Kita mit 15 Räumen: Lichtberechnung in 45 cm Höhe, 330 Lux

Lichtstudie · Kita · 15 Räume

In dieser Kita wird das Licht 45 Zentimeter über dem Boden berechnet. Protokoll nach DIN EN 12464-1 für das ganze Geschoss: acht Raumarten, eine abgesenkte Berechnungsebene im Gruppenraum und eine Blendung, die mit drei Zehnteln Reserve besteht.

In der Kita wird das Licht nicht dort berechnet, wo Sie es zu Hause messen würden. Das Protokoll für diese Kita berechnet die Beleuchtungsstärke im Gruppenraum in 450 Millimetern Höhe über dem Boden. In allen anderen Räumen liegt die Ebene bei den üblichen 850 mm.

Fünfundvierzig Zentimeter – das ist die Höhe des Tischchens, an dem ein dreijähriges Kind sitzt. Und es ist die einzige Höhe, in der die Frage Sinn ergibt, ob es im Gruppenraum genug Licht gibt. Der Planer hat das selbst in die Vorgaben geschrieben – die Norm schreibt es ihm nicht vor.

Acht Raumarten, acht verschiedene Anforderungen

Die Norm hat keine Zeile „Kindergarten“. Sie hat einen Katalog von Raumarten und zu jeder vier Zahlen: Beleuchtungsstärke, Gleichmäßigkeit, höchste zulässige Blendung und Mindestwert des Farbwiedergabeindex. Der Planer muss jeden Raum einer dieser Schubladen zuordnen. Dieses Protokoll hat acht davon verwendet:

Schauen Sie sich die erste Zeile an. Der Gruppenraum der Kita ist als Raum für Handarbeit eingestuft. Nicht als Unterrichtsraum, nicht als Aufenthaltsraum. Als Raum für Handarbeit.

Diese Schublade hat den strengsten Blendungsgrenzwert im ganzen Haus: UGR 19. Strenger als die Küche (22), strenger als der Flur (28). Und strenger, als es wäre, wenn der Gruppenraum unter die Schulkantinen fiele – dort würden 200 lx statt 300 und UGR 22 genügen.

Ein einziges Häkchen im Katalog entscheidet also darüber, wie viele Leuchten für den Gruppenraum gekauft werden. Das ist keine Formalität. Es ist die teuerste Zeile des ganzen Protokolls.

Grundriss: ein großer Raum und vierzehn kleine

Sie sehen, wie ungleich das verteilt ist. Der Gruppenraum hat ein eigenes, regelmäßiges Raster aus quadratischen Panels. Um ihn herum drängen sich Lager, Heizraum, Technikraum, zwei Flure, zwei Garderoben und sechs Toiletten – und in jedem dieser Räume hängen zwei bis fünf Kreise, also runde Einbaupanels.

Der Gruppenraum hat 164,4 m² und eine ausgesparte Ecke, die dem Lager weicht. Deshalb fehlt in seinem unteren Bereich eine ganze Spalte Panels – es sind 21 statt 24.

Wo in welchem Raum gerechnet wird

Die Berechnungsebene ist eine waagerechte Fläche, auf der das Programm die Lux-Werte berechnet. Sie liegt nicht auf dem Boden, sondern dort, wo im Raum etwas getan wird. Und dieses Protokoll verschiebt sie:

Zwei Räume haben die Ebene in 450 mm: Gruppenraum und Kinder-WC. Der Rest des Hauses hat 850. Das hat Logik: Im Gruppenraum und auf der Kindertoilette ist der Nutzer ein Kind, in der Garderobe der Erzieherinnen oder im Heizraum ein Erwachsener.

Warum das überhaupt eine Rolle spielt

Das Licht eines Einlegepanels breitet sich mit zunehmendem Abstand aus. Eine um vierzig Zentimeter tiefere Ebene ist weiter von der Leuchte entfernt, dort kommen also weniger Lux an – zugleich ist das Licht aber ausgeglichener, weil sich die Lichtkegel stärker überlagern konnten.

Hätte der Planer den Gruppenraum in 850 mm berechnet, wäre ein höherer Mittelwert herausgekommen, und er hätte die Norm leichter erfüllt. Offen geblieben wäre aber die Frage, wie es am Tischchen aussieht, an dem tatsächlich gemalt wird. Er hat die schwierigere Variante gewählt.

Eine Inkonsequenz gibt es trotzdem: Die Kindergarderobe wird in 850 mm berechnet, obwohl sie von denselben Kindern genutzt wird. Auf das Ergebnis hat das keinen Einfluss – die Garderobe hat über dreißig Prozent Reserve –, es zeigt aber, dass die Absenkung der Ebene eine Entscheidung für zwei konkrete Räume war und keine systematische Regel.

Gruppenraum: die Werte in jedem Punkt

Die folgende Zeichnung ist eine Karte des Gruppenraums. Die kleinen Zahlen sind berechnete Beleuchtungsstärken in den einzelnen Rasterpunkten, die farbigen Linien sind Isolinien – Verbindungen von Punkten mit gleichem Wert. Die leeren Quadrate sind die Panels.

