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Beleuchtungsenergie

Beleuchtung im Gebäudeaudit: Bilanzierung & Einsparpotenziale

In Büros und Gewerbegebäuden entfallen 20–50 % des Stromverbrauchs auf die Beleuchtung. Eine systematische Bilanzierung deckt Einsparpotenziale auf und bewertet Maßnahmen wirtschaftlich.

Berechnungsformel mit kA und kP
Lichtausbeute-Vergleich aller Technologien
4-stufige Maßnahmen-Hierarchie
30 %Stromanteil Büro
200 lm/WLED-Spitze heute
500 lxBüro-Sollwert
Grundlagen der Bilanzierung

Berechnung des Beleuchtungsenergiebedarfs

Für jede Bilanzone eines Gebäudes wird der elektrische Energiebedarf für Beleuchtung aus vier Parametern ermittelt. Der Auditor erhebt die installierte Technik vor Ort und setzt die Zonenkennwerte gemäß Nutzungsprofil an.

Formel — Beleuchtungsenergiebedarf
WB = (P_inst / A) × t_Nutz × kA × kP  [kWh/(m²a)]
P_inst [W/m²]Installierte Beleuchtungsleistung bezogen auf Nettofläche
A [m²]Nettogrundfläche der Nutzungszone
t_Nutz [h/a]Jährliche Betriebsstunden der Beleuchtung
kA [–]Tageslicht-Anpassungsfaktor; 1,0 = kein Tageslicht genutzt
kP [–]Präsenzfaktor; 1,0 = keine Präsenzregelung vorhanden

Beispiel: Bürozone 200 m², P_inst = 12 W/m², 2.500 h/a Nutzung, kA = 0,5 (Tageslichtregelung), kP = 0,7 (manuelle Schaltung). Ergebnis: 12 × 2.500 × 0,5 × 0,7 ÷ 1.000 = 10,5 kWh/(m²a). Ohne jede Regelung (kA = 1, kP = 1) wären es 30 kWh/(m²a) — dreimal mehr.

Planungskennwerte

Installierte Beleuchtungsleistung und Beleuchtungsstärken

Die erforderliche Beleuchtungsstärke nach DIN EN 12464-1 und die eingesetzte Lampentechnologie bestimmen gemeinsam die notwendige installierte Leistung. Moderne LED-Anlagen senken P_inst gegenüber Leuchtstofflampensystemen um 50–60 %.

Raumtyp Sollwert [lx] Leuchtstofflampe [W/m²] LED [W/m²]
Büroarbeitsplatz50015–206–10
Konferenzraum50015–187–10
Flur / Gang100–2006–102–5
Lager / Keller100–2005–83–5
Ausstellungsfläche300–50020–3010–15
Produktion (Feinarbeit)750–1.50030–5015–25

Werte gelten für Direktbeleuchtung. Indirekte Systeme und hohe Raumhöhen erfordern höhere Werte; Tageslicht und Spiegelreflexion können die Anforderungen reduzieren.

Technologievergleich

Lichtausbeute verschiedener Lampentechnologien

Die Lichtausbeute in Lumen pro Watt (lm/W) ist der zentrale Effizienzindikator für Beleuchtungstechnik. Aktuelle LED-Systeme übertreffen Leuchtstofflampen um Faktor 1,5 bis 2 und Glühlampen um Faktor 10 bis 15.

Glühlampe
10–15 lm/W
10–15
Halogen
15–25
15–25
HQL Quecksilber
40–60
40–60
T8 Leuchtstoff
75–90
75–90
T5 Leuchtstoff
85–100
85–100
LED Standard
120–150
120–150
LED Premium
170–200
170–200

Systemlichtausbeute inkl. Vorschaltgerät. Glühlampen und viele HQL-Typen sind vom europäischen Markt verschwunden; verbleibende Bestände in Altanlagen sind vorrangige Austauschkandidaten.

Verbrauchsanteile nach Nutzungsart

Beleuchtungsanteil am Gesamtstromverbrauch

Der Stellenwert der Beleuchtung im Gesamtenergieprofil eines Gebäudes variiert je Nutzungsart erheblich. Im Handel mit langen Öffnungszeiten und intensiver Warenpräsentation ist sie der größte einzelne Stromposten.

Bürogebäude
~30 %
des Gesamtstromverbrauchs; neben IT und Klimatisierung größter Einzelposten
Handel / Supermarkt
bis 50 %
des Stroms; intensive Warenpräsentation und 12–16 h Öffnungszeit treiben Bedarf
Hotel
~20 %
des Stroms; Dimmbarkeit und Präsenzsteuerung in Zimmer- und Flurbereichen besonders wirksam
Methodische Grundlage

Bilanzzonenkonzept für Beleuchtung

Unterschiedliche Nutzungszonen in einem Gebäude haben verschiedene Beleuchtungsanforderungen, Betriebszeiten und Tageslichtversorgung. Jede Zone wird deshalb separat bilanziert — dies ist Voraussetzung für eine realitätsnahe Gesamtbilanz.

