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Museum Folkwang, Essen

Case Study Umrüstung auf nachhaltige LED-Beleuchtung

Kategorie: Kunst & Kultur, Specials

LED Licht im Museum - The Art of Lighting Art

In diesem Re-Lighting-Projekt haben die Ingenieure von KOBER Lichtplaner das renommierte Museum Folkwang in Essen bei der Umstellung auf nachhaltige LED-Lichtdecken (ca. 1.400qm) und LED-Ausstellungsstrahler (ca. 250 Stck.) beraten.

Nach der Bestandsanalyse erfolgte die systematische Erarbeitung der Anforderungen seitens des Museums an die neue LED-Museumsbeleuchtung :

Lichtdecke: visuelle Raumwirkung
Die homogene, gleichmäßige und weiche Beleuchtungswirkung der bestehenden Lichtdecke mit Leuchtstoffröhren sollte erhalten bleiben. Darüber hinaus sollten die neuen LED-Lichtdecken jedoch deutlich weniger Einblick in die lichttechnischen Komponenten der Beleuchtungsanlage oberhalb der Abschlussgaze geben und dadurch das Zusammenspiel von Tages- und Kunstlicht harmonisiert werden. Dafür wurden verschiedene Positionen für den optimalen Montageort und die Abstrahlrichtung der neuen LED-Lichtlinien konstruktiv und lichttechnisch simuliert und unterschiedliche Gazematerialien als Abschluss der Lichtdecke für ein optimales Verhältnis aus geringem Einblick und benötigter lichttechnischer Wirkung getestet.

Lichtdecke: Lichtfarbe
Die bisherige Lichtdecke verfügte über einen begrenzten Einstellbereich der Lichtfarbe von 3.000-4.500 Grad Kelvin. Das neue LED System sollte eine stufenlose Einstellung von 2.700K (sehr warmes Licht) bis hin zu 6.500 K (kühles Tageslicht) ermöglichen. Dies gibt den Kuratoren die Freiheit, z.B. tageszeitunabhängig eine Ausstellung in definiertem Tageslicht zu präsentieren, indem eine Tageslichtführung programmiert wird, bei der die Helligkeit und Farbtemperatur angepasst werden oder eine konstante Tageslichtstimmung bei offenen Decken-Sheds aufrechterhalten wird. Die LED-Farbtemperatur kann somit optimal der gezeigten Kunst angepasst werden und im Sinne der Wahrnehmungspsychologie können Helligkeit und Lichtfarbe aufeinander abgestimmt werden.

Lichtdecke: Lichtqualität & konservatorischer UV/IR-Schädigungsfaktor
Zielsetzung war es, dass eine sehr hohe Farbwiedergabe über das einstellbare Farbtemperaturspektrum mit der neuen Technik erreicht wird. Auf Basis der CRI-14 Farben wurden lichttechnische Messungen in 500K Schritten durchgeführt und ein CRI von durchgängig größer 93 erzielt. Gleichzeitig konnten die UV- und IR-Schädigungsfaktoren aus konservatorischen Aspekten gegenüber der bisherigen Lösung reduziert werden. Neben der klassischen Berechnung und Messung der Beleuchtungsstärke wurde mittels Spektrometer die Farbwiedergabe und die Farbtemperatur der installierten Anlage überprüft.

Lichtdecke: Beleuchtungsstärken
Es wurde eine stufenlose digitale Dimmung der Lichtdecke mittels DALI mit einem minimalen Dimmlevel von 1% realisiert, wodurch sich die Beleuchtungsstärken bis auf 50lx am Boden, bzw. 30lx auf den Wänden szenografisch reduzieren lassen.

Lichtdecke: Wärmeentwicklung & Energieeffizienz
Analoge Leuchtmittel leisten auf Grund des schlechten Wirkungsgrades einen nicht unerheblichen Teil des Wärmeeintrages von klimatisierten Räumen. Als Faustformel benötigt man häufig ein Verhältnis von 1:2 von Anschlussleistung analoger Beleuchtung zu notwendigem Energieeinsatz zur Raumklimatisierung - folglich erzielt man pro 1 Watt eingesparter Anschlussleistung Licht ca. 2 Watt Energieeinsparung für die Klimatisierung. Durch die Umrüstung auf moderne, effiziente LED Beleuchtung sinkt folglich nicht nur der Energieverbrauch der Beleuchtung selbst, sondern darüber hinaus überproportional der Energieverbrauch der Kühlung auf Grund des geringeren Wärmeintrages. Die neue LED-Lichtdecke erzielt eine Lichstromausbeute von durchschnittlich ca. 100lm/W (sehr gut für eine "tunable white" Applikation). Durch die zielgerichtete und weniger diffuse Abstrahlung der neuen LED-Lichtquellen konnte insgesamt die Anzahl der Lichtquellen erheblich reduziert werden und das zur Verfügung stehende Licht effizienter genutzt werden. In Summe ergab sich dadurch eine Energieeinsparung von fast 80% zzgl. der Einsparungen aus der geringeren Klimatisierung.

Ausstellungsbeleuchtung Strahler
Neben der Allgemeinbeleuchtung durch die LED-Lichtdecke erfolgt die akzentuierende Beleuchtung der Exponate im Raum oder an den Wänden durch Strahler. Auch diese wurden im Rahmen des Re-Lighting-Projektes von analogen Leuchten auf nachhaltige LED-Museumsstrahler umgestellt. Neben den allgemeinen hohen Anforderungen an die verwendeten LEDs wurden die besonderen Anforderungen an die Strahler ausgearbeitet, so dass gestalterisch und lichttechnisch eine bessere Lösung als zuvor entstehen konnte. Durch diverse Bemusterungen und Vergleiche wurden letztendlich Strahler spezifiziert, die anstelle konventioneller Lichtlenkung durch Reflektoren ein effizienteres und streulichtfreies Projektionssystem mittels Hochleistungspolymerlinsen verwenden. Wechselbare Lichtverteilungen, stufenlose On-Board-Dimmung bis auf 0,1% und umfangreiches Zubehör waren ebenfalls Bestandteil der Spezifikation.

Wartung LED Beleuchtungsanlage
Wartung von Beleuchtungsanlagen ist nicht nur teuer, sondern ein Leuchtmittelausfall während einer eingeleuchteten Ausstellungen ist ein erheblicher Qualitätsmangel. Die LEDs der Lichtdecken und der Ausstellungsstrahler wurden technisch bis ins Detail spezifiziert und verglichen. Durch eine LED-Spezifikation von L90/B10 nach 50.000h werden die Wartungszyklen massiv verlängert.

Projektablauf und Leistungsspektrum
KOBER Lichtplaner betreuten das Projekt ca. 12 Monate. In diesem Zeitraum wurden folgende Leistungen erbracht: Bestandsaufnahme der bisherigen Beleuchtung, Ausarbeitung der Anforderungen in Workshops, Umsetzung der Anforderungen in lichttechnische Leuchtenspezifikationen, Vorauswahl geeigneter Leuchtensysteme und Hersteller, umfangreiche Bemusterungen bis hin zum 1:1 Mock Up, Ausarbeitung von Lastenheften für Sonderleuchtenentwicklung, Inbetriebnahme, Einleuchten und Lichtszenendefinition.

Weitere Case Studies oder Services für LED Umrüstung im Museum finden Sie hier:
Museum Draiflessen Collection
Stadtmuseum Münster
LED Museumsworkshop

Bilder & Copyrights
KOBER Lichtplaner
Außenaufnahme: Website Museum Fokwang
Strahler & Linse: ERCO GmbH