Beleuchtung und Beschattung: Zwei Gewerke, ein Zusammenspiel

Beleuchtung und Beschattung werden in der Gebäudetechnik meist als getrennte Gewerke betrachtet. Die eine Fachplanung kümmert sich um Leuchten, Lichtsteuerung und Beleuchtungsstärke. Die andere um Jalousien, Sonnenschutzautomation und Blendschutz. Im Betrieb zeigt sich dann, was passiert, wenn beide Systeme nicht aufeinander abgestimmt sind: Der Sonnenschutz fährt herunter, um die Kühllast zu senken, und im selben Moment schaltet das Kunstlicht auf Volllast, weil es im Raum zu dunkel wird. Das Ergebnis ist ein energetisches Nullsummenspiel.

Dieser Artikel behandelt Beleuchtung und Beschattung bewusst gemeinsam. Nicht weil sie technisch identisch wären, sondern weil sie sich gegenseitig beeinflussen und nur im Zusammenspiel ihr volles Einsparpotenzial entfalten.

1. Präsenzsteuerung aktivieren: Licht nur dort, wo Menschen sind

Der naheliegendste Hebel bei der Beleuchtung ist die Anwesenheitserkennung. Präsenzmelder erfassen, ob sich Personen in einem Raum oder einer Zone aufhalten, und schalten das Licht bei Abwesenheit automatisch ab oder dimmen es auf ein Minimum.

Das Einsparpotenzial hängt von der Nutzungsart ab. In Büros, in denen Mitarbeitende regelmässig den Raum verlassen (Meetings, Mittagspause, Homeoffice-Tage), liegt die illustrative Einsparung bei 20 bis 40 Prozent. In Fluren, Treppenhäusern, Lagerräumen und Nebenräumen, wo die Belegung sporadisch ist, kann sie deutlich höher sein.

Entscheidend für die Wirksamkeit sind zwei Parameter: der Erfassungsbereich und die Nachlaufzeit. Der Erfassungsbereich muss den gesamten relevanten Raumbereich abdecken, ohne Fehlschaltungen durch Durchgangsbewegungen auszulösen. Die Nachlaufzeit, also die Verzögerung zwischen letzter erkannter Bewegung und Abschaltung, sollte auf die Nutzung abgestimmt sein. In einem Büro sind 10 bis 15 Minuten sinnvoll, in einem Lager reichen 3 bis 5 Minuten.

In vielen Bestandsgebäuden sind Präsenzmelder zwar installiert, aber falsch eingestellt, defekt oder durch Nutzereingriffe deaktiviert worden. Ein Funktionstest aller vorhandenen Melder ist deshalb oft der erste Schritt.

2. Tageslichtregelung nutzen: Konstantlicht statt Überbeleuchtung

Die Tageslichtregelung, auch Konstantlichtregelung genannt, ist einer der wirksamsten Hebel im Beleuchtungsbereich. Das Prinzip: Tageslichtsensoren erfassen die natürliche Beleuchtungsstärke im Raum, und die Steuerung dimmt das Kunstlicht so, dass am Arbeitsplatz immer exakt der Soll-Wert herrscht (zum Beispiel 500 Lux im Büro gemäss SIA 387/4).

Ohne Tageslichtregelung brennt das Kunstlicht auf Volllast, auch wenn durch die Fenster bereits ausreichend Tageslicht einfällt. Die Folge ist Überbeleuchtung, die nicht nur Strom verschwendet, sondern auch die Raumtemperatur unnötig erhöht.

Der Einspareffekt ist erheblich: Illustrativ reduziert die Tageslichtregelung den Energiebedarf für künstliche Beleuchtung um bis zu 70 Prozent, gemittelt über das Jahr. In den Sommermonaten, wenn die Tage lang und die Lichteinstrahlung hoch ist, kann der Anteil noch höher sein.

Ein zusätzlicher Effekt, der oft übersehen wird: Neue Leuchtmittel liefern in den ersten Betriebsstunden mehr Licht als die Nenn-Lichtstärke (Anfangsüberdimensionierung). Die Konstantlichtregelung fängt diese Überhöhung ab und spart von Anfang an Strom, illustrativ nochmals rund 10 Prozent.

