„Tunable White? – Haben wir schon!“, kann die Hochschule Luzern – Technik & Architektur stolz behaupten. Gleich mehrere gute Gründe führten dazu, zum Early Adopter der neuen Lichttechnik zu werden, bei der sowohl der Lichtstrom als auch die Farbtemperatur bedarfsgerecht eingestellt werden kann. Installiert wurde die Tunable White-Beleuchtung im Atelier der Innenarchitektur. Dank entsprechender LED Light Engines und zugehöriger Steuerungstechnik von Tridonic erhellen LED-Leuchten den Raum, welche stufenlos mit Farbtemperaturen zwischen 3.000 Kelvin (warmweiß) und 6.000 Kelvin (kaltweiß) einstellbar sind. Zudem stehen vorprogrammierte Farbtemperaturverläufe auf Abruf bereit.
Von zu wenig Licht zu dynamischem Licht
Vor acht Jahren hat das Departement Technik & Architektur der Hochschule Luzern den Studiengang Innenarchitektur ins Leben gerufen und speziell dafür ein Ateliergebäude bauen lassen. Mit seinen 70 Arbeitsplätzen, einem großen Präsentationsbereich und der Materialsammlung bietet das Atelier beste Bedingungen, sowohl für Projektarbeit und Modellbau, als auch für Lehrveranstaltungen. Es gab allerdings auch ein Problem im Atelier: Die Leuchten generierten zu niedrige Beleuchtungsstärken für die anspruchsvollen Arbeiten im Atelier und mussten ersetzt werden. „Für uns war schnell klar, dass wir diesen Umstand als Chance nutzen wollten, um zukunftsorientierte, innovative Lichttechnik zu installieren“, erklärt Prof. Björn Schrader, Dozent und Leiter der interdisziplinären Themenplattform Licht@hslu an der Hochschule Luzern – Technik & Architektur.
Tunable White für Human Centric Lighting
Das Facility Management der Hochschule Luzern für die Tunable White Lösung zu begeistern, war nicht schwer, denn die Hochschule ist mit der Frage nach dem optimalen Licht für ihre Räumlichkeiten immer wieder konfrontiert. „Weiterhin werden wir in letzter Zeit immer häufiger mit Forschungsanfragen zu diesem Thema konfrontiert. Hier bot sich die Chance, eine Pilotanlage zu realisieren“, resümiert Schrader. Vorrangig beziehen sich die erwähnten Anfragen auf die Möglichkeiten, die Tunable White im Zusammenhang mit Human Centric Lighting bietet. Dabei geht es darum, mit veränderlichen Farbtemperaturen und Beleuchtungsstärken, die Dynamik des Tageslichts zu simulieren, um das Wohlbefinden der Raumnutzer zu fördern.
Das Innenarchitektur-Atelier wird nun für Studien genutzt, die sich in den Tagesablauf und in die typischen Nutzungen wie Lehrveranstaltungen, Coachings und kreatives Arbeiten der Studierenden integrieren lassen. Die Lichtfarbe und -intensität lässt sich jederzeit individuell einstellen, aber auch eine automatische, allmähliche Variation über den Tag ist programmiert und per Fingertip aktivierbar.
Licht als Lehrmittel
Beleuchtungslösungen mit Tunable White-Funktion wird es in naher Zukunft in vielen Anwendungsbereichen geben. Dank der im Atelier installierten Anlage können sich die Innenarchitektur-Studierenden ausgesprochen praxisnah mit den Effekten auseinandersetzen, die unterschiedliche Lichtqualitäten auf die Nutzer eines Raumes haben. Eine erste Bachelor-Thesis zum Thema »Human Centric Lighting« ist bereits in der Phase der Inbetriebsetzung bei dem Institut für Gebäudetechnik und Energie entstanden. Unverzichtbar sind für die angehenden Innenarchitektur-Studierenden die Kenntnisse bezüglich der visuellen Wirkungen verschiedener Lichtspektren, also das Wissen über die Wechselwirkung zwischen Licht, Farbe und Textur. Die Muster aus der Materialsammlung des Ateliers aber auch die selbst gebauten Modelle können unter verschiedenen Lichtarten in Bezug auf die gewünschte Atmosphäre und Raumwirkung geprüft werden. Dieses Vorgehen ist eine wertvolle Methode zur Kompetenzerweiterung und wichtige didaktische Komponente innerhalb der Bachelorausbildung.
