[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fassadenbeleuchtungsvorrichtung mit zumindest
einer Reihe von Fassadenstrahlern, die jeweils eine punktförmige Lichtquelle vorzugsweise
in Form einer LED aufweisen und nebeneinander von der Fassade beabstandet angeordnet
sind.
[0002] In jüngerer Zeit wurden Fassadenstrahler vorgeschlagen, die mit einer LED als Lichtquelle
arbeiten. Dabei können eine Vielzahl solcher LEDs in Form eines Lichtbandes nebeneinander
angeordnet werden, um die Fassade über ihre gesamte Breite oder zumindest ein Stück
hiervon zu beleuchten. Derartige Lichtbänder werden dabei regelmäßig am oberen Ende
der Fassade bzw. am oberen Ende eines zu beleuchtenden Fassadenstücks ein Stück weit
von der Fassade beabstandet angeordnet, so dass sie schräg nach unten zum Boden hin
gerichtet die Fassade des Gebäudes beleuchten.
[0003] Derartige Fassadenstrahleranordnungen mit LEDs wirken leicht und elegant. Da sie
kleinbauend ausgebildet werden können, stören sie das Fassadenbild kaum. Zudem können
durch die Vielzahl der Strahler interessante optische Effekte erzielt werden, beispielsweise
können verschiedenfarbige LEDs verschiedene Abschnitte der Fassade unterschiedlich
beleuchten. Ebenso wird es in einfacher Weise möglich, die Beleuchtungsfarbe zeitlich
zu variieren. Zudem sind LEDs wartungsfreundlich und energieeffizient.
[0004] Verbesserungsfähig sind derartige Fassadenstrahleranordnungen mit punktförmigen Lichtquellen
jedoch hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Fassadenausleuchtung und der Blendungsfreiheit.
Um trotz der üblicherweise rotationssymmetrischen Lichtkegel eine einigermaßen gleichmäßige
Fassadenbeleuchtung zu erzielen, wurde bereits vorgeschlagen, die Fassadenstrahler
mit ihrer Strahlungskegelachse unterschiedlich zu verkippen, so dass sich die Lichtkegel
bzw. die auf der Fassade ausgeleuchteten Bereiche überlagern bzw. einander ergänzen,
um die Fassadenfläche möglichst vollständig auszuleuchten. Dabei wurde auch bereits
vorgeschlagen, vor der Fassade mehrere Reihen von Fassadenstrahlern anzuordnen, die
in unterschiedlichen Winkeln ausgerichtet sind und auf die Fassade strahlen. Die hierdurch
erzielten Erfolge sind jedoch begrenzt. Es verbleiben meist ungleichmäßig ausgeleuchtete
Bereiche, was gerade bei modernen, glatten Fassaden deren Optik verzerrt. Vor allen
Dingen jedoch wird die angestrebte Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung regelmäßig durch
eine erhöhte Blendungswirkung erkauft. Die verschieden verkippten Fassadenstrahler
bewirken oftmals an vielerlei Stellen in der Fassadenumgebung eine Blendung, da sich
von vielerlei Beobachtungspunkten aus jeweils zumindest ein Fassadenstrahler findet,
der dorthin strahlt.
[0005] Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte
Fassadenbeleuchtungsvorrichtung der genannten Art zu schaffen, die Nachteile des Standes
der Technik vermeidet und Letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Insbesondere
soll eine lichtstarke Fassadenbeleuchtung mit hoher Gleichmäßigkeit und geringer Blendungswirkung
erzielt werden.
[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Fassadenbeleuchtungsvorrichtung gemäß
Anspruch 1 sowie einen Fassadenstrahler hierfür gemäß Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0007] Es wird also vorgeschlagen, mittels einer geeigneten, der Lichtquelle zugeordneten
Optik anstelle eines rotationssymmetrischen Lichtkegels der Lichtstärkeverteilung
der punktförmigen Lichtquelle eine Asymmetrie zu geben, um auf der Fassade ein rechteckiges
Fassadenstück möglichst gleichmäßig auszuleuchten. Die mehreren Lichtquellen können
hierdurch einander wesentlich besser ergänzen, da auf der Fassade sozusagen rechteckige,
beleuchtete Fassadenstücke aneinandergesetzt bzw. gleichmäßig überblendet werden können.