Voraussetzung ist eine sinnvolle Sensorpositionierung: Der Sensor sollte das Licht am Arbeitsplatz repräsentativ erfassen, nicht die Decke oder eine Wand messen, die keine Aussage über die tatsächliche Beleuchtungsstärke erlaubt. In der Praxis ist eine falsche Sensorposition eine der häufigsten Ursachen für Fehlfunktionen.

3. Beschattung automatisieren: der Sonnenschutz als Kühlmaschine

Der Sonnenschutz ist primär ein Kühlmassnahme. Jede Kilowattstunde Solarenergie, die durch eine ungeschützte Glasfläche ins Gebäude gelangt, muss von der Kälteanlage wieder abgeführt werden. Ein automatisierter Sonnenschutz, der auf Einstrahlung, Aussentemperatur und Fassadenausrichtung reagiert, kann die Raumtemperatur illustrativ um 2 bis 7 °C senken und die Kühllast massiv reduzieren.

Der Schlüssel liegt in der proaktiven Steuerung: Der Sonnenschutz fährt herunter, bevor sich der Raum aufheizt, nicht erst wenn die Raumtemperatur bereits zu hoch ist. Moderne sensorgesteuerte Systeme arbeiten mit Helligkeitsschwellen (typischerweise 20 000 bis 40 000 Lux Aussenhelligkeit), Temperaturschwellen und fassadenspezifischen Zeitprogrammen.

Ebenso wichtig ist die Differenzierung nach Jahreszeit: Im Sommer soll der Sonnenschutz die Einstrahlung blocken. Im Winter dagegen sind solare Gewinne erwünscht, weil sie die Heizlast senken. Ein System, das im Winter pauschal beschattet, verschenkt kostenlosen Wärmegewinn. Ein Sommer-/Wintermodus in der Steuerung löst diesen Konflikt.

Die Windschutzfunktion muss dabei immer gewährleistet sein: Bei starkem Wind ziehen sich Jalousien und Markisen automatisch ein, um Beschädigungen zu vermeiden. Diese Sicherheitsfunktion hat Vorrang vor der energetischen Optimierung.

4. Zonen bilden: Fenster, Mitte, Innen

Ein Grossraumbüro oder eine offene Bürofläche hat nicht überall die gleichen Lichtverhältnisse. Am Fenster ist es bei Tageslicht hell genug, in der Raummitte braucht es Unterstützung, und in der Innenzone weit weg von den Fenstern ist Kunstlicht immer nötig. Wer die gesamte Fläche gleichförmig beleuchtet, verschwendet Energie in der Fensterzone und unterversorgt möglicherweise die Innenzone.

Die Lösung ist eine Zonierung: Leuchten werden in Gruppen zusammengefasst, die getrennt angesteuert werden. Moderne Systeme wie DALI (Digital Addressable Lighting Interface) erlauben eine Ansteuerung bis auf die einzelne Leuchte. In Verbindung mit KNX als übergeordnetem Gebäudeautomationssystem lassen sich Beleuchtung und Beschattung zonenweise koordinieren.

Die illustrative Einsparung durch Zonierung liegt bei 10 bis 25 Prozent, zusätzlich zu Präsenz- und Tageslichtregelung. Der Aufwand für die Einrichtung ist bei vorhandener DALI-Installation gering, da er primär in der Programmierung liegt.

Dieselbe Logik gilt für die Beschattung: Fassadenzonen mit unterschiedlicher Ausrichtung (Süd, Ost, West) brauchen unterschiedliche Sonnenschutzstrategien. Eine Südfassade braucht den Sonnenschutz in den Mittagsstunden, eine Westfassade erst am Nachmittag. Wer alle Jalousien gleichzeitig fährt, beschattet Bereiche unnötig und zwingt dort das Kunstlicht zum Einschalten.

5. Zeitprogramme prüfen: die unterschätzte Grundlast

In vielen Gebäuden brennt die Beleuchtung zu Zeiten, in denen niemand anwesend ist. Treppenhäuser und Flure sind nachts beleuchtet, Büros leuchten am Wochenende, Aussenbeleuchtung läuft bei Tageslicht. Jede unnötig leuchtende Lampe erzeugt nicht nur Stromkosten, sondern auch Abwärme, die im Sommer zusätzlich gekühlt werden muss.

Ein systematischer Check der Zeitprogramme deckt diese Grundlast auf. Die Fragen sind einfach: Ab wann schaltet die Beleuchtung ein? Wann schaltet sie ab? Gibt es eine Nachtabschaltung? Werden Feiertage und Ferienzeiten berücksichtigt? Sind die Programme noch auf die aktuellen Nutzungszeiten abgestimmt oder stammen sie aus einer Zeit mit anderen Arbeitszeitmodellen?