Die grüne Linie ist die Grenze zwischen bestanden und nicht bestanden. Und sie verläuft mitten durch den Raum. Der ganze Streifen entlang der Wände ist rot – die Werte sinken dort bis auf 231 lx.

Trotzdem erfüllt der Gruppenraum die Norm. Die geforderten 300 lx gelten nämlich für den Mittelwert über die ganze Fläche, und der liegt bei 330 lx. Die Punkte unter der Grenze überwacht eine andere Zahl – die Gleichmäßigkeit, also das Verhältnis von Minimum zu Mittelwert. Sie liegt bei 0,70 gegenüber geforderten 0,6.

Das ist das häufigste Missverständnis beim Lesen von Lichtstudien. Niemand verspricht, dass in jeder Ecke 300 Lux ankommen. Versprochen wird ein Mittelwert und dazu eine Untergrenze dafür, wie tief der dunkelste Punkt fallen darf.

Blendung: drei Zehntel Reserve

Der Gruppenraum hat eine berechnete Blendung von UGR 18,7 in der ungünstigsten Blickrichtung, bei einem Grenzwert von 19,0. Der Mittelwert über alle Richtungen liegt bei 17,2, die günstigste Stelle bei 16,0.

Eine Reserve von drei Zehnteln ist an der Grenze dessen, was wir unterschreiben würden. Würde man die Leuchten im Gruppenraum gegen andere mit gleichem Lichtstrom, aber kleinerer leuchtender Fläche tauschen, würde der Raum den Grenzwert überschreiten.

Dieser Stern ist der Kern der Sache. Blendung ist eine Eigenschaft der Blickrichtung, nicht des Raums. Schaut ein Kind zur Tafel, hat es die Leuchten an einer anderen Stelle im Gesichtsfeld, als wenn es aus dem Fenster schaut. Das Programm berechnet deshalb in jedem Punkt acht Richtungen und schreibt die ungünstigste ins Protokoll.

Warum Panels 60 × 60 cm in den Gruppenraum kamen

Ein Panel im Gruppenraum gibt 4.211,62 lm ab, und seine höchste Lichtstärke liegt bei 481 cd/klm – mehr als bei jeder anderen Leuchte im Haus. Trotzdem blendet es nicht. Entscheidend ist nämlich die Leuchtdichte der leuchtenden Fläche, nicht der Lichtstrom.

Rechnen Sie es anhand des Protokolls nach. Das Panel leuchtet mit einer Fläche von 545 × 545 mm, also fast einem Drittel Quadratmeter. Daraus ergibt sich eine Leuchtdichte von etwa 6.800 cd/m². Ein rundes Einbaupanel mit 25 W, von denen 34 im Haus hängen, hat eine leuchtende Scheibe mit 260 mm Durchmesser – und eine Leuchtdichte von etwa 14.900 cd/m², mehr als doppelt so viel.

Deshalb sitzen runde Einbaupanels in den Fluren, im Heizraum und auf den Toiletten, wo der UGR bis 28 betragen darf – und Einlegepanels 60 × 60 cm im Gruppenraum, wo er 19 nicht überschreiten darf. Dieselbe Lichtleistung, auf eine größere Fläche verteilt, sticht einfach nicht in die Augen.

Wo das Protokoll schwächelt

Speiseraum: Gleichmäßigkeit 0,55

Küche und Speiseraum teilen sich einen Raum mit 5 Panels. Die Küchenecke hat 593 lx bei geforderten 500 und eine Gleichmäßigkeit von 0,79. Der Essbereich kommt auf 325 lx bei geforderten 200, allerdings mit einer Streuung von 178 bis 543 lx.

Die Gleichmäßigkeit von 0,55 ist die schlechteste in der ganzen Kita. Die Norm ist damit erfüllt – für Schulkantinen genügen 0,4 –, es bedeutet aber, dass ein Kind am Tisch dreimal so viel Licht hat wie ein anderes. Die Panels hängen über der Küchenecke, wo geschnitten wird, und den Esstisch erreicht ihr Licht nur von der Seite.

Toilettenkabine: 41,7 W/m²

In eine Kabine mit anderthalb Quadratmetern kamen 2 Panels mit zusammen 50 W. Das sind 41,7 W/m² – achtmal so viel wie im Gruppenraum. Gleichmäßigkeit 0,91, die höchste im Haus.

In einem so kleinen Raum kann man kaum schlecht beleuchten: Der größte Teil des Lichts wird von den nahen Wänden reflektiert und verteilt sich. Der Preis dafür ist eine spezifische Anschlussleistung, die in einer Halle niemand akzeptieren würde. In der Kabine stört das nicht – dort brennt das Licht nur Minuten am Tag.

Blendung, die nicht berechnet wurde

Bei zwei Kabinen steht in der Tabelle UGR 0,0. Das ist kein Fehler der Leuchte. In einem Raum unter zwei Quadratmetern findet die Blendungsberechnung keinen Platz, um den Beobachter mit den vorgeschriebenen Abständen aufzustellen. Eine leere Zahl ist ehrlicher als eine erfundene.

