Hallenbad 24 × 11,6 m: 300 oder 500 Lux, 18 oder 28 Leuchten

Lichtstudie · Hallenbad · zwei Varianten

Zwei DIALux-Berechnungen für dieselbe Halle mit 24,000 × 11,600 m: 18 gegen 28 Leuchten, die Isolinien beider Varianten und der Grund, warum die Mitte der Wasserfläche die dunkelste Stelle im ganzen Gebäude ist.

Für dieses Hallenbad gibt es zwei Berechnungen. Dieselbe Halle, dieselbe Leuchte, derselbe Tag. Ein Entwurf zielt auf 300 lx über der Wasserfläche, der andere auf fünfhundert. Wir können also genau ausrechnen, was die zweihundert Lux mehr kosten.

Die Antwort: zehn Leuchten und 583 Watt. Sechsundfünfzig Prozent mehr. Und die Gleichmäßigkeit – also wie ausgeglichen das Licht auf der Wasserfläche liegt – verbessert sich von 0,63 auf 0,66.

Über dem Wasser darf nichts hängen

Dieses Bild erklärt fast alles, was in den Tabellen keinen Sinn zu ergeben scheint. Die Leuchten säumen die Halle am Umfang, über dem Beckenumgang. Die Wasserfläche liegt in der Mitte und hat nichts über sich.

Warum man das so macht

Wartung. Eine Leuchte über tiefem Wasser lässt sich weder von einer Arbeitsbühne noch von einer Stehleiter aus tauschen. Entweder wird auf dem Boden des abgelassenen Beckens ein Gerüst aufgestellt, oder man beauftragt einen Industriekletterer. Beides bedeutet, dass das Bad außer Betrieb ist. Eine Leuchte über den Fliesen ist in einer halben Stunde getauscht.

Spiegelung auf der Wasserfläche. Die Wasseroberfläche ist ein Spiegel. Eine Leuchte direkt darüber spiegelt sich darin, und dieses Spiegelbild gerät Rückenschwimmern ebenso ins Blickfeld wie dem Rettungsschwimmer, der den Beckenboden absucht. Eine Leuchte an der Wand spiegelt sich unter einem flachen Winkel, also vom Betrachter weg.

Feuchtigkeit. Über der Wasserfläche steigt warme, feuchte, chlorhaltige Luft auf. Über dem Beckenumgang ist die Luft kühler und weniger aggressiv.

Die Entscheidung ist also richtig. Sie hat aber eine Folge, die man bezahlen muss – und die auf dem nächsten Bild zu sehen ist.

Die Beckenmitte ist die dunkelste Stelle der Halle

Die Isolinien verlaufen vom Rand zur Mitte wie Höhenlinien in ein Tal: 450, 400, 350, 300, 250 – und am Grund 213 lx. Der Mittelwert über die ganze Wasserfläche liegt bei 339 lx, die Norm ist also erfüllt. Aber die Senke in der Mitte ist kein Fehler. Sie ist Geometrie.

Die Beleuchtungsstärke einer punktförmigen Lichtquelle nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab. Von der nächsten Leuchtenreihe bis zur Beckenmitte sind es waagerecht knapp sechs Meter, während der Beckenrand diese Reihe praktisch direkt über sich hat. Zur Mitte fällt das Licht außerdem sehr schräg ein, was es zusätzlich verteilt.

Deshalb ergibt sich für die Wasserfläche eine Gleichmäßigkeit von 0,63 – und das ist der einzige Parameter im ganzen Protokoll, der sich seinem Grenzwert (0,60) nähert. Alles andere hat meilenweit Reserve.

Der Beckenumgang ist heller als das Wasser

Lesen Sie die Ergebnistabelle aufmerksam, und Sie finden darin etwas, das der Intuition widerspricht. Die Wasserfläche – im Protokoll „Bereich der Sehaufgabe“ genannt – hat 339 lx. Der Beckenumgang darum herum, also der „Umgebungsbereich“, hat 389 lx. Mehr.

Dabei fordert die Norm für den Beckenumgang nur 200 lx, also hundert weniger als für die Wasserfläche. Der Entwurf liefert ihm fast das Doppelte, ohne dass jemand danach gefragt hätte.