Dasselbe gilt für die Beschattung: Wenn der Sonnenschutz nach Zeitprogramm fährt statt nach Sensorik, stimmen die Zeiten oft nicht mit der tatsächlichen Einstrahlung überein. An bewölkten Tagen beschattet das System unnötig, an sonnigen Tagen reagiert es zu spät.

Die konsequente Abstimmung aller Zeitprogramme auf die reale Nutzung ist eine Massnahme ohne Investitionskosten, die sofort wirkt.

Das Zusammenspiel: warum beides gemeinsam gedacht werden muss

Der grösste Fehler in der Praxis ist die isolierte Optimierung. Wer die Beschattung verbessert, ohne die Beleuchtung anzupassen, erzeugt einen Rebound-Effekt: Der Sonnenschutz senkt die Kühllast, aber das Kunstlicht kompensiert den Lichtverlust vollständig. Wer die Beleuchtung auf Tageslichtregelung umstellt, ohne die Beschattung einzubeziehen, riskiert, dass der Sonnenschutz das Tageslicht blockiert, bevor die Regelung es nutzen kann.

Die Lösung ist eine koordinierte Steuerung: Der Sonnenschutz agiert als erste Stufe. Er steuert die solare Einstrahlung und den Blendschutz. Die Beleuchtung reagiert als zweite Stufe und passt das Kunstlicht an die verbleibende Tageslichtsituation an. Im Idealfall laufen beide Gewerke über dasselbe Bussystem (KNX) und tauschen Daten aus.

Bei Lamellenstoren bietet die Winkelsteuerung zusätzliches Potenzial: Die Lamellen blockieren die Direktstrahlung, lassen aber diffuses Tageslicht durch. So bleibt der Blendschutz gewährleistet, die Kühllast sinkt, und das Kunstlicht muss weniger kompensieren.

Reihenfolge der Umsetzung

Bewährt hat sich folgendes Vorgehen:

Zuerst die Zeitprogramme prüfen und auf reale Nutzungszeiten abstimmen. Das kostet nichts und wirkt sofort. Dann die Präsenzsteuerung in Betrieb nehmen oder bestehende Melder prüfen und kalibrieren. Anschliessend die Tageslichtregelung aktivieren oder die Sensorposition korrigieren. Parallel die Sonnenschutzautomation überprüfen: Sind Schwellen und Sommer-/Wintermodus korrekt? Zuletzt die Koordination beider Gewerke sicherstellen: Steuert der Sonnenschutz zuerst, reagiert das Licht danach?

Fazit

Beleuchtung und Beschattung sind in der Betriebsoptimierung ein unterschätztes Gespann. Einzeln betrachtet bieten beide Gewerke relevante Einsparpotenziale: Tageslichtregelung kann den Beleuchtungsstrom um bis zu 70 Prozent senken, automatisierte Beschattung die Kühlenergie illustrativ um bis zu 60 Prozent. Doch erst die koordinierte Steuerung beider Systeme verhindert, dass Einsparungen im einen Gewerk durch Mehrverbrauch im anderen zunichtegemacht werden.

Die Massnahmen erfordern keine baulichen Eingriffe. Gefragt sind eine saubere Parametrierung, eine sinnvolle Zonierung und das Bewusstsein, dass Licht und Schatten in der Gebäudetechnik keine getrennten Welten sind.

🔗 WENGET GmbH

Quellen und weiterführende Informationen

• SIA 387/4: Elektrizität in Gebäuden, Beleuchtung: Berechnung und Anforderungen
• SIA 382/1: Lüftungs- und Klimaanlagen, Allgemeine Grundlagen und Anforderungen (Kapitel Sonnenschutz)
• EN 15193: Energetische Bewertung von Beleuchtungsanlagen (LENI)
• MuKEn 2014: Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich
• Guidehouse-Studie (2023): «Solar Shading for Low-Energy Buildings» (Kühlenergie-Einsparpotenziale durch automatisierten Sonnenschutz)
• EnergieSchweiz / BFE: Informationsplattform für Energieeffizienz in Gebäuden
• licht.de : Lichtmanagement, Grundlagen und Praxis (Licht.Wissen 12)