a: In den Bereichen der Sehaufgaben
    b: Auf Wänden und Decken
    c: Zylindrische Beleuchtungsstärke im Raum

Emotional

  • Unterschiedliche Stimmungen
  • Optimale Arbeitsunterstützung durch die Lichtlösung (aktivieren/beruhigen)
  • Inszenierung des Umfeldes mit Tages- und Kunstlicht
  • Ansprechende Lichtstimmungen

Biologisch

  • Spektrale Anteile zu definierten Zeiten am Auge des Nutzers, um den biologischen Rhythmus optimal zu unterstützen.
  • Biologisch wirksame Beleuchtungsstärken über den Tag, um Aktivität und Leistungsfähigkeit optimal zu unterstützen.
Diese Darstellung zeigt exemplarisch ein HCL-Lichtkonzept, inklusive Raumgestaltung, Parameter für die Planung und den Betrieb in Schulen.
Ein HCL-Lichtkonzept kann Wohlbefinden, Motivation und Konzentration der Schüler positiv beeinflussen.

Licht-Design-Konzept

  • Tafel – schreiben/lesen (DIN EN 12464-1) – vertikale Beleuchtung
  • Beamer/Whiteboard
  • Tische – lesen (DIN EN 12464-1) – horizontale Beleuchtung
  • Wände (Pinnwand) – vertikale Beleuchtung
  • Lehrer (Gesichtserkennung/Mimik)
  • Gruppenarbeit/kommunizieren (zylindrische Werte)
  • Basteln
  • Beamer-Präsentationen möglichst ermüdungsfrei verfolgen
  • Tablet/PC ohne störende Reflexe
  • Aktivieren am Morgen zum Schulbeginn (optional) – flächiges Licht
  • Beruhigung/Entspannung situativ
  • Intuitive Bedienung durch Lehrer und Schüler
  • Szenensteuerung (Tür – einfach)
  • Szenensteuerung (Lehrer – umfassend)


Begriffserläuterung zu den folgenden Anwendungsbeispielen

Ēh: Wartungswert der mittleren horizontalen Beleuchtungsstärke, im Bereich der Sehaufgabe
Ēv: Wartungswert der mittleren vertikalen Beleuchtungsstärke, auf den Wänden und der Tafel
ĒZ: Wartungswert der mittleren zylindrischen Beleuchtungsstärke
ĒAuge: Wartungswert der Beleuchtungsstärke am Auge, in der Regel vertikal

Leuchten und Steuerung

  • Auswahlkriterien für Leuchten:
  • Raumbezogene direkt/indirekt strahlende Pendelleuchten
  • Breit strahlender blendfreier Direktanteil zur Unterstützung der zylindrischen Beleuchtung im Raum
  • Indirekte Deckenbeleuchtung
  • Tafelbeleuchtung
  • Beleuchtung der Wandflächen (Flächen für Poster und Bilder)
  • Vertikal – Beamer/Whiteboard: Projektionsfläche/Wand gezielt ausblenden
  • Flächen- und Wandleuchten – mit Farbtemperaturänderung = tunable white (warmweiß – tageslichtweiß)

Eigenschaften der Steuerung

Steuerungskreise:

  • Alle Pendelleuchten Direkt- und Indirektanteil getrennt steuerbar, jeweils tunable white
  • Tafelbeleuchtung
  • Wandfluter, tunable white
  • Jalousie

Eingabe:

  • Tageslichtsensor
  • Steuerprogramm
  • Anwesenheitssensor
  • Bediengerät

Steuerungsautomatik:

  • Programmierung folgt der Tageslichtkurve über das Jahr. Im Winter wird die Tageshelligkeit zum Morgen gedehnt. Die Steuerungsautomatik wirkt auf den Indirektanteil der Pendelleuchten und die Wandfluter.
  • Der Direktanteil wird zusätzlich über einen Tageslichtsensor dem einfallenden Tageslicht angepasst.
  • Bei Abwesenheit wird die gesamte Beleuchtung ausgeschaltet.

Lichtszenen

  • Alles „Ein“: alle Leuchten auf 100 %
  • Konzentration: hauptsächlich Direktanteil, indirekt um 50 % reduziert
  • Diskussion: hoher Indirektanteil, Direktanteil reduziert, mittlere Wandhelligkeit
  • Tafel
  • Alle Wände
  • Entspannung: nur indirekt auf 50 %, Wände 30 %

Bedienung des Lichts

Das Bediengerät erlaubt die Auswahl von Lichtszenen, es überschreibt die Automatik.

Ein Bediengerät an der Tür:

  • Tageslichtautomatik
  • Diskussion
  • Wände
  • Jalousie
  • Alles „Ein“

Ein Bediengerät zusätzlich beim Lehrer:

  • Konzentration
  • Diskussion
  • Tafel
  • Wände
  • Entspannung
  • Jalousie
  • Alles „Ein

Informationsblatt für eine HCL-Beleuchtung in der Schule.

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