Gleichzeitig können die Fassadenstrahler im Wesentlichen parallel zu einander ausgerichtet
werden, d.h. es ist nicht notwendig, durch Verkippen der Strahlerachsen die gewünschte
Gleichmäßigkeit zu erzielen. Erfindungsgemäß weisen die Fassadenstrahler jeweils eine
Freiformlinse auf, die eine Asymmetrie besitzt derart, dass jeder Fassadenstrahler
ein etwa rechteckiges Fassadenstück beleuchtet und darauf eine Beleuchtungsstärkeverteilung
erzeugt, die entlang vertikaler Linien über die gesamte Fassadenstückhöhe betrachtet
ein Beleuchtungsstärkeverhältnis von minimaler Beleuchtungsstärke E
min zu maximaler Beleuchtungsstärke E
max von 1:10, d.h. 0,1 oder größer besitzt. Hierdurch kann eine über das gesamte Fassadenstück
für das menschliche Auge mehr oder minder vollständig gleichmäßige Fassadenbeleuchtung
erzielt werden. Durch die bezüglich einer Rotationsachse asymmetrischen Lichtstärkeverteilung
an jedem einzelnen Fassadenstrahler kann insgesamt eine sehr gleichmäßige Fassadenbeleuchtung
mit weitgehender Blendungsfreiheit erzielt werden.
[0008] Auch wenn das genannte Beleuchtungsstärkeverhältnis von 1:10 bereits schön gleichmäßige
Fassadenbeleuchtungsverhältnisse ergibt, kann in Weiterbildung der Erfindung vorteilhafterweise
ein Beleuchtungsstärkeverhältnis von minimaler Beleuchtungsstärke E
min zu maximaler Beleuchtungsstärke E
max - bei Betrachtung entlang einer vertikalen Linie über die gesamte Fassadenhöhe -
von 1:2,5, d.h. 0,4 oder größer vorgesehen sein. Hierdurch können mehr oder minder
perfekt gleichmäßig ausgeleuchtete Fassaden erzielt werden.
[0009] Die Freiformlinsen der Fassadenstrahler sind dabei vorteilhafterweise in Weiterbildung
der Erfindung derart asymmetrisch ausgebildet, dass die Beleuchtungsstärkeverteilung
eines jeweiligen Fassadenstrahlers einzeln betrachtet auf dem von diesem beleuchteten
Fassadenstück etwa birnenförmige Isoluxen besitzt, d.h. Linien, entlang derer die
Beleuchtungsstärke gleich groß ist. Der Verlauf dieser Isoluxen bestimmt dabei eindeutig
die Freiformfläche der Linse, welche der Lichtquelle zugeordnet ist. Über die geometrischen
Verhältnisse der Fassadenstrahleranordnung und der Freiformfläche der Linse wird ein
bestimmtes Isoluxenbild erzeugt, das die Beleuchtungsstärkeverteilung auf dem beleuchteten
Fassadenstück charakterisiert, so dass umgekehrt aus dem Verlauf der Isoluxen die
Freiformlinse hinsichtlich ihrer Geometrie eindeutig bestimmt ist.
[0010] Durch den genannten birnenförmigen Isoluxenverlauf kann trotz an sich asymmetrischer
Fassadenstrahleranordnung, d.h. insbesondere Anordnung einer Fassadenstrahlerreihe
am oberen Ende des zu beleuchtenden Fassadenstücks, eine für das menschliche Auge
gleichmäßige Fassadenbeleuchtung erzielt werden, wenn eine Vielzahl von Fassadenstrahlern
in einer Reihe parallel vor der Fassade angeordnet werden.
[0011] Je nach den geometrischen Gegebenheiten der Fassade und der Fassadenstrahleranordnung
an der Fassade, d.h. insbesondere Höhe und Breite der Fassade sowie Abstand der Fassadenstrahler
von der Fassade sowie Anzahl der Fassadenstrahler in einer Reihe können die genannten
birnenförmigen Isoluxen grundsätzlich verschieden konturiert sein. Um eine besonders
gleichmäßig Fassadenbeleuchtung zu erzielen, ist in Weiterbildung der Erfindung jedoch
vorgesehen, dass die genannten birnenförmigen Isoluxen des von einem Fassadenstrahler
beleuchteten Fassadenstücks ein Verhältnis von Höhe zu Breite von mindestens 2:1 besitzen,
wobei das genannte Verhältnis vorteilhafterweise auch 3:1 oder 4:1 sein kann. Durch
die generell langgestreckte, schlanke Ausbildung der Isoluxen kann eine über die Höhe
der Fassade zumindest annähern gleich bleibende Beleuchtungsstärke erzielt werden.
