Lichtkonzepte einfach simulieren – ohne Luxgebirge oder Isoluxlinien

Vorteilhaft beleuchtet

Eine detaillierte Beleuchtungsplanung ermöglicht ausgefallene Lichtkonzepte. Mit Simulationsprogrammen lassen sich Räume, Möbel oder Treppen noch attraktiver in Szene setzen – zum Teil mit kostenfreier Software. Marian Behaneck

I Licht ist ein wichtiger Gestaltungsfaktor – insbesondere dort, wo es um Präsentation, Repräsentation oder Selbstinszenierung der Kunden geht: Messestände, Verkaufsräume oder Empfangshallen. Mit teils kostenfreien Lichtsimulationsprogrammen lassen sich sowohl technische Kenngrößen wie Lumen- oder Luxwerte ermitteln, als auch wichtige Fragen klären: Wie lassen sich Räume oder Objekte attraktiver in Szene setzen? Welche gestalterische Wirkung haben Downlights oder Deckenfluter? Wie wirkt eine bestimmte Lichtfarbe? Wo entstehen störende Reflexionen? Helfen können die Programme auch beim Überprüfen des Tageslichteinfalls oder des Licht-/Schattenverlaufs beim Einbau neuer Fenster, Fassaden oder Oberlichter.

Modellspezifisch samt Betriebskostenanalyse
Lichtsimulationsprogramme berechnen die Lichtausbreitung im Raum. Bei der Leuchtenauswahl kann man über Online-Lichtdatenbanken auf nahezu alle am Markt verfügbaren Herstellerleuchten samt lichttechnischen Daten zugreifen. So kann die Lichtwirkung genau jenes Leuchtenmodells überprüft werden, das der Kunde ausgewählt hat.
Bei der Berechnung werden Materialeigenschaften von Oberflächen mit ihren jeweiligen Reflektions- und Absorptionswerten ebenso berücksichtigt, wie Tageslichteinflüsse, Verschattungseinrichtungen oder die Reflexion umgebender Fassaden.
Ausgegeben werden Punktbeleuchtungsstärken, Leuchtdichteverteilungen, Falschfarbdarstellungen, Isolux-Linien und Visualisierungen.
Alternative Lichtkonzepte lassen sich ebenso anschaulich darstellen, wie Investitions- oder Betriebskostenanalysen durchführen oder Mengen und Stücklisten ausgeben. Im Wohnbereich eingebaute LED-Leuchten können ebenfalls überprüft werden: Liefern sie die nötige Lichtstärke? Akzentuieren sie Räume und Objekte? Genügt die Ausleuchtung des Küchenarbeitsplatzes oder der Treppenstufen Ergonomie- oder Sicherheitsanforderungen?
Kunden durch flexible Beratung überzeugen
All diese Fragen lassen sich schon in der Planungsphase klären und im Kundentermin Beleuchtungsvarianten mit wenig Aufwand vergleichen. Denn Leuchtenmodelle können mit wenigen Mausklicks ausgetauscht werden. Programme, die gleichzeitig Kunst- und Tageslicht simulieren, helfen auch bei der Entwicklung energieoptimierter Beleuchtungskonzepte, die das Tageslicht effizient nutzen.
Neben der Überprüfung der Norm-Mindestanforderungen an die jeweiligen Beleuchtungsverhältnisse, können Tageslichtsimulationsprogramme auch berechnen, durch welche Maßnahmen das Tageslicht im Raum optimiert werden kann und welche Verschattungsmaßnahmen dazu erforderlich sind.
Unterschiede zu herkömmlichen Lösungen
Gegenüber CAD-Programmen, die auch über Visualisierungsmodule für fotorealistische Präsentationen verfügen, steht bei Lichtsimulationsprogrammen die physikalisch korrekte Berechnung und Ausgabe lichttechnischer Werte im Vordergrund. Auch bei der Auswahl, Modifizierung, Bearbeitung und Variantenbildung unterschiedlicher Leuchten sind Lichtsimulationsprogramme erheblich komfortabler. In diesem Softwaresegment dominieren die kostenfrei erhältlichen Programme DiaLux und Relux den deutschsprachigen Markt. Daneben gibt es auch englischsprachige Open-Source-Anwendungen (z. B. Radiance) oder speziell für Lampen- oder Leuchtenhersteller entwickelte Anwendungen, wie Litestar 4D oder TracePro (siehe Anbieterliste).
Arbeitsablauf und Systemvoraussetzungen
So unterschiedlich die Programme im Detail sind, so ähnlich sind doch die Arbeitsabläufe: Vor der Berechnung muss die Raumgeometrie von einem CAD-Programm per DXF-, DWG-, teilweise auch über die BIM-Schnittstelle IFC importiert werden. Alternativ kann man Räume natürlich auch dreidimensional konstruieren oder parametrisch eingeben.
Die Beleuchtungskörper werden als 3D-Symbol aus der Leuchten-Datenbank in die Zeichnung geladen und erhalten anschließend die gewünschten lichttechnischen Werte wie Beleuchtungsstärke, Lichtstrom, Lichtfarbe etc. Alternativ besteht die Möglichkeit des Online-Downloads von Leuchten eines bestimmten Leuchten-Herstellers.
Nahezu alle namhaften Hersteller bieten inzwischen entsprechende Plugin-Software, mit deren Hilfe der Anwender online durch das Produktangebot navigieren und das passende Leuchtenmodell auswählen kann. Danach kann der Berechnungsvorgang gestartet werden.
Je höher die Bildauflösung des Ergebnisbildes sein soll, desto größer ist der Rechenaufwand, da der Helligkeits- und Farbwert für jeden Bildpunkt entsprechend der vorhandenen Beleuchtungsstärke ermittelt werden muss. Anspruchsvolle Lichtsimulationen setzen daher leistungsfähige Rechner voraus. Die berechneten Bilder können als Datei gespeichert, auf Farbdruckern ausgegeben oder auf PC-Monitoren als Standbild oder Animation wiedergegeben werden. Besondere Rechenverfahren und schnelle Rechner ermöglichen sogar eine interaktive Begehung virtueller Räume, was die Wiedergabe unterschiedlicher Lichtlösungen noch authentischer macht.
Vor- und Nachteile der Visualisierung
So sehr der Fotorealismus von Computervisualisierungen begeistern kann: jede Bildwiedergabe ist nur eine Abstraktion der Realität. Leuchtdichten sind z. B. auf dem Bildschirm weitaus geringer, als in der Realität. So schaffen, gegenüber natürlichen Helligkeitskontrasten von bis zu 1:10 000, PC-Monitore nur einen Leuchtdichtenkontrast von maximal 1:1 000. Eine realistische Wiedergabe von Blendwirkungen ist daher nicht möglich. Feine Lichtfarbnuancen lassen sich auch nicht wiedergeben – ganz abgesehen von Raumqualitäten wie Behaglichkeit. Lichtplanungsprofis verlassen sich daher eher auf messbare technische Größen wie Leuchtdichte oder Beleuchtungsstärke. Dennoch ist die rechnergestützte Visualisierung der Lichtwirkung eine wertvolle Hilfe für Kunden, die nichts mit gerasterten Beleuchtungsstärkeverteilungen, Luxgebirgen oder Isoluxlinien anfangen können. I

Zusatzinfos und Software-Anbieter

Weiterführende Informationen
Programme und Anbieter*
*Auswahl ohne Anspruch auf Vollständigkeit

Der Autor
Dipl.-Ing. Marian Behaneck ist freier Journalist mit den Schwerpunkten Software, Hardware und IT im Baubereich.

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