Renzo Piano: Raum - Detail - Licht 9783035614558, 9783035614619

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Renzo Piano Building Workshop Raum – Detail – Licht

Edgar Stach

Renzo  Piano  Building  Workshop Birkhäuser Basel

Raum – Detail – Licht

Redaktionelle Unterstützung und Zeichnungen Brad Blankenbiller, Philadelphia Clara Bucar, Philadelphia Stephanie Connelly, Philadelphia Nicola Taylor, Philadelphia Rachel Updegrove, Philadelphia Buchgestaltung Edgar Stach, Philadelphia Alexandra Zöller, Berlin Umschlag und Satz Alexandra Zöller, Berlin Projektkoordination Henriette Mueller-Stahl, Berlin Übersetzung Roland Pawlitschko, München Textredaktion Maike Kleihauer, Berlin Herstellung Heike Strempel, Berlin Papier 120 g/m² Amber Graphic Lithografie bildpunkt Druckvorstufen GmbH Druck optimal media GmbH

Library of Congress Control Number: 2020952092

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987654321 www.birkhauser.com

Inhaltsverzeichnis

Vorwort  Einführung Raum – Detail – Licht

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Teil I: Neun Museen von Renzo Piano Building Workshop Menil Collection, 1982–1986 Houston, Texas, USA

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Fondation Beyeler, 1991–1997 Riehen, Basel, Schweiz

32

Kulturzentrum Jean-Marie Tjibaou, 1991–1998 Nouméa, Neukaledonien

42

Cy Twombly-Pavillon, 1992–1995 Houston, Texas, USA

52

Nasher Sculpture Center, 1999–2003 Dallas, Texas, USA

62

Erweiterung High Museum, 1999–2005 Atlanta, Georgia, USA

74

Zentrum Paul Klee, 1999–2005 Bern, Schweiz

82

Erweiterung Morgan Library and Museum, 2000–2006 New York City, New York, USA

90

Broad Contemporary Art Museum, 2003–2008 Los Angeles, Kalifornien, USA

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Teil II: Tageslicht in den Museen von Renzo Piano Building Workshop Grundsätzliche Überlegungen Licht und Raum Konservatorische Aspekte und Licht

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Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen 124 Verschattungskonzepte – Tageslichtsteuerung 124 Definitionen126 Lichtanalysen der Museen 128 Zusammenfassung152 Anhang 154 Liste der Abkürzungen  154 Projektangaben155 Bibliografie158 159 Über den Autor Bildnachweis160