[0012] Dabei ist vorteilhafterweise die Asymmetrie der Freiformlinsen derart ausgebildet,
dass die breiteste Stelle der Isoluxen desto weiter nach unten rutscht, je geringer
die von der jeweiligen Isoluxe charakterisierte Luxzahl wird. Mit anderen Worten ist
die Freiformlinse derart asymmetrisch ausgebildet, dass die Beleuchtungsstärkeverteilung
auf dem von dem jeweiligen Fassadenstrahler beleuchteten Fassadenstück Isoluxen besitzt,
deren größte Breite mit abnehmender Luxzahl in zunehmend niedrigerer Fassadenhöhe
liegt. Plastisch gesprochen rutscht die breiteste Stelle der Birnenform der Isoluxe
nach unten, je niedriger die von der jeweiligen Isoluxlinie bestimmte Beleuchtungsstärke
ist. Grundsätzlich ist das Isoluxenbild dabei derart beschaffen, dass höhere Luxzahlen
angebende Isoluxen weiter innen liegen, die von immer niedrigere Luxzahlen angebende
Isoluxen zwiebelschalenförmig umgeben sind.
[0013] Um trotz hoher Beleuchtungsstärken an der Fassade eine weitgehende Blendungsfreiheit
zu erzielen, sind die Freiformlinsen derart geformt, dass die Fassadenstrahler eine
Längsausblendung besitzen und in Richtung parallel zur Fassade die Lichtstärke mehr
oder minder gegen null geht. Die Längsausblendung ist dabei insbesondere derart beschaffen,
dass in einer fassadenparallelen Ebene, die durch die Fassadenstrahlerreihe geht bzw.
von der Fassade denselben Abstand wie die Fassadenstrahler hat, die Lichtstärke in
einem bodennahen Bereich gegen null geht. Nur wenn man mehr oder minder unmittelbar
an die Fassade herantritt und nach oben in die Fassadenstrahlerreihe blickt, kann
eine Blendungswirkung eintreten. Sobald ein Passant jedoch nur ein kleines Stück weit
von der Fassade wegtritt - wie es im normalen Fußgängerverkehr auf einem Trottoir
üblich ist -, wird durch die Längsausblendung eine Blendungsfreiheit erzielt.
[0014] Je nach den geometrischen Verhältnissen an der Fassade kann die Ausblendung an den
einzelnen Fassadenstrahlern unterschiedlich beschaffen sein. Bei üblichen Fassaden
mit Fassadenhöhen von 10 bis 20 m können die Fassadenstrahler in einer vertikalen
Ebene senkrecht zur Fassade betrachtet einen Ausblendbereich von mehr als 270°, vorzugsweise
etwa 270° bis 280° besitzen, wobei der nicht ausgeblendete Bereich am oberen Ende
des beleuchteten Fassadenstücks etwa unter einem Winkel von 90° auf die Fassade gerichtet
ist, während am unteren Ende des beleuchteten Fassadenstücks der nicht ausgeblendete
Bereich mit der Fassade einen Winkel von vorzugsweise 3° bis 10° einschließen kann.
In einer horizontalen Ebene ebenfalls senkrecht zur Fassade betrachtet kann der Fassadenstrahler
einen Ausblendbereich von mehr als 240°, vorzugsweise etwa 240° bis 270° besitzen,
was vom LED-Abstand und den erwünschten Beleuchtungseffekten wie beispielsweise farblichen
Überblendungen abhängen kann.
[0015] Die Anordnung der Fassadenstrahler relativ zur Fassade kann grundsätzlich in verschiedener
Art und Weise erfolgen. Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung können die
Fassadenstrahler in einer etwa horizontalen Reihe am oberen Ende des zu beleuchtenden
Fassadenstücks angeordnet werden, wobei die Fassadenstrahler von der Fassade in einem
Abstand von etwa 0,5 bis 2 m angeordnet sein können. Bei üblichen Fassadenhöhen von
beispielsweise 15 m kann vorteilhafterweise eine Fassadenstrahlerreihe in einem Abstand
von etwa 1 m vor der Fassade angeordnet werden und die Fassade bis zum Boden, also
über etwa 15 m Höhe ausleuchten.
