Wie Lichtleitsysteme funktionieren und wo sie geeignet sind

Mehr Tageslicht ins Haus lassen

Foto: VeluxSysteme, die Tageslicht in Räume leiten, bringen in erster Linie einen Mehrwert in puncto Behaglichkeit. Monetär ist dies nicht zu beziffern, die Währung heißt hier Lebens­qualität. Aber es gibt gute und weniger gute Systeme und oft entscheidet die Qualität des Einbaus, ob der Besitzer anschließend tatsächlich an Lebensqualität gewinnt.

Tageslicht ist maßgeblich Taktgeber für die innere Uhr, anhand des Lichtstands erkennt der Körper die Tageszeit. Ersatz bietet Kunstlicht im Grun­de genommen nicht, denn Kunst­licht hat eine andere spektrale Zu­sammensetzung als Tages­licht.

Fenster spielen bei der Bauplanung eine wesentliche Rolle, und kaum ein Bauherr würde beispielsweise auf die Idee kommen, ein Bad in seinem neuen Eigenheim ohne Fenster bauen zu lassen. Wo das nicht möglich ist, bieten Tageslichtsysteme eine erstaunliche Lösung – auch nachträglich.

Tageslichtsysteme lassen sich zwar einfacher installieren, wenn sie bereits in der Planung vorgesehen sind, aber auch der nachträgliche Einbau ist in der Regel kein Problem. Bei massiven Decken, z.B. Beton, muss da­für jedoch eine Kernboh­rung vorgenom­men werden.
 

Was dahinter steckt

Foto: Velux Tageslicht wird über Röhren von außen ins Gebäudeinnere geleitet. So sieht der grundsätzliche Aufbau eines Lichtleitsystems aus: Durch eine Kuppel auf dem Dach fällt Tageslicht in eine Röhre. Meist handelt es sich um eine durchsichtige Acryl­glas­kuppel oder Acrylglasscheibe. Die Lichtdurchlässigkeit guter Kuppeln bewegt sich im Bereich ≥ 90 %, und es gibt un­ter­schied­liche technische Konzepte, die miteinander um den besten Effekt des Lichteintrags wett­eifern.

Dazu zählen Abschrägungen der Röhre oder auch die Seg­men­tie­rung der Kuppel – ähnlich wie bei einer Torte – in einzelne Sam­mel­lin­sen. Die Kuppeln sind witterungsbeständig, hagelfest und UV-resistent – hochwertiges Acrylglas vergilbt nicht.

Da es keine speziellen Normen für Tageslichtkuppeln gibt, lassen Hersteller von Qualitätsware ihre Produkte nach entsprechenden DIN-Vorgaben prüfen (DIN EN 1873 Flachdach und DIN EN 14351-1 Steildach). Prüfkriterien sind z.B. die Wasserdichtheit, die Last (Windsog) und der Durchstoß.
 

Wie das Licht nach unten gelangt

Die Innenwand der Röhre ist mit einer hochreflektierenden optischen Schicht versehen, an der das Licht nach unten reflektiert wird, das durch die Kuppel eingesammelt wurde. Es gibt deutliche Qualitätsunterschiede bei der Beschichtung. Einfache Systeme arbeiten mit Kunststoff-Folien, die auf eine Metallröhre aufgeklebt werden.

Foto: Velux Lichtleitsysteme sorgen für mehr Wohnqualität und können auch nachträglich eingebaut werden.

Aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Materialien kann das auf die Jahre gesehen ein Unterfangen sein, denn die Folie kann reißen. Zudem wird laminierten Folien zwar bescheinigt, dass sie gut reflektieren, aber bei jeder Reflexion streuen sie vergleichsweise viel Licht. Streulicht lässt sich aber nur mit Verlusten transportieren. Das Licht nimmt in seiner Intensität folglich relativ schnell ab.

Hochwertigere Systeme arbeiten mit Vakuumbeschichtungen. Dabei wird z.B. reinstes Silber aufgedampft, das nur das sicht­ba­re Licht reflektiert, also den Wellenlängenbereich 400–780 Na­nometer (nm). UV- und In­frarot-(IR)-Strahlung werden nur mi­nimal reflektiert.