Vorwort

Neben der Intensität gibt es auch eine Lebendigkeit des Lichts, die ein glattes Material aufzurauhen oder einer flachen Oberfläche Dreidimensionalität zu verleihen vermag.1 Renzo Piano Der italienische Architekt Renzo Piano zählt zu den kreativsten Museumsgestaltern der Welt. Er und sein Büro Renzo Piano Building Workshop (RPBW) sind bekannt für ihre sensiblen und poetischen Raumkonzepte, ihre filigranen und feinsinnigen Architekturdetails und ihren Umgang mit dem natürlichen Tageslicht. 1998 erhielt Piano den Pritzker-Preis, wobei ihn die Jury mit Leonardo da Vinci, Michelangelo und Brunelleschi verglich. Besonders hervorgehoben hatte sie „seine Wissbegierde und Problemlösungsstrategien, die so weitreichend und breit gefächert sind wie bei den alten Meistern seines Heimatlandes“2. Zu Beginn seiner Karriere arbeitete Renzo Piano im Büro des Architekten Louis I. Kahn3 – dem Meister des Tageslichtes, für den Architektur mit dem „Erschaffen eines Raumes“ begann. „Ein Raum ohne Tageslicht ist kein Raum“, davon war Kahn überzeugt. Piano teilte von Anfang an dieselben Werte. Mit 34 Jahren gewannen er und Richard Rogers den Planungswettbewerb für das Kunst- und Kulturzentrum Centre Pompidou in Paris – eines der avantgardistischsten und symbolträchtigsten High-Tech-Gebäude unserer Zeit, dessen radikaler Entwurf stützenfreie, flexible Innenräume für Ausstellungen ermöglicht. 1981 gründete er sein Büro RPBW und entwarf mit der Menil Collection 1986 sein erstes Museum, das zugleich ein Manifest für die Synthese von Gestalt, Raum, Tragstruktur und Licht ist. Wesentliches Merkmal aller Museumsprojekte von Renzo Piano sind die immer wieder neuen und phantasievollen Wege, das Tageslicht in die Innenräume zu führen. Sein Licht ist moduliert, ruhig, dynamisch, akzentuiert, kontemplativ oder hell strahlend – je nachdem, welche Kunstwerke durch welche Atmosphäre in ihrer Wirkung unterstützt werden sollen. Das sensible Gestalten mit Raum und Licht schafft kontemplative Innenräume, in denen die Besucher Gemälde und Skulpturen entspannt und auf kreative Weise erleben können. Renzo Piano beschreibt das Museum als „magischen Ort“ … „einen Ort, an dem man weinen oder den Kopf verlieren muss. Es ist wahr, ein Museum ist ein Ort fernab der Welt. Hier geht es eigentlich um Physik, um Metaphysik, um etwas, das über der Physik, über dieser Welt steht, nicht in dieser Zeit existiert. Man nimmt eine Arbeit, die so zerbrechlich ist, baut, schützt das Kunstwerk und versetzt es in eine andere, zeitlose Dimension: So entsteht seine Seele. Ein Museum ist ein Ort voller Metaphysik … Man schafft wirklich eine neue Dimension; ein Museum zu entwerfen bedeutet, einen Ort zu entwerfen, an dem neue Dimensionen jenseits dieser Welt erlebbar werden.“4

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Renzo Piano, Mein Architektur-­ Logbuch, Hatje Cantz, Berlin 1997, S. 254. 2 https://www.pritzkerprize.com/ laureates/1998 3 Renzo Piano arbeitete zwischen 1965 und 1970 in Louis I. Kahns Büro in Philadelphia. 4 Renzo Piano, Mein Architektur-­ Logbuch.

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Dieses Buch gibt Einblicke in RPBWs Gedankenwelt zum Thema Tageslicht in der Museums­ architektur. Es verdeutlicht die Zusammenhänge zwischen Raum, Tragstruktur und Licht in einigen der weltweit wichtigsten Museen für zeitgenössische Kunst. Die Analyse von neun bemerkenswerten Häusern, die das Büro in einem Zeitraum von 25 Jahren realisiert hat, offenbart eine sehr enge Beziehung zwischen Ausstellungsräumen, Kunstwerken und natürlicher Belichtung. RPBW entwickelt innovative, feinsinnige Konzepte zur Modulation des Tageslichts mittels hochkomplexer Aufbauten in Dach und Decke. Jedes Projekt repräsentiert einen einzigartigen architektonischen und konstruktiven Ansatz sowie eine gebaute Lösung, die genau abgestimmt ist auf den Standort, den kulturellen Kontext, die Kunstwerke und die erforderliche Lichtintensität. Das Buch enthält eine Fülle von technischen Details, die das Spektrum der Methoden zur Tageslichtmodulation erklären und kategorisieren – von Glasdecken über Oberlichter und feste Verschattungssysteme bis hin zu hoch-

