Lichtplanung – eher Gestaltung oder KI?
Seit 1998 stellt die Schweizer Relux Informatik AG Lichtplanungssoftware her. Die Software hat sich im Laufe der Jahre stetig verändert und an die Nutzer und deren Bedürfnisse angepasst.
Generell trennt man bei der Lichtplanung die Berechnung von normativen Werten von der Visualisierung. Bei einer Lichtberechnung werden Methoden einer Lichtmessung nachgestellt. So erfolgt die Erfassung des Raums zunächst ohne Möbel und auf einem festen Messraster. Relux verwendet das Messraster und die Umgebungseigenschaften einer realen Messung.
Als nachgelagerten Schritt kann eine Visualisierung mit Möbeln, Texturen und Dekorationselementen mit dem «Realtime Renderer» erfolgen. Dies vermittelt dem Anwender eine realistische Anmutung der Szene. Das visuelle Darstellen einer Lichtplanung ist ein wichtiges Element, um allen Nicht-Lichtexperten den Entwurf verständlich zu machen.
Bis heute ist es wichtig, das Erstellen eines 3-D-Modells der Räume bzw. des zu planenden Gebäudes selbst durch die Planungssoftware zu ermöglichen. Dies war und ist bei vielen anderen Fachgewerken und deren Softwareanwendungen das Gleiche. Sprich, ein Gebäudemodell wurde von jeder Disziplin als Modell aufgebaut. Der 3-D-Modellierer mit allen Werkzeugen und Darstellungen nimmt in «ReluxDesktop» einen grossen Teil der Anwendung ein. Mit BIM (Building Information Modeling) ändert sich dies nach und nach zum Besseren, und Bauwerksmodelle kommen fertig beim Fachplaner an.
Da die Lichtplanung nur ein Teil der Planungskette eines Bauwerks ist, waren Relux schon früh Schnittstellen zu anderen Formaten und Programmen wichtig. Besonders die Verbindung zum CAD als In- und Export ist für einen Planer ein wichtiges Basiselement. Relux hatte hier schon früh ein «Autocad»-Plugin angeboten, mit dem Lichtberechnungen möglich sind. CAD-Hintergründe mit Polylinien können von «ReluxDesktop» direkt in Räume und Messflächen mit dem Button «aus dem CAD-Plan» gepickt werden. Aber auch PDF, Excel, gbXML, 3-D-Geometrien, IFC und die umfangreiche, bidirektionale XML-Schnittstelle «ReCad» sind Basis-Schnittstellen von Relux. PDFs können direkt in ReluxDesktop in CAD-Pläne konvertiert werden. Dank der Weiterentwicklung von IFC verfügt das Tool seit 2024 über eine direkte IFC-Schnittstelle zu ReluxDesktop; zunächst nur als Import. Beim IFC-Import werden alle «IfcSpaces» zu Räumen in Relux konvertiert, was eine lichttechnische Berechnung der Räume perfekt unterstützt.
Digitale Leuchtendaten
Relux hat mit der Leuchten-Datenbank «ReluxNet» ein zentrales Leuchtenportal für alle Leuchten aller Mitgliedshersteller erschaffen. Dieses ermöglicht dem Planer eine gute Gesamtübersicht und hilft ihm, das richtige Produkt zu finden. Und es ist eine praktische Publikationsstruktur zwischen Leuchtenherstellern und -nutzern. Diese zentrale Struktur erlaubt es Relux, alle Leuchten-Daten auch zentral anzureichern. So bietet Relux allen Mitgliedern eine kostenlose Konvertierung der Leuchten zu «Autodesk-Revit»-Leuchten im RFA-Format an. Die automatische Konvertierung von Relux-Leuchten-Daten zu RFA war ein wichtiger Schritt, um in Autodesk-Revit mit Relux-Leuchten arbeiten zu können. So ist es möglich, direkt von ReluxNet mit Leuchten ins Revit zu springen. Genauso wie von ReluxNet ins ReluxDesktop. Im Revit-Plugin gibt es auch einen direkten Zugang zu ReluxNet.
Lichtberechnung in «Revit»
Als BIM im letzten Jahrzehnt einen Hype erlebt hat und die BIM-Autorensysteme entstanden bzw. populärer wurden, hat auch Relux sich mit BIM und deren Einfluss auf die Lichtplanung beschäftigt. Damals wie auch heute gab es ein dominantes Autorensystem, welches zudem gute Objekte und Werkzeuge für die technische Gebäudeausrüstung anbot: Autodesk Revit. Der erste Schritt von Relux war, eine Schnittstelle und ein Plugin zu Autodesk Revit zu erstellen, ähnlich dem bereits existenten Autocad-Plugin.
Das Plugin «ReluxCAD for Revit» wurde seit Beginn mit einer Verknüpfung zu ReluxNet für eine Leuchtenauswahl und einer bidirektionalen Schnittstelle zu ReluxDesktop veröffentlicht. Damit war es möglich, das Revit-Model mit allen Räumen zu ReluxDesktop zu transferieren. Das Revit-Plugin schreibt und liest dabei ReluxDesktop-Projektdateien. Beim Erstellen einer solcher Datei kann aus verschieden Umfängen und Phasen des Revit-Projektes gewählt werden. Alle Leuchten werden mit ihrer LVK übernommen. In ReluxDesktop kann dann die Lichtplanung erfolgen und das Ergebnis in Form von Leuchten und deren Positionen wieder zurück ins Revit transferiert werden. Dabei werden auch erst in ReluxDesktop eingeführte Leuchten berücksichtigt.
