Beleuchtungs-Retrofit – Aus alt mach neu
Die Modernisierung der Beleuchtungsanlage in Bestandsgebäuden spart Energie und damit auch Kosten, wirkt sich positiv auf den nachhaltigen Betrieb des Gebäudes aus und trägt zur Digitalisierung im Gebäudemanagement bei. Diese sogenannten Retrofit-Massnahmen wollen gut geplant sein, denn nicht alle Lösungen eignen sich für den Einsatz in Bestandsobjekten.
Der Begriff «Retrofit» beschreibt das Nachrüsten, Umbauen oder Modernisieren bestehender technischer Anlagen im Gebäude. Viele Technologien sind nach einigen Jahrzehnten nicht mehr zeitgemäss oder entsprechen nicht länger den Anforderungen an Energieeffizienz oder geltenden Regularien. Das gilt auch für die Beleuchtung. Die Entscheidung zur Modernisierung der Lichtanlage kann in verschiedenen Faktoren begründet werden. So steigen etwa die Kosten für Energie. Viele alte Lichtanlagen nutzen noch Glühbirnen und energieintensive Leuchtstofflampen. Der Wechsel auf LED-Komponenten spart Energie und senkt somit die Betriebskosten. Die Verwendung energieeffizienter Produkte und nachhaltiger Materialien reduziert die Umweltbelastung und trägt dazu bei, Klimaziele zu erreichen und die Nachhaltigkeit des Gebäudebetriebs zu fördern.
In manchen Fällen ist ein Retrofit auch zwingend notwendig, um die Anlage an geänderte gesetzliche Regularien anzupassen und neue Sicherheitsstandards einzuhalten. Auch wenn sich die Nutzung einzelner Gebäudeteile ändert, zum Beispiel von Konferenzräumen zu Büros, zieht dies eine Anpassung der Beleuchtung nach sich.
Ein Retrofit eignet sich auch zur Integration neuer Technologien und Smart-Building-Lösungen, die die Gebäudesteuerung übersichtlicher gestalten und den Komfort der Nutzer durch individuelle Anpassungen erhöhen. Eine intelligente Beleuchtungssteuerung kann zudem das Wohlbefinden und die Produktivität unterstützen. Smarte Technologien sammeln zudem Daten aus dem Gebäudebetrieb, deren Auswertung und Nutzung weitere Einsparungspotenziale haben.
Herausforderungen im Bestand
Die Umsetzung von Retrofit-Projekten ist herausfordernd, weil Bestandsgebäude eine Reihe an Besonderheiten mit sich bringen. Bei älteren Bestandsobjekten fehlen häufig aktuelle Pläne oder digitale Modelle wie etwa Digital Twins, was die Planung erschwert. Hier muss zunächst eine digitale Datenbasis geschaffen werden.
Die Bausubstanz sollte im Vorfeld bei einer Begehung analysiert werden, um herauszufinden, in welchem Zustand sich das Gebäude und die Bestandskomponenten befinden, wo welche Kabel verlaufen, wie sie verlegt sind und wie umfangreich die Bauarbeiten voraussichtlich werden. Die Rasterung der Decke hat zudem Auswirkungen auf die Umsetzung der neuen Installation – optisch sowie technologisch.
Bestandsgebäude werden meistens noch genutzt, was bedeutet, dass Retrofit-Projekte im laufenden Betrieb umgesetzt werden müssen. Eine durchdachte Planung und Umsetzung sind daher unerlässlich. Dies gewährleistet, dass der laufende Betrieb nicht beeinträchtigt wird, kostspielige Ausfälle vermieden werden, und gleichzeitig die Einhaltung des Zeitplans sichergestellt ist.
Retrofit bedeutet nicht immer, dass die gesamte Beleuchtungsanlage ausgetauscht wird. Oft können grosse Teile davon weiterhin genutzt oder in anderen Installationen wiederverwendet werden. Beleuchtungs- und Deckenpläne geben einen Überblick über die verbauten Komponenten.