[0016] Vorteilhafterweise sind dabei die näher zum Rand einer Fassadenfläche angeordneten
Fassadenstrahler hinsichtlich ihrer Abstrahlwinkel bzw. Ausblendräumen derart ausgebildet,
um ein Hinausstrahlen über das seitliche Ende der Fassade hinaus zu verhindern. Insbesondere
sind die zum Rand der Fassade hin angeordneten Fassadenstrahler derart ausgebildet,
dass das von ihnen jeweils beleuchtete Fassadenstück seitlich etwa bündig mit der
vertikalen Fassadenkante abschließt. Der von dem Fassadenstrahlerband, d.h. der Gesamtheit
der Fassadenstrahler erzeugte beleuchtete Raum schließt sozusagen bündig mit der rechten
und linken Fassadenkante ab bzw. endete ggf. auch schon vorher, so dass in jedem Fall
gewährleistet ist, dass an der dazu benachbarten Gebäudefassade keine Blendung eintritt.
Die Fassadenstrahler strahlen also nicht über die Ränder der ihr zugeordneten Fassadenfläche
hinaus.
[0017] Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und zugehöriger
Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1:
- eine perspektivische, schematische Darstellung eines im Wesentlichen kubischen Gebäudes,
bei dem die zwei zu sehenden Fassaden mit einer Fassadenbeleuchtungsvorrichtung umfassend
eine Vielzahl von in Reihe angeordneten Fassadenstrahlern zugeordnet ist,
- Fig. 2:
- eine perspektivische, schematische und vergrößerte Ansicht einer Fassadenstrahlerreihe,
die am oberen Ende der zu beleuchtenden Fassade von dieser beabstandet angeordnet
ist, wobei die Fassadenstrahler nach Art eines Lichtbandes ausgebildet sind und eine
Vielzahl von nebeneinander angeordneten LED-Lichtquellen umfassen,
- Fig. 3:
- eine schematische Darstellung der Anordnung der Fassadenstrahler in einem Aufriss
parallel zur beleuchtenden Fassade sowie eine grafische Darstellung der Beleuchtungsstärkeverteilung
über die Fassadenhöhe, die von dem Lichtband erzeugt wird,
- Fig. 4:
- eine schematische, perspektivische Darstellung der Ausstrahlcharakteristik eines einzelnen
Fassadenstrahlers umfassend ein LED, die die klaren Abrisskanten des beleuchteten
Fassadenstücks und die rechteckige Form des beleuchteten Fassadenstücks zeigt,
- Fig. 5:
- eine perspektivische, schematische Darstellung der Ausstrahlcharakteristik mehrerer
nebeneinander angeordneter LEDs der Fassadenbeleuchtungsvorrichtung aus den vorhergehenden
Figuren, die die Überblendung der Ausstrahlbereiche zeigt,
- Fig. 6:
- eine Darstellung der Überblendungsverhältnisse in einer fassadenparallelen Draufsicht,
- Fig. 7:
- einen Querschnitt durch einen einzelnen Fassadenstrahler der Fassadenbeleuchtungsvorrichtung
aus Fig. 1, der die verschwenkbare Anordnung der LED in einem Gehäuse sowie die der
LED vorgeschaltete Freiformlinse zeigt, die eine rotations-asymmetrische Abstrahlung
des von der LED erzeugten Lichts bewirkt,
- Fig. 8:
- eine grafische Darstellung der Beleuchtungsstärke über der Fassadenhöhe mit einem
Beleuchtungsstärkeverhältnis von minimaler Beleuchtungsstärke zu maximaler Beleuchtungsstärke
von 1:10,
- Fig. 9:
- eine grafische Darstellung der Beleuchtungsstärkeverteilung in einem von einer Einzel-LED
beleuchteten, rechteckigen Fassadenstück, in der die Isoluxlinien, d.h. die Linien,
entlang derer die Beleuchtungsstärke gleich bleibt, bei dem Beleuchtungsstärkeverhältnis
von 1:10 eingetragen sind,
- Fig. 10:
- eine grafische Darstellung der Beleuchtungsstärke über der Fassadenhöhe mit einem
Beleuchtungsstärkeverhältnis von minimaler Beleuchtungsstärke zu maximaler Beleuchtungsstärke
von 1:2,5,
- Fig. 11:
- eine grafische Darstellung der Beleuchtungsstärkeverteilung in einem von einer Einzel-LED
beleuchteten, rechteckigen Fassadenstück, in der die Isoluxlinien, d.h. die Linien,
entlang derer die Beleuchtungsstärke gleich bleibt, bei dem Beleuchtungsstärkeverhältnis
von 1:2,5 eingetragen sind.