Auch Sensoren wurden schon früh mit dem Relux-Plugin in Revit planbar. Leider gibt es Sensoren als Objekt mit Erfassungsbereich nicht direkt im Revit. Erst durch das Relux-Plugin sind Sensoren in Revit möglich. Mit der Visualisierung der verschiedenen Sensor-Erfassungsbereiche in 2-D und 3-D können Sensorplanungen in Revit vorgenommen werden.
Neu für die Sensorplanung in der Schweiz ist das kostenlose Onlinetool «SensCalc» (https://app.senscalc.ch). Hier können Sensoren auch automatisch platziert werden und energetische Bewertungen nach SIA 387/4 durchgeführt werden.
Der Schnellrechner in «ReluxCAD for Revit» erlaubt eine präzise Berechnung der benötigten Leuchten Anzahl für einzelne Räume. Dieser funktioniert ähnlich wie «EasyLux» in ReluxDesktop und kann für einzelne Räume eine passende Anzahl einer Leuchte, die der Anwender auswählen muss, ausrechnen und direkt in Revit eintragen. Als Hilfe sind alle SN EN 12464-1 Nutzungsprofile hinterlegt. Dieser Dimensionierungsprozess der Leuchten kann über einen Raum-Manager auch für das gesamte Projekt automatisiert werden. Hier wird in einem Fenster für jeden Raum oder eine Gruppe von Räumen eine Leuchte und die Raumnutzung ausgewählt und dann im Stapelprozess die Berechnung angewandt.
ReluxCAD for Revit verwendet alle Leuchten, egal welcher Herkunft. Planer können mit Hersteller RFA Dateien, ReluxNet RFA oder auch eigenen RFA arbeiten. Die Leuchten brauchen nur eine LVK bzw. IES-Datei in Revit, und das Relux-Plugin kann sie berechnen und ins ReluxDesktop konvertieren. Falls keine RFA vorhanden ist, können auch LDT (Eulumdat), IES, ROLFZ oder GLDF-Leuchten-Dateien via «Drag and Drop» auf das Leuchten-Feld von ReluxCAD for Revit gezogen werden.
Diese Freiheit macht es auch einfach, mit eigenen oder fremden, herstellerneutralen Leuchten – sogenannten generischen Modellen – zu arbeiten. Generische Leuchten können in Revit mittels Relux-Plugin mit spezifischen Leuchten verlinkt werden. Mit den Leuchten und LVKs hinter dem Link können in ReluxDesktop normale Lichtberechnungen durchgeführt werden. Beim Zurücktransferieren von ReluxDesktop zu Revit werden dann wieder die generischen Leuchten genutzt und umpositioniert oder gelöscht.
Neben der Wirkungsgradberechnung wurde auch der «Radiosity»-Rechenkern des ReluxDesktop direkt in ReluxCAD for Revit integriert. Damit ist es möglich, in Revit direkt fotometrisch zu berechnen. Das heisst, es gibt Falschfarben der Beleuchtungsstärke und Gleichmässigkeitswerte in Revit. Der Radiosity-Kern ergänzt und ersetzt den Wirkungsgradrechner und ist somit auch über den Raum-Manager im Stapelprozess nutzbar. Das Berechnen des gesamten Projektes über eine Funktion ist gedacht für schnelle Dimensionierungen der Leuchtentypen und deren Anzahl. Dies deckt nur eine Dimensionierung nach Norm über einen Raumbezug ab. Quasi eine automatische normgerechte Lichtplanung auf Knopfdruck. Die Ergebnisse müssen noch einmal kontrolliert und gegebenenfalls nachbearbeitet werden. Hierzu zeigt der Raum-Manager alle fotometrischen Ergebnisse übersichtlich an.
ReluxCAD for Revit kann auch mit Messflächen umgehen und diese «picken». Damit kann auch der Bereich der Sehaufgabe in Revit fotometrisch berechnet werden. Auch der Aussenbereich ist mit Messflächen direkt berechenbar. Seit über einem Jahr gibt es auch die Möglichkeit, mit ReluxCAD for Revit Notlichtberechnungen auf dem gleichen Niveau wie in ReluxDesktop durchzuführen.
Automatisierung
Wir werden in der nahen Zukunft sehen, dass sich der Lichtplanungsprozess mit BIM und KI immer weiter automatisieren lässt. Mit dem Raum-Manager in Revit und dem damit verbundenen Stapel-Berechnungs- und Leuchten-Eintragungsprozess kann man schon einen Schritt in diese Richtung sehen. Eine Dimensionierung nach Norm kann fast komplett automatisiert werden. Heute wird aus einem Raum, der Anforderung und einer gewählten Leuchte ein Berechnungsergebnis, welches von dem Planer geprüft werden muss und so einen Mensch-Maschine-Iterationsprozess auslöst. Wir erleben gerade, wie dies sich verändert zu: Raum und Raumnutzung bzw. die Anforderungen kommen aus einem BIM-Modell, und die Maschine platziert normgerecht selbst die beste Leuchte aus einem Pool von möglichen bzw. gefilterten Leuchten. Relux arbeitet an Lichtplanungsautomaten, welche fertige Leuchten dimensionieren und nach Norm auf Knopfdruck liefern. BIM ist dafür eine wichtige Grundlage und Schnittstelle.
Dies ist eine «natürliche» Entwicklung und wird die Lichtplanung verändern. Die reine Dimensionierung wird mehr und mehr automatisiert, ohne dabei Qualitätseinbussen zu erleiden. Vermutlich eher im Gegenteil, mit einer Qualitätssteigerung. Licht wird aber immer auch ein Gestaltungsmittel bleiben, welches von Planern und Designern mit Hand und Herz behandelt wird.