Sonne – natürliches Licht

Denkt man an natürliches Licht, landet man mit seinen Gedanken früher oder später zwangsweise bei der Sonne. Was macht die Sonne aber genau? Wie hat die Sonne und ihr Licht Einfluss auf unsere Wahrnehmung, bezogen auf den Bereich der Architektur?

Die Sonne als natürliche Lichtquelle

«Das Klima der Erde ist geprägt durch die Strahlung der Sonne, die ein Leben auf diesem Planeten erst ermöglicht… und hat die Evolution des Menschen seit Millionen von Jahren beeinflusst.»[1]

Die Energie, welche die Sonne liefert, braucht der Mensch sowie auch die Natur, um überleben zu können. Das Sonnenlicht ermöglicht nicht nur unsere visuelle Sinneswahrnehmung. Es beeinflusst auch die Zellen des Körpers, die Hormonbildung, die Leistungsfähigkeit und das Wohlbefinden. Eine besondere Rolle nimmt das Sonnenlicht im Tagesverlauf ein; es bestimmt unseren Tag-Nacht-Rhythmus und signalisiert dem Körper, wann dieser aktiv sein soll und wann er Zeit braucht, um sich zu regenerieren. Wird dieser Rhythmus zu stark verfälscht, reagiert der Körper, was sich negativ auf körperliche und geistige Gesundheit auswirken kann. Folglich kann man unter Schlafstörungen, Konzentrationsschwierigkeiten oder Stimmungstiefen leiden.[2]

Natürliches Licht und die Architektur | Laborgasse

«Hülle und natürliches Licht sind zwei Grundelemente der Architektur und gleichzeitig zwei extreme Gegensätze: Einerseits der Schutz vor den Elementen und andererseits die Öffnung der künstlich geschaffenen Welt hin zu der natürlichen Umgebung. Um eine Verbindung zwischen diesen beiden Elementen zu schaffen, ist es nötig, natürliches Licht als eine Art Baumaterial zu verstehen.»[3]

Um die Laborgasse und ihre Wirkung auf einen Menschen zu verstehen, ist es dementsprechend wichtig, dass man den Raum in einen Kontext mit dem natürlichen Licht setzt. Bei klarem Wetter kann der Lichtstrom ungehindert auf die Fläche der Laborgasse scheinen. Durch die umliegende Architektur des Campus Horw gibt es nur sehr beschränkt Flächen, welche nicht im Schatten liegen. Dies hat zur Folge, dass die Beleuchtungsstärke (Lux) selbst dann eher tief ist. Misst man die Stärke um 17.00 Uhr, findet man einen durchschnittlichen Lux-Wert von 850. Eine halbe Stunde später ist dieser in der Herbstjahreszeit noch gerade halb so gross (430 Lux). An wolkenfreien Sommertagen erreicht das natürliche Tageslicht eine Stärke von bis zu 100`000 Lux, bei bewölktem Himmel ungefähr 20`000 Lux. Objektiv gesehen kann dies eine Erklärung sein, warum die Laborgasse auf gewisse Menschen einen eher tristen Eindruck hinterlässt.

Die umliegende Architektur der Laborgasse lässt nicht zu, dass durch kleine Veränderungen mehr natürliches Licht in den Raum fällt. Es gilt, das wenig natürliche Licht, welches den Weg in den Raum findet, zu verwalten und keinesfalls zu vermindern. Damit jedoch eine angenehmere Atmosphäre geschaffen werden kann, ist zusätzliches Licht eine Notwendigkeit. Zwangsweise muss dementsprechend auf künstliches Licht zurückgegriffen werden. Dafür braucht es nicht zu haufen künstliche Lichtquellen. Viel eher sollen an sinnvollen Orten entsprechende Lichtinstallationen gemacht werden, welche das Raumklima und die Atmosphäre angenehm prägen. Dazu braucht es keine Flutlichtanlage! Zurückhaltung in der Lichtgebung könnte ein Weg sein, welcher die Laborgasse menschlicher machen würde. Neben einer Lichtinstallation können auch andere Installationen, wie beispielsweise Fassadenbegrünung und eine Parkmässige neugestaltung der Laborgasse, eine Intervention darstellen.

«Das, was man als schön bezeichnet, entsteht in der Regel aus der Praxis des täglichen Lebens. So entdeckten unsere Vorfahren, die wohl oder übel in dunklen Räumen wohnen mussten, irgendwann die dem Schatten innewohnende Schönheit.»[4]

Quellenverzeichnis

Hausladen, Gerhard, Liedl, Petra & De Saldanha, Michael: Klimagerecht Bauen. (Auflage 04.07.2012).Berlin: Birkhäuser, 2012.