- Fig. 12:
- eine grafische Darstellung der Beleuchtungsstärke über der Fassadenhöhe mit einem
Beleuchtungsstärkeverhältnis von minimaler Beleuchtungsstärke zu maximaler Beleuchtungsstärke
von 1:1,1, und
- Fig. 13:
- eine grafische Darstellung der Beleuchtungsstärkeverteilung in einem von einer Einzel-LED
beleuchteten, rechteckigen Fassadenstück, in der die Isoluxlinien, d.h. die Linien,
entlang derer die Beleuchtungsstärke gleich bleibt, bei dem Beleuchtungsstärkeverhältnis
von 1:1,1 eingetragen sind.
[0018] Die in den Figuren gezeichnete Fassadenbeleuchtungsvorrichtung 1 umfasst vor jeder
Fassade 2, 3 des Gebäudes 4 ein Lichtband 5, das im Wesentlichen horizontal etwa am
oberen Ende der jeweiligen Fassade 2 bzw. 3 fassadenparallel angeordnet ist und -
grob gesprochen - etwa so lang ist wie die Fassade breit ist bzw. geringfügig kürzer.
[0019] Jedes Lichtband 5 umfasst dabei eine Vielzahl von Fassadenstrahlern 6, die jeweils
eine punktförmige Lichtquelle in Form einer LED 7 sowie eine vor die LED 7 gesetzte
Freiformlinse 8 umfasst, wie dies Fig. 7 zeigt. Die LEDs 7 können hierbei auf einem
Lichtquellenträger 9, der vorteilhafterweise als LED-Platine ausgebildet sein kann,
um eine liegende Achse schwenkbar gelagert sein, so dass der Abstrahlwinkel des jeweiligen
Fassadenstrahlers 6 gegenüber der Fassade 2 bzw. 3 eingestellt werden kann. Wie Fig.
7 zeigt, ist dabei selbstverständlich auch die Freiformlinse 8 zusammen mit der LED
7 schwenkbar gelagert. Die Lichtquelle zusammen mit der Optik in Form der Freiformlinse
8 können hierbei vorteilhafterweise in einem etwa rohrförmigen Gehäuse 10 angeordnet
sein, das eine schlitzförmige Abstrahlöffnung aufweist, die in der gezeichneten Ausführung
mit einem gewölbten Abdeckglas 11 verschlossen ist.
[0020] Wie Fig. 2 zeigt, ist in der gezeichneten Ausführung das Lichtband 5 bei einer Fassadenhöhe
von 15 m in einem Abstand von etwa 1 m vor der Fassade angeordnet. Der Abstand der
LEDs 7 in dem Lichtband 5 voneinander kann dabei grundsätzlich verschieden gewählt
werden, wobei vorteilhafterweise eine mehr oder minder nahtlose Aneinanderreihung
möglichst vieler LEDs vorgesehen ist, da hierdurch mit LEDs geringer Stärke eine hohe
Beleuchtungsstärke an der Fassade erzielt werden kann.
[0021] Wie Fig. 4 zeigt, strahlen die LEDs jeweils einzeln betrachtet keinen rotationssymmetrischen
Lichtkegel ab. Vielmehr wird durch die eine Asymmetrie aufweisende Freiformlinse 8
von jeder LED 7 ein etwa rechteckförmiges Fassadenstück 12 beleuchtet. In der gezeichneten
Ausführungsfom ist die Freiformlinse 8 dabei derart ausgebildet, dass ein etwa 15
m hohes und 3 m breites Fassadenstück 12 von einer einzelnen LED 7 gemäß Fig. 4 ausgeleuchtet
wird. In einer vertikalen Ebene senkrecht zur Fassade betrachtet ist dabei der Abstrahlwinkel
α vorgesehen, der in der gezeichneten Ausführungsform etwa 87° beträgt und derart
orientiert ist, dass die Oberkante des Ausstrahlsektors etwa senkrecht auf die Fassade
gerichtet ist, während an der Unterkante zwischen der Fassade und dem Ausstrahlungsbereichsrand
ein Winkel von etwa 3° vorgesehen ist, vgl. Fig. 3. In der genannten vertikalen Ebene
ist somit ein Ausblendraum von 360° - α vorgesehen, vgl. Fig. 3. Andererseits wird
in einer horizontalen Ebene ebenfalls senkrecht zur Fassade ein Bereich mit dem Winkel
β ausgeleuchtet, vgl. Fig. 4, der je nach Fassadenabstand und LED-Dichte variieren
kann und in einer vorteilhaften Ausführung etwa 2 x 20° betragen kann. Demgemäß ist
in der genannten horizontalen Ebene ein Bereich von 360° - β ausgeblendet.