komplexen mehrschichtigen Systemen. Gleichzeitig wird jedes Projekt hinsichtlich der Entwurfsparameter Raum, Konstruktionsdetails und Tageslicht beschrieben. ­Photometrische Untersuchungen und Tageslichtanalysen machen die außergewöhnlichen lichttechnischen Qualitäten sichtbar. ­ rchitektur Neun umfassend präsentierte Gebäude veranschaulichen, wie meisterhaft RPBW A mithilfe von Raum, Detail und Licht zu schaffen vermag. Natürliches Tageslicht und der Wunsch nach Leichtigkeit sind für die Architekten von essenzieller Bedeutung. Entwurfsund Techniklösungen werden mit so großem handwerklichen Können und so viel Liebe zum Detail ausgeführt, dass sie eine sinnliche Schlichtheit und Reinheit ausstrahlen. Die Gebäude verleihen den Materialien eine Wahrhaftigkeit, die atemberaubend sein kann und zugleich zurückhaltend neutral bleibt. So entstehen magische Orte, die ein tiefes Erleben der Interaktion von Architektur und Kunst ermöglichen. Der Blick auf die einzelnen Projekte macht die Entwurfsprozesse von RPBW nachvollziehbar und offenbart die Einzigartigkeit der Museumsbauten in Bezug auf ihre Standorte und Kunstsammlungen. Alle Gebäude verfügen über mythische Räume und reagieren auf unterschiedliche Umgebungen. Jedes einzelne ist auf besondere Weise in die Landschaft integriert, wobei der Dialog mit den jeweiligen Kunstsammlungen gewahrt bleibt. Dieses Buch ist das zweite in einer Reihe, die das Verhältnis zwischen Raum und K ­ onstruktion mittels der Analyse von Schlüsselwerken berühmter Architekten erschließt. Der erste Band, Mies van der Rohe: Raum – Material – Detail (Birkhäuser 2018), beschrieb 14 Projekte, ausgehend vom Europa der 1920er-Jahre bis hin zu den USA der späten 1960er-Jahre, und analysierte die Wechselbeziehungen zwischen Konstruktion und gestalterischem Ausdruck. Der Entwurfs- und Planungsansatz von Mies basiert auf der gegenseitigen Beeinflussung von Raum, Konstruktion und Material. Wie Ludwig Mies van der Rohe Jahrzehnte zuvor hat auch Renzo Piano in seiner Architektur die Synthese von Gestalt, Raum, Tragstruktur und Licht verwirklicht. Jedes seiner Museumsgebäude stellt ein eigenständiges System dar, das auf schlüssige Weise alle Anforderungen an Raum, Konstruktion und Wahrnehmung einbezieht. Zielgruppe sind Architekten, Ausstellungsgestalter, Lichtplaner, Restauratoren und insbesondere all jene, die sich an der Planung von Museen und/oder an der Präsentation von Kunstwerken beteiligen. Das Buch möchte ein Grundverständnis für die Vielfalt der Tageslichtsysteme, die visuellen Beleuchtungsmöglichkeiten und die konservatorischen Aspekte bei der Inszenierung von Kunstwerken vermitteln. Im ersten Teil stellt es die Gebäude vor, im zweiten Teil werden ihre Tageslichtlösungen mit Simulationstools analysiert und anschließend verglichen, um daraus Empfehlungen abzuleiten. Ein besonderer Dank gilt Stefania Canta von RPBW, die diese Publikation durch die Bereitstellung von Fotos und Projektdokumentationen unterstützt hat. Darüber hinaus wurde ich von zahlreichen Experten aus den Bereichen Tageslichtsimulation, Museums­beleuchtung und Museumsmanagement beraten. In dieser Form möglich geworden ist das Buch durch die Beiträge vieler Einzelpersonen und Institutionen, denen ich meinen aufrichtigen Dank aussprechen möchte. Mein Dank gilt der Menil Collection und dem Cy Twombly-Pavillon für die wertvollen Daten zum Thema Tageslicht. Der Fondation Beyeler, dem Zentrum Paul Klee, dem High Museum und dem Broad Contemporary Art Museum danke ich für die Bereitstellung äußerst wichtiger Materialien und Dokumente. Ebenfalls danken möchte ich dem Nasher Sculpture Center, dem Kulturzentrum Jean-Marie Tjibaou und der Morgan Library and Museum.