Landesinstitut für Arbeitsgestaltung: Biologische Wirkung von Licht, https://www.lia.nrw.de (24.10.2021).

Plummer, Henry: Natürliches Licht in der Architektur. Salenstein: Niggli, 2009.

Tanizaki, Junichiro: Lob des Schattens. München: Manesse, 2010.


[1] Hausladen et al., 2012, S. 33.

[2] Landesinstitut Arbeitsgestaltung, 2015.

[3] Plummer, 2009.

[4] Tanizaki, 2010, S. 33.

Der Einfluss nächtlicher Beleuchtung auf die Umwelt

Die von Peter Stutz konzipierte Laborgasse am Technikum der Hochschule Luzern wird in der Nacht von Pollerleuchten und verschiedenen LED-Strahlern beleuchtet (Stutz, 1978). Die Pollerleuchten der Laborgasse haben am 21. Oktober 2021 um 19:30 Uhr einen Lux Wert von 16200. Es stellt sich jedoch die Frage, ob es wirklich nötig ist, dass die Pollerleuchten und Strahler der Gasse die ganze Nacht leuchten, obwohl am Campus offiziell kein Nachtbetrieb herrscht.

Lichtverschmutzung stellt uns nämlich heute vor die Problematik, dass einerseits die umliegende Natur darunter leidet und andererseits es schwierig ist den verbrauchten Stromkonsum zu rechtfertigen (Eisenbeis, 2013). Bezüglich Natur schrieb Goroncy (2018): «Licht im Kontext mit Lichtverschmutzung beinhaltet hierbei nicht nur den für den Menschen sichtbaren Bereich der elektromagnetische Strahlung zwischen 380 und 780 nm, sondern auch die angrenzend Bereiche, Infrarot (IV) und Ultraviolett (UV)» (S.6). Obwohl Menschen weder UV, noch IV Strahlung mit blossem Auge sehen können, befinden sich die genannten Wellenbereiche durchaus im Sehbereich von anderen Organsimen der Flora und Fauna und beeinflussen somit ebenso die Umwelt (Gornocy, 2018). Ausserdem schrieb Hölker et al. (2010): «So sind etwa 30% der Wirbeltiere und über 60% der Wirbellosen nachtaktiv» (S.13), was einen beträchtlichen Teil unserer tierischen Umwelt darstellt. Deshalb verpflichtete sich die Schweiz nach den Abkommen 1992 in Rio und 2002 in Johannesburg die Artenvielfalt zu erhalten (Kobler, 2002). Diese Verpflichtung stellt unter anderem die Ausgangslage für den 5-Punkte Leitfaden zur Eindämmung der Lichtverschmutzung. Gemäss Kobler (2002) lautet der Leitfaden wie folgt: «1. Notwendigkeit (Grundlegendes Änderungsverhalten) 2. Abschirmung (räumlicher Aspekt) 3. Richtung (planerischer Aspekt) 4. Beleuchtungsstärke und Art (Anspruchshaltung) 5. Zeitliche Begrenzung (Zeitplanung)» (S. 27).

Laut dem Konzept der Zentralschweizer Umweltdirektionen (2005) erfüllen die Pollerleuchten die Bedingungen. Es gibt zwar noch Interpretationsspielraum bezüglich der Beleuchtungsstärke sowie deren zeitliche Begrenzung. Denn der Campus ist nachts nicht in Betrieb und hierbei könnte man über die Notwendigkeit diskutieren, dass sie die ganze Nacht leuchten. Eine sachliche und einfach zu erfüllende Lösung wäre es, den Lux Wert von 16200 zu halbieren und die Leuchten an einen Bewegungssensor anzuhängen.

Quellenverzeichnis

Stutz, P. (1978). Zentralschweizerisches Technikum Luzern: Architekt: Peter Stutz, Winterthur. Schweizer Bauzeitung, 96(6), 83-92.

Zentralschweizer Umweltdirektion. (2005). Vorgehen der Innerschweiz betreffend das Thema „Lichtimmissionen“ (Version 5.0a). ZUDK.

Eisenbeis, G. (2013). Lichtverschmutzung und die Folgen für nachtaktive Insekten. Schutz der Nacht–

Lichtverschmutzung, Biodiversität und Nachtlandschaft, 53.