[0022] Durch diese Längsausblendung durch die Freiformlinse wird eine mehr oder minder vollständige
Blendungsfreiheit erzielt. Steht beispielsweise ein Betrachter in einer durch das
Lichtband 5 gehenden, fassadenparallelen Ebene, wird er nicht geblendet, da in etwa
2 m Höhe über dem Boden in der besagten fassadenparallelen Ebene durch das Lichtband
5 die Lichtstärke gegen null geht. Selbst wenn ein nahe am Gebäude stehender Mensch
nach oben blickt, sieht er deshalb selbst bei nur geringerem Abstand von der Fassade
die Lichtquelle selbst nicht, da diese entsprechend ausgeblendet ist.
[0023] Wie Fig. 5 zeigt, werden die von einer LED 7 beleuchteten rechteckigen Fassadenstücke
12 überlagert, d.h. entlang eines vertikalen Streifens überlappen die von jeweils
einer LED beleuchteten Fassadenstücke. Sind die LEDs im Abstand von a voneinander
und im Abstand von b von der Fassade angeordnet, wie dies die Figuren 5 und 6 zeigen,
überlappen die beleuchteten Fassadenstücke 12 einander in einem Streifen, da die Breite
der beleuchteten Fassadenstücke 12 größer als der Abstand a ist. Der besagte Überlappungsstreifen
ist hierbei allerdings recht schmal.
[0024] Insgesamt kann hierdurch eine sehr gleichmäßige Fassadenbeleuchtung erzielt werden.
Wie Fig. 3 zeigt, zeigt die Beleuchtungsstärke des Lichtbandes 5 über die gesamte
Fassadenhöhe eine nur recht geringe Variation. Die minimale Beleuchtungsstärke, die
gemäß Fig. 3 am unteren Ende der Fassade auftritt, steht zu der maximalen Beleuchtungsstärke
E
max, die im Bereich von etwa einem Viertel bis drei Viertel der Fassadenhöhe, in der
gezeichneten Ausführung nach Fig. 3 etwa bei drei Viertel der Fassadenhöhe auftritt,
in einem Verhältnis von 1:10 oder mehr, d.h. vorzugsweise 1:5 oder 1:2,5 oder noch
größer.
[0025] Wie Fig. 1 zeigt, besitzt dabei der Abstrahlraum des Lichtbandes 5 seitliche Abrisskanten,
die vorteilhafterweise etwa bündig mit den Rändern der Fassade sind, so dass eine
Blendung um die Ecke des Gebäudes 4 herum ausgeschlossen ist.
[0026] Die Figuren 8 bis 13 zeigen verschiedene Verteilungen der Beleuchtungsstärke. In
Fig. 8 ist der Verlauf der Beleuchtungsstärke über der Fassadenhöhe dargestellt. Dabei
ist in der Fassadenhöhe "0", die der Höhe des Lichtbandes 5 entspricht, eine relative
Beleuchtungsstärke von etwa 60 % gegeben, die sodann bis zu etwa 6 m unterhalb des
Lichtbandes 5 hin ansteigt bis auf etwa 100 %, d.h. dort ihren Maximalwert erreicht.
Bis zum Boden der Fassade hin fällt die Luxzahl sodann wiederum ab, wobei am Boden
immer noch 10 % der maximalen Luxstärke vorhanden sind. Hierdurch ist das Verhältnis
von minimaler Beleuchtungsstärke E
min zu maximaler Beleuchtungsstärke E
max als 1:10 definiert.