Fondation Beyeler

Ein weiterer Dank geht an Professor Dr. Christoph Reinhart vom MIT für seine hilfreichen Ratschläge zum DIVA-Analysetool sowie an Prof. Dr.-Ing. Uta Pottgiesser von der TU Delft, an Shrikar (Shri) Bhave von Transsolar Energietechnik und an Matt Franks von ARUP Lighting Group für ihre aufschlussreichen praktischen Anregungen. Besonders danken möchte ich Dr. Julian Siggers, Direktor des Penn Museum an der University of Pennsylvania, der mir tiefe Einblicke in die Museumsarchitektur gewährte, sowie Michael Esposito von der

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I­ntegral Group, der mit seiner fachkundigen Kritik die Form und die Inhalte der Lichtanalyse mitgestaltet hat. Mein besonderer Dank gilt Henriette Mueller-Stahl vom Birkhäuser Verlag, die maßgeblich am Entstehungsprozess des Buches beteiligt war und ohne deren redaktionelle Expertise dieses Werk nicht möglich gewesen wäre. Überdies danke ich der Thomas Jefferson University für die beispiellose Unterstützung ­dieser Publikation – ausdrücklich danken möchte ich Jennifer Wilson und Christianna Fail für ihr sprachliches Lektorat. Besonders danke ich auch meinen Studenten, die an der Erstellung der analytischen Zeichnungen mitgewirkt haben.5 Mein spezieller Dank gilt schließlich Rachel Updegrove für die umfassende redaktionelle Unterstützung sowie Stephanie Connelly für die inhaltliche Prüfung und das technische Lektorat des Manuskriptes. Edgar Stach Philadelphia, Januar 2021

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Alle analytischen Zeichnungen wurden vom Autor und seinen Studenten erstellt.

Menil Collection

Vorwort

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Einführung Raum – Detail – Licht

Renzo Pianos Liebe für Räume, die maßgeblich von der Wirkung des Lichtes geprägt werden, kommt in allen seinen Gebäuden zum Ausdruck, im Großen wie in den Details. Von seinen frühen Projekten wie dem Centre Pompidou bis hin zu den jüngsten Museen, Hochhäusern und anderen Bauten ist es stets das Licht, welches das Konzept, die Funktionalität, den Komfort und die Schönheit der Räume in Szene setzt. Licht hat die dramaturgische Fähigkeit, Räume zu verändern, zu verschmelzen, zu verstecken oder hervorzuheben. Licht ist das Wichtigste für die Architektur … Danach kommt das Wasser – Wasser ist magisch, denn es ist nie dasselbe.1 Renzo Piano In jungen Jahren arbeitete Renzo Piano als Architekturstudent im Büro von Louis I. Kahn, als dort gerade das Kimbell Art Museum entworfen wurde. Kahn betrachtete Licht als Zusammenspiel von Sonne und Schatten. Licht war bei diesem Museum das Leitthema: Wir wussten, dass das Museum immer voller Überraschungen sein würde. Blautöne würden an einem Tag so und an einem anderen Tag völlig anders aussehen – je nach dem Charakter des Lichtes.2 Louis I. Kahn

West Lobby des Kimbell Art Museum, Kimbell Art Museum

Ebenso wie Louis I. Kahn gründete Renzo Piano sein eigenes Büro, den Renzo Piano Building Workshop (RPBW), der seit knapp 50 Jahren insbesondere für seine Museumsbauten und deren Beleuchtungskonzepte bekannt ist. Jahrzehnte später erhielt der Pritzker-Preisträger die Möglichkeit, Louis I. Kahns Meisterwerk zu erweitern. Der langjährigen Erfahrung und der eigenen Architektursprache des RPBW liegt die fortwährende Weiterentwicklung von Renzo Pianos „Leitthemen“ Raum, Detail und Licht zugrunde. Renzo Piano versteht und erforscht Licht im Sinne von Leichtigkeit und Transparenz. Indem er sich auf die Möglichkeiten fokussiert, das natürliche Tageslicht zu nutzen und zu streuen, „geht die Beschäftigung des Büros über die Themen Transparenz, Schönheit und Leichtigkeit hinaus und reicht bis hin zum Streben nach ‚Schwerelosigkeit‘“3. Für Piano hat Licht eine räumliche Dimension. Es macht die Dinge sichtbar, es vermittelt ein Gefühl von Massivität und Schwere oder aber von Transparenz und Leichtigkeit. Licht ist nach Auffassung von Piano mehr als nur ein architektonisches Ausdrucksmittel4, es ist ein integraler Bestandteil der ökologischen, kontextuellen und räumlichen Architekturgestaltung.