Bürozone

500 lx, 8–10 h/Tag, gute Tageslichtversorgung möglich, hohe Einsparpotenziale durch kA und kP

Verkehrszone

100–200 lx, bis 16 h/Tag, geringer Tageslichtanteil, hohe Einsparung durch Präsenzsensoren

Lagerfläche

100–200 lx, bedarfsgesteuert, kP = 0,2–0,4 durch Sensorabschaltung erreichbar

Sanitärzone

100 lx, kurze Nutzungsdauer, PIR-Sensor mit kurzer Nachlaufzeit besonders effektiv

Kantine / Sozial

300 lx, Spitzenlast zu Pausenzeiten, in Nebenzeiten stark dimmbar

Produktion

300–1.500 lx je Sehaufgabe, oft 3-Schicht-Betrieb, Tageslicht über Sheddächer nutzbar

Optimierungsstrategie

4-stufige Maßnahmen-Hierarchie für Beleuchtung

Beleuchtungsmaßnahmen werden in einer bewährten Prioritätsreihenfolge abgearbeitet: Erst werden passive und regelungstechnische Potenziale ausgeschöpft, dann folgen Investitionen in neue Leuchttechnik.

1

Tageslichtoptimierung — kA verbessern

Reinigung der Verglasungen, Entfernung innenliegender Verdunkelungshindernisse, Einsatz von Lichtlenksystemen. Der Tageslicht-Anpassungsfaktor kA steigt, sodass die künstliche Beleuchtung seltener zugeschaltet wird. Investitionsarme Einstiegsmaßnahme mit sofortiger Wirkung.

kA von 0,3 auf 0,6 → −50 % Strom
2

Präsenzregelung nachrüsten — kP verbessern

Installation von PIR- oder HF-Sensoren in Fluren, Sanitärräumen und Einzelbüros. Die Beleuchtung schaltet automatisch ab, wenn keine Person anwesend ist. Amortisationszeit oft unter 3 Jahren — hoher Return on Investment.

kP von 1,0 auf 0,6 → −40 % Strom
3

LED-Umrüstung — P_inst reduzieren

Austausch von T8/T5-Leuchtstofflampen oder HQL-Dampflampen gegen moderne LED-Systeme. Halbiert die installierte Leistung P_inst bei gleicher oder besserer Beleuchtungsqualität; Lebensdauer steigt auf 50.000 h gegenüber 16.000 h bei T8.

P_inst −50–65 % gegenüber T8
4

Konstantlichtregelung — kA und kP kombiniert

DALI-gesteuerte Systeme regeln den Lichtstrom der LED-Leuchten automatisch auf den Sollwert. Sie berücksichtigen Tageslichteinfall (kA) und Personanwesenheit (kP) gleichzeitig — die maximale Einspartiefe. Optimal für Neuanlagen und Komplettsanierungen.

kA × kP bis 0,25 erreichbar

Häufige Fragen zur Beleuchtungsbilanzierung

Der Beleuchtungsenergiebedarf WB ergibt sich aus der Formel WB = (P_inst / A) × t_Nutz × kA × kP. P_inst ist die installierte Beleuchtungsleistung in W/m², kA der Tageslicht-Anpassungsfaktor und kP der Präsenzfaktor. Beide Korrekturfaktoren liegen zwischen 0 und 1 und reduzieren den Bedarf, je besser Tageslicht und Präsenz geregelt werden. Ohne jegliche Regelung gelten kA = 1 und kP = 1, das heißt die volle installierte Leistung läuft während aller Nutzungsstunden.
Für Büroarbeitsplätze schreibt DIN EN 12464-1 einen Wartungswert der Beleuchtungsstärke von 500 Lux vor. Flure kommen mit 100–200 Lux aus, Konferenzräume benötigen ebenfalls 500 Lux. Produktionsbereiche variieren je nach Sehaufgabe zwischen 300 Lux (grobe Montage) und 1.500 Lux (Feinmontage, Qualitätssicherung). Der Wartungswert berücksichtigt bereits Alterungsverluste der Lampen.
Moderne LED-Systeme benötigen bei gleichem Lichtstrom rund 60–70 % weniger Strom als T8-Leuchtstofflampen. Eine T8-Lampe liefert 75–90 lm/W; aktuelle LED-Systeme erreichen 120–200 lm/W. In der Praxis sinkt die installierte Leistung von typisch 15–20 W/m² (T8) auf 6–10 W/m² (LED) für Bürobeleuchtung mit 500 Lux. Bei 3.000 Betriebsstunden pro Jahr und 0,22 €/kWh spart das bei 100 Lampen über 2.000 € jährlich.
kA ist der Tageslicht-Anpassungsfaktor: Er beschreibt, wie gut eine Nutzungszone natürliches Tageslicht ausnutzt. Hoher kA-Wert bedeutet schlechte Tageslichtnutzung (Kunstlicht dominiert); niedriger kA-Wert bedeutet viel Tageslicht wird aktiv genutzt. kP ist der Präsenzfaktor: Er erfasst, wie oft die Beleuchtung trotz Abwesenheit brennt. kP = 0,4 steht für sehr gute automatische Präsenzregelung; kP = 1,0 bedeutet keine Abschaltautomatik. Beide Faktoren multiplizieren sich mit dem Grundbedarf aus P_inst und Nutzungsstunden.
Ja. Im Gebäudeaudit nach DIN V 18599 wird die Beleuchtung als eigenständige Energieart vollständig bilanziert. Der Auditor erfasst vor Ort die installierte Beleuchtungsleistung je Raumzone, die Betriebszeiten sowie vorhandene Tages- und Präsenzregelungen. Das Ergebnis — der Beleuchtungsenergiebedarf in kWh/(m²a) — fließt in den Gesamtenergiebedarf des Gebäudes ein und ist Grundlage für priorisierte Maßnahmenempfehlungen im Auditbericht.