[0027] Bei einer solchen Beleuchtungsstärkeverteilung des gesamten Lichtbandes 5 ist in
Weiterbildung der Erfindung die Freiformlinse 8 eines einzelnen Fassadenstrahlers
bzw. einer einzelnen LED 7 durch eine Beleuchtungsstärkeverteilung definiert, wie
sie Fig. 9 zeigt. Die genannte Fig. 9 zeigt dabei die Isoluxen, d.h. die Linien, entlang
derer die Beleuchtungsstärke in dem von einer LED beleuchteten Fassadenstück 12 gleich
ist. Dabei ist an der vertikalen Achse der Fig. 9 die Höhe der Fassade, genauer gesagt
die Höhe unter der jeweiligen LED aufgetragen, während die horizontale Achse die Breite
des beleuchteten Fassadenstücks angibt. Wie Fig. 9 zeigt, besitzen die Isoluxen dabei
insgesamt eine etwa birnenförmige Konturierung. Dabei ist der einer LED 7 unmittelbar
gegenüberliegende Fassadenpunkt sozusagen das Zentrum der genannten Isoluxen. Von
dort ausgehend weiten sich die Isoluxen zunächst unter einem Winkel von etwa 10° bis
20° auf, wobei die die höchste Beleuchtungsstärke angebende Isoluxe im Zentrum liegt
und zwiebelschalenförmig von Isoluxen umschlossen wird, die immer geringere Beleuchtungsstärken
angeben. Das Verhältnis von Längserstreckung der Isoluxen in Hochrichtung zur Breite
der Isoluxen beträgt dabei mehr als 2:1, d.h. die Isoluxen sind insgesamt recht lange
und schlank ausgebildet. Charakteristisch ist hierbei neben der genannten Birnenform
auch die mit abfallender Beleuchtungsstärke immer tiefer wandernde Stelle maximaler
Breite. Je geringer die Beleuchtungsstärke ist, die eine Isoluxe charakterisiert,
desto länger und desto breiter wird die Isoluxe, wobei die Stelle größter Breite immer
tiefer liegt, vgl. Fig. 9.
[0028] Entsprechende Darstellungen beinhalten die Figuren 10 bis 13, wobei die Figuren 10
und 11 ein Beleuchtungsstärkeverhältnis von minimaler Beleuchtungsstärke E
min zu maximaler Beleuchtungsstärke E
max von 1:2,5 wiedergeben, während die Figuren 12 und 13 ein Beleuchtungsstärkeverhältnis
von 1:1,1 wiedergeben.
[0029] Gemäß Fig. 10 ist auf Höhe des Lichtbandes 5 eine Beleuchtungsstärke von etwa 60
bzw. 65 vorgesehen. Bis zu einer Höhe von etwa 6 bis 7 m unterhalb des Lichtbandes
5 steigt die Beleuchtungsstärke bis etwa 90 an. Bis zum Boden hin fällt die Beleuchtungsstärke
sodann kontinuierlich wiederum ab bis auf etwa 36. Das zugehörige Isoluxenbild des
von der LED beleuchteten Fassadenstücks 12 zeigt Fig. 11, in dem wiederum die Isoluxen
bezogen auf Höhe und Breite des beleuchteten Fassadenstücks eingetragen sind und grundsätzlich
einen ähnlichen Verlauf wie in der Darstellung gemäß Fig. 9 besitzen, wobei insgesamt
jedoch nur noch ein schmäleres Fassadenstück beleuchtet wird. Wie Fig. 11 zeigt, wird
nur noch ein Fassadenstück von etwa +/- 2 m beleuchtet, das in der Höhe natürlich
immer noch 15 m beträgt.
[0030] In Fig. 12 ist die Beleuchtungsstärkeverteilung über die Fassadenhöhe für ein Beleuchtungsstärkeverhältnis
von 1:1,1 dargestellt. Wie Fig. 12 zeigt, variiert die Beleuchtungsstärke über die
gesamte Fassadenhöhe nur noch geringfügig zwischen etwa 70 und 77. Das zugehörige
Isoluxenbild des beleuchteten Fassadenstücks 12 ist in Fig. 13 darstellt, wobei auch
hier ein der Fig. 11 vergleichbarer Verlauf der Isoluxen gegeben ist. Diese besitzen
grob gesprochen Birnenform, wobei im Vergleich zu dem Verhältnis 1:10, das in Fig.
9 dargestellt ist, die Isoluxen deutlich schlanker ausgebildet sind.