Die Zahl, die entscheidet, ob das in fünf Jahren noch gilt

Der Gruppenraum hat einen Wartungsfaktor von 0,66. Das heißt: Das Protokoll rechnet damit, dass die Anlage dauerhaft mit sechsundsechzig Prozent ihrer ursprünglichen Leistung leuchtet. Den Rest fressen die Alterung der LEDs, Staub auf den Panels und Schmutz an den Wänden.

Die Vorgaben hinter dieser Zahl sind konkret: Umgebung sauber, Reinigung der Leuchten nach 12 Monaten, Renovierung der Oberflächen nach 36. Drei Jahre bis zum Streichen, ein Jahr bis zum Abwischen der Panels.

Jetzt das Unangenehme

Die übrigen Räume haben einen Wartungsfaktor von nur 0,56 bis 0,57. Der strengste Raum im Haus hat also die optimistischste Wartungsannahme bekommen. Das ergibt Sinn – im Gruppenraum wird täglich geputzt, im Heizraum nicht. Nur hat der Gruppenraum zugleich die kleinste Reserve: 330 gegenüber 300 lx, also zehn Prozent.

Diese beiden Risiken treffen in einem einzigen Raum zusammen. Würden die Panels im Gruppenraum genauso (un)gründlich gereinigt wie im Heizraum, fiele der Wartungsfaktor von 0,66 auf 0,57 – und die mittlere Beleuchtungsstärke im Gruppenraum von 330 auf etwa 285 lx. Unter die Norm.

Eine Lichtstudie verspricht also nicht nur Leuchten. Sie verspricht Leuchten plus Reinigung. Wer sich eine Berechnung erstellen lässt und sie dann im Ordner ablegt, hat nur die Hälfte dessen gekauft, was darin steht.

Was die einzelnen Begriffe bedeuten

Berechnungsebene

Waagerechte Fläche, auf der das Programm die Lux-Werte berechnet. Standardmäßig 850 mm über dem Boden. Im Gruppenraum und auf der Kindertoilette hat dieses Protokoll sie auf 450 mm abgesenkt – auf Kinderhöhe.

Raumart

Schublade aus der Norm, zu der vier Anforderungen gehören. Die Zuordnung eines Raums ist eine Entscheidung des Planers und bestimmt, wie viele Leuchten nötig sind.

UGR

Maß für die Blendung. Er wird für jede Blickrichtung einzeln berechnet, ins Protokoll kommt der ungünstigste Wert. Eine niedrigere Zahl ist besser; 19 ist der Grenzwert für feine Arbeit, 28 für einen Flur.

Leuchtdichte der leuchtenden Fläche

Wie viel Licht aus jedem Quadratzentimeter der Leuchte austritt. Ein großes Panel und ein kleiner Spot mit gleichem Lichtstrom blenden völlig unterschiedlich.

Gleichmäßigkeit

Verhältnis des dunkelsten Punkts zum Mittelwert. Die Norm verlangt nicht, dass überall der volle Wert erreicht wird – sie begrenzt nur, wie tief der Einbruch sein darf.

Wartungsfaktor

Der Anteil der Leistung, der der Anlage bleibt, bevor gereinigt wird. Hinter der Zahl steht ein konkretes Reinigungsintervall, und das ist Teil der Vorgaben, keine Schätzung.

Punktverfahren

Das Programm teilt die Fläche in Elementarquadrate (hier 400 mm) und summiert in jedem die Beiträge aller Leuchten einschließlich dreier Reflexionen an Wänden und Decke.

Was Sie daraus mitnehmen können

Fünfzehn Räume, acht Raumarten, drei Leuchtentypen. Der Gruppenraum kommt auf 330 lx bei 5,1 W/m², einer Gleichmäßigkeit von 0,70 und einer Blendung von UGR 18,7. Alles erfüllt.

Interessanter als das Ergebnis sind zwei Entscheidungen, die der Berechnung vorausgingen. Der Planer hat die Messlatte höher gelegt, als er den Gruppenraum den Räumen für Handarbeit zuordnete. Und er hat die Ebene auf 450 mm abgesenkt, um nach dem Licht dort zu fragen, wo die Kinderhand ist.

Keines von beiden schrieb ihm die Norm vor. Beides hat ihn zusätzliche Leuchten gekostet.

Wenn Sie eine Berechnung für eine Kita, eine Arztpraxis oder einen anderen Raum erstellen lassen, in dem der Nutzer kein Erwachsener am Schreibtisch ist, fragen Sie nach zwei Dingen: welcher Raumart der Raum zugeordnet wurde und in welcher Höhe gerechnet wurde. Die Antworten wirken sich stärker auf den Preis aus als die Marke der Leuchte.

Panels wie in diesem Entwurf finden Sie unter Rasterleuchten und Einlegeleuchten sowie unter LED-Panels. Die Lichtplanung für Ihre Kita erstellen wir kostenlos.