Warum eine gute Planung wichtig ist
Bei der Planung von Retrofit-Projekten gibt es kein «One Size Fits All». Die baulichen Gegebenheiten, Kundenvorstellungen und -wünsche sowie der Zustand der aktuell verbauten Beleuchtungsanlage haben Auswirkungen auf die Auswahl der künftigen Lösung. In dieser Phase sollten Verantwortliche bereits eine klare Idee haben, welche Ziele mit der Erneuerung der Beleuchtung erreicht werden sollen – und wofür sie eingesetzt werden soll. Steht das Sparpotenzial im Vordergrund oder die Einhaltung von Regularien? Soll das Projekt mit möglichst geringen baulichen Massnahmen umgesetzt werden oder ist es wichtiger, ein bestimmtes System einzusetzen?
Bereits in der Planungsphase lohnt es sich, einen erfahrenen lokalen Partner mit an Bord zu holen, der Stolpersteine erkennt und das Projekt von der Bestandsaufnahme über die Umsetzung bis hin zum Betrieb begleitet. Ein professioneller Partner ist zudem in der Lage, spezielle Lösungen zu erarbeiten und gleichzeitig den Budgetrahmen des Projekts im Blick zu behalten.
Bei jeder Beleuchtungsplanung sollte der Mensch im Mittelpunkt der Überlegungen stehen. Es gilt deshalb herauszufinden, wo sich im Gebäude wann wie viele Menschen aufhalten, sich treffen, wo und wie sie arbeiten. In Fluren und Treppenhäusern ist die Durchgangszeit meist gering, während Arbeitsplätze oder Gemeinschaftsräume wie Küchen und Konferenzräume auf mehrere Stunden am Stück belegt werden. Die Integration von Präsenzsensoren, Tageslichtsensoren oder Luftqualitätssensoren ermöglichen eine effiziente, automatisierte Lichtsteuerung im umgebauten Gebäude.
Ein Retrofit ist zudem eine Chance, alle Teile der Lichtanlage in einem Steuerungssystem zusammenzuführen, um Facility Manager zu entlasten. Das gewählte System muss in der Lage sein, die Komponenten unter einem Dach zusammenzuführen. Zudem sollte es über intelligente Funktionen verfügen, wie die Steuerung nach Präsenz, vorhandenem natürlichen Tageslicht oder veränderbaren Farbtemperaturen (Tunable White) zur Beleuchtung im Einklang mit dem Tagesverlauf.
Die Vorteile ausschöpfen
Die Vorteile von Retrofit-Massnahmen entfalten sich dann im Betrieb der neuen Anlage. Der Einsatz von sparsamen LED-Modulen und die Nutzung von Tageslicht in Kombination mit Sensortechnik senkt die Anschlussleistung und den Energieverbrauch. Damit sinken die Betriebskosten. Im Durchschnitt amortisieren sich Retrofit-Projekte bereits nach zwei bis drei Jahren.
Der Einsatz eines vernetzten, intelligenten Lichtsteuerungssystems wie beispielsweise SceneCom evo ermöglicht nicht nur die Erhebung von Daten aus der Anlage, sondern auch deren Analyse und Nutzung. Über die Lichtsteuerung können Facility Manager Dimm- und Stresslevel der Komponenten einsehen. Sensorik liefert Daten darüber, wo sich Menschen im Gebäude aufhalten und wo Leuchten ausserhalb der Betriebszeiten, zum Beispiel durch Wachpersonal am Wochenende, aktiviert wurden. Auch hat sich die Nutzung von Bürogebäuden durch Homeoffice-Möglichkeiten bei vielen Unternehmen reduziert. Deshalb werden möglicherweise Bereiche weniger oder gar nicht genutzt. Präsenzsensoren erfassen Bewegungen im Gebäude und basierend auf den Anwesenheitsmustern der Mitarbeitenden kann die Steuerung optimiert und der Energieverbrauch gesenkt werden.
Zudem können Tests der installierten Notlichtbeleuchtung automatisiert ausgeführt und überwacht werden, sowie die Ergebnisse in normgerechten Reports ausgewertet werden. Somit werden alle relevanten Daten über ein System erfasst und dienen als Proof Point für den reibungslosen Betrieb der Anlage. Anhand gesammelter Betriebsdaten lassen sich so «Fitnessberichte» erstellen.