Goronczy, E. E. (2018). Lichtverschmutzung in Metropolen: Analyse, Auswirkungen und

Lösungsansätze. Springer-Verlag

Hölker, F., Wolter, C., Perkin, E. K., & Tockner, K. (2010). Light pollution as a biodiversity

threat. Trends in ecology & evolution, 25(12), 681-682.

Kobler, R. L. (2002). Die Lichtverschmutzung in der Schweiz: mögliche Auswirkungen und praktische

Lösungsansätze (Doctoral dissertation, FHBB Fachhochschule beider Basel).

Raumbeschrieb: Die Laborgasse in Horw

Erster Kontakt

Ich kann mich noch an den ersten Kontakt mit diesem Aussenraum erinnern. In der Eile verkürzte mir die Laborgasse den Weg ins Atelier. Die Funktion des Raumes schätze ich, es ist gut beschriftet und dient dem Zweck.

Erste Begehung im Plenum

Bei der Begehung erblicke ich die Gasse mit anderen Augen. Die Umgebung aufzunehmen, scheint mir nicht leicht. Meine Sinne vermitteln mir dabei verschiedene Eindrücke. Die Bandbreite der Nutzung der Zufahrt ist gross und sehr verschieden. Zudem ist keine Struktur, keine Einheit zu erkennen. In mir herrschen gemischte Gefühle. Ich fühle mich durch die hohen Fassaden ein wenig eingeengt. Die Nachmittagssonne steht nicht mehr so hoch wie im Sommer, sodass die warme Sonne schon zu früher Zeit durch kühlen Schatten ersetzt wird. Die rötliche Fassade wirkt jedoch im Zusammenspiel mit der Sonne einladend warm.

Mit dem Einbrechen der Dunkelheit aktivieren sich die Nachtleuchten, welche lieblos entlang der Hecke mit dem selbem Abstand aufgereiht sind. Die Leuchtdichte der Leuchten scheint der schwere des Schattens nicht gerecht zu werden. Jedoch kommt in mir eine abendliche, ruhige Stimmung auf.

Würfel als Gegensatz zur Blockrandbauweise. Einzelne Würfel und dazwischen viel Platz.

Raumstruktur

Die einzelnen Fassaden der Trakte ragen unterschiedlich tief in die Gasse hinein, was eine gewisse Unruhe vermittelt. Zwei identische Stahlbrücken in der Stockwerkebene C führen jeweils von Trakt II und III in die gegenüberliegenden Gebäude. An dessen Unterseiten befinden sich Spot-Lichter, die die Eingänge in die Gebäude betonen. Seitlich entlang der Zufahrt sind Veloständer-Konstruktionen aus verzinktem Stahl angebracht. Sie sind an der Unterseite mit je einer Neon-Röhre ausgestattet. Die verschiedenen Bodenbeläge (Asphalt und Zement-Plattenbelag) trennt eine Rinne, welche am tiefsten Punkt des gut sichtbaren, beidseitigen Gefälles verbaut wurde. 

Möglichst Objektive Lichtanalyse des Raumes

Die in der Laborgasse angebrachten Leuchten weisen eine geringe Beleuchtungsstärke auf. Es entsteht ein leises, strukturiertes Lichtbild und die Leuchtmittel sind schwach gehalten. Sie beleuchten den Asphalt direkt und geben ein warmes Licht von sich. Die Anordnung der Leuchten ist technisch und übersichtlich. Es entsteht eine Optik von vielen Leuchtkegeln am Boden. Diese sind genau so gross, damit sie dem Betrachter den Weg weisen, jedoch nicht komplett ausleuchtet.

Die Problematik des Raumes

Mir ist aufgefallen, dass sich in diesem Bereich keine einzige Sitzbank befindet. Zudem scheint es so, als würde die Gasse kaum genutzt. Der Raum wirkt weder einladend noch vorteilhaft in einer Weise. Lieber wird der Umweg über die Passarelle zwischen den Hauptgebäuden genutzt. Diese wirkt trotz Überdachung einladend, hell und offen. Eine Durchquerung dieser ermöglicht Kontakt mit fremden Menschen und mit ihren vielen Sitzmöglichkeiten lädt es zum Verweilen ein. Dieser Effekt fehlt der Laborgasse eindeutig. 

Die Transformation der Laborgasse wird eine spannende Aufgabe.

Abb.6: Überblickskizze Besprechung in der Gruppe

Gedanken zur Literatur AussenraumQualitäten, AussenraumRealitäten von Marlis Gander, 2015

Die Laborgasse ist als halböffentlicher Aussenraum zu definieren. (Gander, 2015, S.10) Durch seine Funktion und sein Standort ist die Gasse für alle zugänglich, hauptsächlich aber für studierende und arbeitende für und an der Hochschule gedacht. Fern ab von seiner Funktion wirkt der Raum jedoch recht kahl. Vor allem fällt eines auf. Bis auf ein paar Velofahren ist er menschenleer.