1. Fassadenbeleuchtungsvorrichtung mit zumindest einer Reihe von Fassadenstrahlern (6),
die jeweils eine punktförmige Lichtquelle vorzugsweise in Form einer LED (7) aufweisen
und nebeneinander von der Fassade (2, 3) beabstandet angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassadenstrahler (6) jeweils eine Freiformlinse (8) aufweisen, die eine Asymmetrie
besitzt derart, dass jeder Fassadenstrahler (6) ein etwa rechteckiges Fassadenstück
(12) beleuchtet, und die Fassadenstrahler (6) eine Beleuchtungsstärkeverteilung erzeugen,
die entlang vertikaler Linien über die gesamte Fassadenstückhöhe ein Beleuchtungsstärkeverhältnis
von minimaler Beleuchtungsstärke Emin zu maximaler Beleuchtungsstärke Emax von 1:10, d.h. 0,1 oder größer besitzt.
2. Fassadenbeleuchtungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Beleuchtungsstärkeverhältnis
Emin zu Emax 1:2,5 oder größer ist.
3. Fassadenbeleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Freiformlinse (8) derart asymmetrisch ausgebildet ist, dass die Beleuchtungsstärkeverteilung
auf dem beleuchteten Fassadenstück (12) birnenförmige Isoluxen besitzt.
4. Fassadenbeleuchtungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die birnenförmigen
Isoluxen ein Verhältnis von Höhe zu Breite von mindestens 2:1 besitzen.
5. Fassadenbeleuchtungsvorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Freiformlinsen (8) derart asymmetrisch ausgebildet sind, dass die Beleuchtungsstärkeverteilung
auf dem beleuchteten Fassadenstück (12) Isoluxen besitzt, deren größte Breite in desto
niedrigerer Fassadenhöhe liegt, je geringer die von der jeweiligen Isoluxe wiedergegebene
Beleuchtungsstärke ist.
6. Fassadenbeleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das
beleuchtete Fassadenstück (12) im Wesentlichen vom Boden bis zur Höhe der Fassadenstrahlerreihe
reicht.
7. Fassadenbeleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Freiformlinse (8) derart geformt ist, dass der Fassadenstrahler (6) eine Längsausblendung
parallel zur Fassade (2, 3) besitzt und/oder in einer fassadenparallelen Ebene, die
durch die Fassadenstrahlerreihe geht, in einem bodennahen Bereich die Lichtstärke
gegen null geht.
8. Fassadenbeleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Fassadenstrahler (6) jeweils in einer vertikalen Ebene senkrecht zur Fassade (2, 3)
betrachtet einen Ausblendwinkel (360° - α) von mehr als 270°, vorzugsweise zwischen
270° und 280°, besitzen und in einer horizontalen Ebene senkrecht zur Fassade (2,
3) einen Ausblendwinkel (360° - β) von mehr als 240°, vorzugsweise zwischen 240° und
270° aufweisen.
9. Fassadenbeleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das
beleuchtete Fassadenstück (12) eine Oberkante etwa auf Höhe der Fassadenstrahlerreihe
und eine Unterkante etwa auf Bodenhöhe und/oder etwa ein Stück weit unterhalb der
Fassadenstrahlerreihe besitzt, das dem 5- bis 20-fachen des Abstandes der Fassadenstrahlerreihe
von der Fassade (2, 3) entspricht.
10. Fassadenbeleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
von jeweils einem Fassadenstrahler (6) beleuchteten Fassadenstücke (12) einander überlappen.
11. Fassadenbeleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Breite eines von einem Fassadenstrahler (6) beleuchteten Fassadenstücks (12) weniger
als 50 % der Höhe des beleuchteten Fassadenstücks (12) beträgt.
12. Fassadenstrahler für eine Fassadenbeleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, mit einer punktförmigen Lichtquelle vorzugsweise in Form einer LED (7)
sowie einer der Lichtquelle zugeordneten Freiformlinse (8), die eine Asymmetrie besitzt
derart, dass die Lichtquelle ein etwa rechteckiges Fassadenstück (12) beleuchtet und
darauf eine Beleuchtungsstärkeverteilung erzeugt wird, die entlang zur längeren Hauptachse
des Rechtecks paralleler Linien über die gesamte Rechtecklänge betrachtet ein Beleuchtungsstärkeverhältnis
von minimaler Beleuchtungsstärke Emin zu maximaler Beleuchtungsstärke Emax von 1:10, d.h. 0,1 oder größer besitzt.