Das ist der unvermeidliche Preis für die Anordnung am Umfang. Damit das Licht bis in die Beckenmitte reicht, muss es an der Quelle sehr stark sein. Wer unter der Leuchte steht, bekommt die volle Stärke ab – der Schwimmer in der Mitte erhält dasselbe Licht erst nach dem Verlust über die Entfernung.

Und eine gute Nachricht

Die Gleichmäßigkeit des Beckenumgangs beträgt 0,89. Das ist ein außergewöhnlich hoher Wert, den man in einem gewöhnlichen Raum nicht antrifft. Der Umgang liegt direkt unter der durchgehenden Leuchtenlinie, sodass es dort kaum Einbrüche gibt. Gerade auf dem Umgang läuft man barfuß und mit nassen Füßen – und dort bedeutet ausgeglichenes Licht, dass man sieht, wohin man tritt.

Was zehn zusätzliche Leuchten bringen

Die Form der Karte hat sich nicht verändert

Vergleichen Sie beide Bilder. Es ist dieselbe Figur: geschlossene Schleifen in der Mitte, zu den Rändern steigende Werte, eine Senke in der Mitte. Nur stehen an den Isolinien andere Zahlen.

Das ist der eigentliche Sinn dieses Vergleichs. Wenn Sie Leuchten an denselben Positionen hinzufügen, heben Sie das Niveau, ändern aber nicht das Relief. Die Gleichmäßigkeit der Wasserfläche verschiebt sich von 0,63 auf 0,66 – um drei Hundertstel.

Und ein Parameter hat sich sogar verschlechtert

Die Gleichmäßigkeit des Beckenumgangs ist von 0,89 auf 0,79 gesunken. Das Protokoll nennt keinen Grund. Aus dem Plan ist aber ersichtlich, dass die zusätzlichen Leuchten die Leuchtenlinie am Umfang nicht gleichmäßig verdichtet haben – und eine Gleichmäßigkeit von 0,89 verliert man leichter, als man sie gewinnt. Der Umgang bleibt trotzdem doppelt so hell, wie die Norm verlangt.

Sie bezahlen also 10 Leuchten mehr und bekommen ein helleres Becken und eine etwas schlechtere Beleuchtung der Fläche, auf der die Menschen tatsächlich gehen.

Energie: Beide Varianten bestehen, aber eine hat weniger Luft nach oben

Das Protokoll berechnet den Jahresverbrauch nach dem Nutzungsprofil „Sporthallen, Gymnastikräume, Schwimmbäder“. Das Ergebnis ist eine Spanne, weil es davon abhängt, wie viele Stunden am Tag das Licht brennt.

Variante A: 3.116,50 bis 4.250,80 kWh pro Jahr. Variante B: 4.847,88 bis 6.612,35 kWh. Der Grenzwert, mit dem das Protokoll arbeitet, liegt bei 9.750 kWh pro Jahr.

Beide Varianten bleiben darunter. Variante A schöpft den Grenzwert zu etwa zwei Fünfteln aus, Variante B zu zwei Dritteln. Der Unterschied zwischen ihnen beträgt rund zweitausend Kilowattstunden pro Jahr – und diese Differenz zahlen Sie jedes Jahr, über die gesamte Lebensdauer der Anlage.

Wo liegt eigentlich die Wahrheit?

Die Norm fordert für das Schwimmbad 300 lx. In beiden Protokollen steht in der Spalte „Soll“ dieselbe Drei mit zwei Nullen. Variante B erfüllt also keine strengere Norm – sie erfüllt einen Wunsch.

Fünfhundert Lux sind dort sinnvoll, wo Wettkämpfe geschwommen und gefilmt werden. Für den Schwimmunterricht, ein Hotelbad oder die Rehabilitation sind dreihundert Lux genau das, was die Norm vorgesehen hat. Die übrigen zweihundert sind Licht, für das man bezahlt und das niemand braucht.

Zahlen, die das Protokoll nebenbei verrät

Der Boden reflektiert 21,4 %

Die Decke hat einen Reflexionsgrad von 70,0 %, die Wände 39,1 %, der Boden nur 21,4 %. Das ist sehr wenig – und es ist richtig so. Den größten Teil des „Bodens“ bildet das Wasser, und das wirkt von oben wie ein dunkles Loch: Das Licht dringt ein, und nur ein Bruchteil kommt zurück.