Retrofit in Aktion: Frischzellenkur für die Färbergasse
Dass ein Retrofit auch in der Praxis erfolgreich ist, zeigen die Lichtexperten von Tridonic mit der Modernisierung des eigenen Firmensitzes in der Färbergasse im österreichischen Dornbirn. Die dortige Lichtanlage bestand aus einzelnen Insellösungen und Komponenten, die energieintensiv und mittlerweile veraltet waren. Zudem umfasste die Lichtsteuerung weder die Notbeleuchtung noch die Beleuchtung der Tiefgarage. Die Notbeleuchtung im Treppenhaus musste komplett neu installiert werden. Tridonic entschied sich daraufhin für eine neue Komplettlösung.
Nun dient ein App-basiertes Lichtmanagementsystem als übergeordnete zentrale Steuerung, in dem alle Komponenten und Leuchten zusammenlaufen. Das System vereint die Steuerung der Beleuchtung entsprechend der Präsenz, des Tageslichts und der Tageszeit. Auch die Notlichtsteuerung und automatisierte Tests inklusive Protokollierung sind integriert.
Durch das Licht-Retrofit reduzierten sich die Energie- und Wartungskosten erheblich. Zudem standen für das Unternehmen eine einfache Bedienung sowie die Steigerung des Wohlbefindens und der Sicherheit der Menschen im Gebäude im Fokus. Tridonic migrierte die Notbeleuchtung von einem Zentralbatteriesystem auf eine Einzelbatterielösung, die einfacher zu installieren ist und im neuen Lichtsteuersystem integriert ist. Nicht zuletzt ist die neue Lichtanlage zukunftssicher und bereit, auch zukünftige Anforderungen und Veränderungen zu meistern.
In der Tiefgarage wurde die neue Beleuchtungsanlage als Wireless-Mesh-Netzwerk mittels BasicDim Wireless aufgebaut und in das übergeordnete Lichtmanagementsystem integriert. Der Einsatz dieser Lösung vermied, dass die Tiefgarage aufwendig neu verdrahtet werden musste, was mit einem hohen zeitlichen, finanziellen und personellen Aufwand verbunden gewesen wäre. Dieser hybride Lösungsansatz kam auch im denkmalgeschützten «Turm» zum Einsatz, einem über 100-jährigen Gebäudeteil, das in seiner derzeitigen Form ohne grössere Veränderungen erhalten bleiben sollte. Hier galt es, die rechtlichen Vorgaben und Auflagen des Denkmalschutzes einzuhalten. Mit BasicDim Wireless konnte der sichtbare Eingriff in die historische Substanz so gering wie möglich gehalten werden. Gleichzeitig verbessert die modernisierte Beleuchtung dort den Komfort der Nutzer und erhöht deren Sicherheit.
Tridonic investierte zur Lichtmodernisierung seiner Unternehmenszentrale über zwei Jahre hinweg rund 250 000 Euro. Diese Entscheidung zahlt sich nun aus. Die sensorbasierte Anwesenheitserkennung verringert die Betriebszeit der Leuchten von täglich durchschnittlich 10 auf 6,5 Stunden. Zudem sind die neu installierten LED-Module energieeffizienter als die Vorgängerleuchten, was die Anschlussleistung der Beleuchtung um rund 50 Prozent reduzierte. Das Unternehmen spart damit nicht nur Strom, sondern auch Kosten. Beispielsweise prognostiziert das System für ein Bürogeschoss mit 750 m2 Fläche nach den ersten Monaten eine jährliche Einsparung von über 15 500 kWh, was etwa 2000 kg CO₂ entspricht. Retrofit zahlt sich also nicht nur finanziell aus, sondern hat auch einen merklichen positiven Effekt für die Umwelt. Und auch die Menschen profitieren. Das System ist über eine App oder eine Weboberfläche einfach zu bedienen und auch für Techniker reduziert sich Wartungs- und Schulungsaufwand erheblich, weil sie nur noch mit einem einzigen System vertraut werden müssen.