Es gilt für mich herauszufinden, wieso das so ist.

„Wie der gestaltete Aussenraum wahrgenommen und angeeignet wird, ist ebenso gesellschaftlich geprägt, jedoch auch individuell verschieden. Derselbe Raum kann unterschiedlich wahrgenommen und erlebt werden.“

Gander, M. (2015). AussenraumQualitäten, AussenraumRealitäten : Gestaltungsprinzipien für Planung und Architektur. vdf.

Die menschliche Wahrnehmung ist von Person zu Person verschieden und kann nicht wirklich vereinheitlicht werden. Gander erwähnt das Beispiel eines gemähten Rasens, der in positiver Weise als schön und gepflegt und in negativer Hinsicht als steril und unnatürlich angesehen werden. (Gander, 2015, S.12) Trotz verschiedener Ansichten kann man aber einiges über das menschliche Wohlbefinden sagen. Ein Aussenraum lebt von Begegnungen – ob freundschaftliche, zufällige oder passive Kontakte. (Gander, 2015, S.16) Gestaltet man eine Zone also so, dass sich eine Begegnung angenehm gestalten lässt, regt es viel eher zu einem längeren Verweilen an. Mit der Erwähnung des „charakteristischen Randeffekts“ zitiert Gander Derk de Jong (Gander, 2015, S.18), welcher beschreibt, dass sich Menschen länger aufhalten, wenn sie sich an etwas „festhalten“ können.

„Wenn Räume öde und leer sind – ohne Bänke, Säulen, Pflanzen, Bäume usw. – und wenn den Fassaden interessante Details fehlen – Nischen, Löcher, Torbögen, Treppen usw. – kann es sehr schwierig sein, Plätze zum Anhalten zu finden.“

Christoph Alexander (1977), zitiert in Gander, 2015, S.19

Es braucht also spannende Merkmale im Raum, um den Menschen anzulocken. Das Ziel eines Aussenraums besteht darin, dem Nutzenden ein Gefühl von Geborgenheit, Wohlbefinden und Offenheit zu entlocken. Befinden sich mehr Personen in einem Raum, lockt dies umso mehr Menschen an. So entsteht ein lebendiger Aussenraum mit zufälligen, spannenden und prägenden Begegnungen.

Der Laborgasse fehlt es an diesen Merkmalen. Keine einzige Parkbank, keine spannende Fassade. Keine Möglichkeit auszuatmen, eine kurze Pause einzulegen, kein Ort, an dem man sich orientieren und den nötigen Halt finden kann.

Es gilt für mich herauszufinden, wie man diesen Raum in ein Ort der Begegnung umwandeln kann.

Abb.7: Kurze Gedankenskizze einer möglichen Überarbeitung des Aussenraums.

Lichtverhältnisse in der Laborgasse

Die Lichtverhältnisse in der Laborgasse lassen sich durch getätigte Messungen vor Ort beschreiben. 

Zur Nachmittagszeit ist mit 849 lx der Raum selbst am Schatten hell erleuchtet und mit 25’740 lx bei direkter Sonneneinstrahlung einladend warm. Im Gegensatz zum Tag sieht es bei Nacht anders aus.

Aus den Messungen sticht heraus, dass in der Nacht eine generelle Unterbelichtung herrscht. Trotz der hohen Anzahl an verschiedensten Leuchten ist in der Mitte des Raumes einen Lux-Verlust von 94% festzustellen. Anhand der Messung lässt sich auch vermuten, wie das Licht in diesem Aussenraum ursprünglich konzipiert wurde. Es galt nicht, den Raum auszuleuchten, sondern die nötigen Wege zu markieren, die in der Nacht benutzt werden. Die Fassade als Beispiel ist mit einem Lux-Wert von vier nicht das Augenmerk des Lichtkonzeptes.Die Lichtverhältnisse in der Laborgasse sind gemäss DIN EN 12464-2 (Bega, 2018) in den Verkehrsflächen ausreichend. Bezogen auf die Leuchtdichte, welche «am ehesten der menschlichen Wahrnehmung von Helligkeit» (PTB, 2016, S.8) entspricht, ist der Raum zu wenig beleuchtet. 