Die Technik unter der Decke
Umgesetzt wurde die Beleuchtung für das Atelier mit linearen Pendelleuchten. Dafür hat der Schweizer Leuchtenhersteller Moos licht ag eine Serienleuchte leicht modifiziert und zur Direktbeleuchtung noch eine Indirektkomponente integriert, um die Raumwirkung zu unterstreichen. Die insgesamt 32 Leuchten sind mit linearen Tridonic LED Light Engines (LLE) mit Tunable White-Funktion bestückt. Bei Abmessungen von 24 x 280 mm liefern sie je nach Typ bis zu 3.500 bzw. 6.000 Lumen. Tridonic bietet die LED-Module zusammen mit dem zugehörigen LED-Treiber als vorkalibriertes Pre Kit an. Das sichert die Farbkonsistenz der LED-Module untereinander und die hohe Lichtqualität über den gesamten Farbtemperaturbereich von 3.000 bis 6.000 Kelvin.
Neben einer Farbwiedergabe von Ra > 90 und feinem LED-Binning (MacAdam 3) überzeugen die Sets damit, dass die gerade eingestellte Farbtemperatur beim Dimmen zwischen 100 % und 10 % absolut stabil bleibt. Die jüngst lancierten Tunable White LLE Pre Kit der zweiten Generation sind sogar von 100 % bis 3 % dimmbar, ausschließlich über Amplitudenmodulation. Die Treiber entsprechen dem Standard IEEE1789:2015 und vermeiden störende Flicker-Erscheinungen. Der in den Kits präzise eingestellte Farbort bleibt dabei in allen Dimmleveln dank der Verwendung des DALI Device Type 8 erhalten.
Die Technik im Schaltschrank
Basis für Tunable White ist die Kombination warmweißer und kaltweißer LEDs, deren Licht gemischt wird. Um anteilig den Lichtstrom beider LED-Arten variieren und darüber hinaus noch den Gesamtlichtstrom dimmen zu können, kommen intelligente LED-Treiber mit digitalem Interface zum Einsatz. In diesem Fall werden DALI-Treiber vom Device Type 8 eingesetzt. Ihre Steuerbefehle erhalten die Treiber über das connecDIM Gateway von Tridonic. Es stellt eine leistungsfähige Schnittstelle zwischen dem DALI-Universum und dem Internet (TCP/IP) dar. Das heißt, Schalt- und Steuerbefehle können aus entsprechenden Apps heraus von Computern und mobilen Endgeräten gesendet werden. Das connecDIM Gateway reicht diese dann als DALI-Kommando an die passende Adresse weiter. Für die Konfiguration der Beleuchtungsanlage und Programmierung von Lichtszenen stehen ebenfalls entsprechende Apps auf PC oder Tablet bereit, alternativ bietet connecDIM eine Cloud-basierte Web-Oberfläche.
Das Licht im Innenarchitektur-Atelier lässt sich auch konventionell schalten: Über zwei DALI-Steuermodule DALI XC mit jeweils vier frei programmierbaren Eingängen wurden handelsübliche Taster eingebunden. Perspektivisch kann die Anlage um Aktoren und Sensoren für weitere Lichtfunktionen ergänzt werden. Der Bauraum für die Aufnahme von Sensoren ist in den Leuchten bereits reserviert.
Das Projekt
Umbau Atelier der Innenarchitektur, Hochschule Luzern – Technik & Architektur
- Bauherr: Hochschule Luzern
- Lichtplanung: Björn Schrader und Anina Bigler, beide Hochschule Luzern – Technik & Architektur
- Leuchten: Moos licht ag, Luzern
- Eingesetzte Tridonic-Produkte: Lineares Tunable White System LLE 24 x 280 mm Pre Kit – einstellbare Farbtemperatur von 3.000 bis 6.000 K bei konstantem Lichtstrom, vorkalibrierte Sets zur Sicherstellung von Lichtqualität und Farbkonsistenz, bestehend aus LED-Treiber und 4 bzw. 5 LED-Modulen (Insgesamt 32 Leuchten: indirekt 32 x LLE 24x280mm 5x700lm 930-960 Pre Kit, direkt 64 x LLE 24x280mm 4x1500lm 930-960 Pre Kit; zusätzlich 2 Reserveleuchten: indirekt 2 x LLE 24x280mm 5x700lm 930-960 Pre Kit, direkt 4 x LLE 24x280mm 4x1500lm 930-960 Pre Kit)
- Lichtmanagementlösung connecDIM Gateway G1 Ethernet TCP/IP zu DALI (Lichtsteuerung für bis zu 256 DALI Geräte an 4 DALI-Linien), DALI Interface RS232 PS/S (PC Schnittstellenmodul für DALI-Systeme), DALI XC Steuermodul
- Fotos: Thomas Mayer