Am unteren Ende der Röhre befindet sich eine Streuscheibe. Sie schließt mit der Raumdecke ab. Das bis dahin zum Großteil noch gerichtete und nach unten reflektierte Licht trifft auf die Streuscheibe. Die Streuscheibe ist aus Acrylglas und hat die Funktion, das gerichtete Licht in den Raum zu streuen.
 

Auch eckig funktioniert

Eine gerade Tageslicht-Röhre einzubauen, ist die beste Lösung. Doch nicht jeder Bau erlaubt den Einbau einer solchen – insbesondere beim nachträglichen Einbau kann diese Form ausgeschlossen sein. Es gibt Hersteller, die stufenlos einstellbare Bögen anbieten, die aus mehreren Segmenten bestehen. Die Praxis hat gezeigt, dass selbst 90°-Bögen ohne nennenswerte Lichtverluste möglich sind.
 

Vorsicht, Kondensat

Ein Tageslichtsystem ist grundsätzlich ein Durchbruch durch die Außenhaut und damit auch die vorhandene Dämmung. Wenn ein Metallrohr durch eine Dachdämmung geführt wird, entsteht eine Wärmebrücke. Auch hier zeigen sich Qualitätsunterschiede vonseiten der Hersteller und auch der Installation, die die Isolierung und die Dämmung betreffen.

Eine mögliche Problematik, auf die man achten sollte, ist das Thema Kondensat. Eine konstruktive Lösung, Kondensat zu un­terbinden, besteht darin, ungewollten Lufteintritt auszuschließen. Das gelingt dadurch, dass die Systeme luftdicht verbaut und abgeklebt werden.

Was realistisch ist Licht für den Keller: Technisch sind Lichtleitsysteme möglich, die das Tageslicht vom Dach in den Keller leiten können. System­längen selbst von bis zu 8 m können zumindest noch eine Grundbeleuchtung in die Räume einbringen. Wie das im Haus vom Dach über die Geschosse einbautechnisch dann realisiert werden kann, ist vom Einzelfall abhängig.

Foto: Velux Fensterlose Räume können mit natürlichem Licht versorgt werden.

Licht für das Bad: Rea­listische Szenarien sind innen­liegende Bäder. Bei mehrgeschossigen Häusern kann das Lichtsystem das Obergeschoss, bei eingeschossigen Häu­sern wiederum das Erdgeschoss betreffen. Zwischen dem Raum, der das Tageslicht empfängt, und dem Dach, das es einfängt, wird das Dachgeschoss überbrückt. Wie beschrieben, muss das nicht zwangsläufig mit einer senkrechten Röhre erfolgen.
 

Erstaunlich viel Licht

Wie viel Licht ist am Ende möglich? Das ist eine nicht pauschal zu beant­wor­ten­de Frage, da sie von etlichen Faktoren abhängt. Dazu zählen etwa: die Konstruktion der Kuppel auf dem Dach, der gewählte Durchmesser des Lichtsammelsystems in Abhängigkeit von der Raumgröße, die Lichtmenge, die die Kuppel aufgrund der Dachsituation und Dachausrichtung einsammeln kann, die Frage, wie oft das Licht reflektiert werden muss, um von oben nach unten in den Raum zu gelangen. Denn auch sehr gute Reflexionsschichten spiegeln das Licht nicht zu 100 %.

Doch am Ende ist meistens erstaunlich viel Licht möglich. Mit einer gewölbten Streuscheibe von 30 cm Durchmesser lässt sich unter normalen Einbaubedingungen beispielsweise eine Fläche von 16 m² gut ausleuchten. Bei einer flachen Streuscheibe sind es noch 9 m².
 

Lieber mehr investieren

Qualitativ gute Tageslichtsysteme kosten mehr als billige. Die Investition in einen nachträglichen Einbau lässt sich ohnehin nicht in Form von darauf­fol­gen­der finanzieller Ersparnis messen, etwa in Form von eingesparten Stromkosten für Licht. Die Investition zahlt sich vielmehr jeden Tag in Form eines besseren Lebensgefühls durch mehr Tageslicht aus.

Dittmar Koop
Journalist für erneuerbare Energien und Energieeffizienz
 

Weitere Informationen Green Lighting www.green-lighting.de Velux www.velux.de/produkte  > Tageslichtspot