Messungen

Mit dem Luxmessgerät liessen sich am 22.Oktober 2021 folgende Lux-Werte ablesen:

Zu beachten ist, dass das Lux-Messgerät Testo 540 eine «Genauigkeit von ± 3 Lux bzw. ± 3 % zur Referenz» in einem Lichteinfallswinkel von 90 Grad bietet. Um eine genauere Aussage über die Lux-Werte im Bereich der Laborgasse zu treffen, müsste eine Langzeitstudie durchgeführt werden.

16.56 Uhr:        849 lx               inmitten des Raumes

                        959 lx               an der Fassade

                        25’740 lx          bei direkter Sonneneinstrahlung

19.23 Uhr:        48 lx                inmitten des Raumes

                        4 lx                  an der Fassade

                        16’200 lx          bei direkter Lichteinwirkung der Leuchte

                        329 lx              bei den beleuchteten Velounterständer

Intervention Konzept

Quellenverzeichnis

Gander, M. (2015). AussenraumQualitäten, AussenraumRealitäten : Gestaltungsprinzipien für Planung und Architektur. vdf.

Bega. (2018). DIN EN 12464-2 Licht und Beleuchtung – Beleuchtung von Arbeitsstätten. Aufgerufen von https://www.bega.com/de-ch/wissen/ueber-licht-und-beleuchtung/18-richtwerte-und-normen/ (24.10.2021)

Physikalisch-Technische Bundesanstalt PTB: Messung von Licht. Photometrie. Aufgerufen von https://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/fachabteilungen/abteilung_4/Messung_von_Licht_Photometrie.pdf (24.10.2021)

Abbildungsverzeichnis:

Abb.1 bis Abb.5: Bilder und Skizzen von Darius Vogel [23.9.21]

Abb.6: Notizen Besprechung im Plenum in der Gruppe [23.9.21]

Abb.7: Skizze Darius Vogel [20.10.21]

Abb.8 bis Abb.9: Skizzen von Darius Vogel

Abb.10: Visualisierung Tobias Zumstein

Coaching 1 – Felix von Overbeck – Kohorte F – Technikum Gasse

Die Gasse, die es zu umschreiben gilt, wurde 1977 vom Architekten Peter Stutz konzipiert und gebaut. Das Projekt wurde durch ein Wettbewerbsverfahren entschieden und vergeben. Die Gasse wird sowohl als Anlieferung genutzt, als auch als Parkplatzmöglichkeit für Fahrräder und verschiedene Entsorgungsmöglichkeiten. Zusätzlich befindet sich dort eine überdachte Passage für die Mitarbeitenden und Studierenden der Hochschule.

Wenn man nachmittags vor der Gasse steht, den Rücken zum Vierwaldstättersee gekehrt, auf der Höhe des vierten Trakts, fällt einem als erstes die kantigen Schattenzüge der oberen Gebäude auf. Die etwas in die Jahre gekommene, rote Wellblechfassade des Forschungstrakts (Trakt eins) erzeugt Schattenwürfe auf spielerische Art und Weise. Die Schattenkanten ähneln vielen kleinen Treppenstufen. Diese wirken auf mich Symbolisch; im Sinne, dass sie mich an die Entwicklungsstufen eines Studenten erinnern.

Die beschriebene Verspieltheit der Gasse wird leider bei genauerem Betrachten gebrochen. Bei schönem Wetter sieht man der Gasse an, dass sie bereits über 40 Jahre alt ist. Die Farbe ist abgebleicht und extrem verschmutzt. Zu ihrer Verteidigung möchte ich aber betonen, dass das Alter der Farbe bei anderen Wetterbedingungen, wie bei Nebel oder wenn abends die Sonne im richtigen Winkel steht und das Licht im richten Kontrast ist, nachempfunden werden kann, wie das Gebäude neu ausgesehen haben muss.

Betrachtet man das Lichtkonzept, besteht dieses aus etwa 20 LED- Zylindern aus Anthrazit, welche circa 120 cm hoch sind. Mittels indirekter Beleuchtung wird die Gasse somit nachts beleuchtet. Meine Recherche hat ergeben, dass diese im Verlaufe der letzten Jahre ersetzt wurden. Früher bestand das Lichtkonzept aus weissen, runden Sphären, die von innen aus beleuchtet wurden. Zusätzlich wurde auch bei der Passage ein Eingriff gemacht: auf der Decke der Passage wurden LED-Leuchten montiert. Grundsätzlich finde ich das Beleuchtungskonzept mangelhaft, denn es gäbe einige schöne Fluchten und Kanten, die man mit klassischen LEDs schön in Szene hätte setzen können.