In einer gewöhnlichen Halle kommt vom Boden ein Viertel bis ein Drittel des Lichts zurück und trägt zur gesamten Beleuchtungsstärke bei. Im Schwimmbad fällt diese Hilfe weg. Deshalb braucht eine Schwimmhalle mehr Leuchten als eine gleich große Turnhalle mit derselben Anforderung.

Die Decke ist geneigt

Die lichte Raumhöhe ist als Spanne angegeben: 4,005–4,613 m. Die Decke steigt also um sechzig Zentimeter an. Die Leuchten hängen trotzdem alle auf derselben Höhe von 3,300 m, an unterschiedlich langen Abhängungen. Würden sie der Decke folgen, hätten sie unterschiedliche Abstände zur Wasserfläche, und die Beleuchtungskarte wäre nicht mehr symmetrisch.

Lichtausbeute 139,4 lm/W

Die eingesetzte wasserdichte Linearleuchte liefert 8.128 lm bei 58,3 W. Das ist ein ordentliches Verhältnis; im Schwimmbad ist aber etwas anderes wichtiger – die Abdichtung. Die Luft über gechlortem Wasser setzt jeder Leuchte zu, die Feuchtigkeit eindringen lässt. Der Wartungsfaktor von 0,80 im Protokoll setzt voraus, dass die Leuchten gereinigt werden; mit Korrosion rechnet er nicht.

Was die einzelnen Zahlen bedeuten

Bereich der Sehaufgabe (ET)

Die Fläche, für die beleuchtet wird – hier die Wasserfläche. Die Norm stellt an sie die höchsten Anforderungen an Beleuchtungsstärke und Gleichmäßigkeit.

Umgebungsbereich (ES)

Der Streifen um den Bereich der Sehaufgabe, hier der Beckenumgang. Er darf dunkler sein; im Schwimmbad ist er dagegen heller, weil die Leuchten direkt über ihm hängen.

Hintergrundbereich (EB)

Der Rest des Raums. Die Anforderung ist eher symbolisch – etwa ein Drittel des Umgebungsbereichs.

Isolinie

Linie, die Punkte gleicher Beleuchtungsstärke verbindet. Eine geschlossene Schleife in der Beckenmitte bedeutet eine Senke, keinen Gipfel.

Quadratisches Abstandsgesetz

Die Beleuchtungsstärke nimmt mit dem Quadrat der Entfernung zur Lichtquelle ab. Doppelte Entfernung bedeutet ein Viertel des Lichts – deshalb ist die Beckenmitte dunkel.

Reflexionsgrad des Wassers

Die Wasserfläche schluckt den größten Teil des auftreffenden Lichts. Die Schwimmhalle bekommt deshalb vom Boden kaum Unterstützung durch Reflexion.

Jahresverbrauch

Wird aus dem Nutzungsprofil berechnet und als Spanne angegeben, weil niemand im Voraus weiß, wie viele Stunden am Tag das Licht brennen wird.

Was Sie daraus mitnehmen können

Halle 24,000 × 11,600 m, 278,40 m², Leuchten in 3,300 m Höhe am gesamten Umfang. Variante A: 18 Stück, 339 lx. Variante B: 28 Stück, 540 lx. Beide erfüllen die Norm.

Drei Dinge folgen aus diesem Vergleich:

Die Gleichmäßigkeit lässt sich mit zusätzlichen Leuchten kaum verbessern. Sechsundfünfzig Prozent mehr Anschlussleistung brachten drei Hundertstel Gleichmäßigkeit. Wer eine ausgeglichenere Wasserfläche will, muss die Anordnung ändern, nicht die Anzahl.

Die dunkelste Stelle des Beckens ist seine Mitte. Das folgt daraus, dass über dem Wasser nichts hängen darf. Fragen Sie deshalb immer nach dem Minimum, nicht nach dem Mittelwert – hier sind es 213 gegenüber 339 lx.

Zweihundert Lux mehr bezahlen Sie jedes Jahr. Es geht nicht nur um zehn Leuchten, sondern um zweitausend Kilowattstunden pro Jahr, solange das Bad in Betrieb ist.

Leuchten ähnlich denen aus diesem Entwurf finden Sie unter LED-Feuchtraumleuchten. Die Lichtberechnung für Ihr Schwimmbad inklusive Variantenvergleich erstellen wir kostenlos.