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Martin Filler, Makers of Modern Architecture, Volume II: From Le Corbusier to Rem Koolhaas, New York Review Books, New York 2013, S. 174. 2 Nell E. Johnson und Louis I. Kahn, Light is the Theme: Louis I. Kahn and the Kimbell Art Museum, Kimbell Art Museum, Fort Worth 1975, S. 16. 3 http://www.rpbw.com/ 4 Ebenda. 5 https://www.pritzkerprize.com/ sites/default/files/inline-files/1998_ Acceptance_Speech.pdf 6 http://www.rpbw.com/ 7 Ebenda. 8 https://www.pritzkerprize.com/ sites/default/files/inline-files/1998_ Acceptance_Speech.pdf

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Beim Entwerfen von Räumen nutzt Renzo Piano „immaterielle Elemente wie Transparenz, Leichtigkeit und die Vibration des Lichtes … [Er] ist überzeugt, dass sie genauso zur Raumkomposition gehören wie Formen und Volumen.“5 Seine öffentlichen Räume wirken oft „schwebend“ oder als seien sie angehoben, mit dem Ergebnis, dass Räume, Menschen, Licht und Luft6 dort so interagieren wie in der freien Natur. Piano reagiert feinfühlig auf die Besonderheiten des Standortes – den Genius Loci7, wie er es nennt –, indem er zuhört und die Umgebung studiert, um dann auf dieser Grundlage den Raum zu gestalten. Die Details, die Piano zum Schaffen von Räumen des Lichtes und der Leichtigkeit einsetzt, basieren auf der methodisch durchdachten Verwendung einzelner Komponenten oder Bauteile. Dieser Ansatz „erzeugt Emotionen, und zwar mit einer eigenen spezifischen Sprache, bestehend aus Raum, Proportionen, Licht und Materialien“8. Dank dieser einzigartigen, integrierten Herangehensweise sind seine Lösungen ebenso vielfältig wie geerdet. Zwar fokussiert er sich auf die Leitthemen Raum, Detail und Licht, doch keines der Themen steht für sich, sondern befindet sich stets im Einklang mit den anderen und mit dem jeweiligen Bezugsrahmen.

Piano im Kontext

Renzo Piano wurde 1937 im italienischen Genua in eine Familie von Bauunternehmern und Ingenieuren geboren. Anstatt als Bauunternehmer in ihre Fußstapfen zu treten, wollte er lieber leichte Tragwerke und Räume aus Licht entwerfen. Da Genua eine Hafenstadt ist, wird der Wunsch nach Leichtigkeit oft mit seinem Interesse am Segeln in Verbindung gebracht. Tatsächlich waren es Lehrer und Architekturpartner, die Einfluss darauf hatten, wer Piano heute ist: Richard Rogers9, Peter Rice10, Franco Albini11, Frei Otto12, Jean Prouvé13 und Louis I. Kahn – alles Architekten, Ingenieure und Erfinder, die technische und ästhetische Grenzen ­überschritten haben. Um zu verstehen, wer Renzo Piano ist und woher er kam, betrachtet man ihn am besten im Kontext seiner Lehrer und seiner historischen wie zeitgenössischen Architekturkollegen: Louis I. Kahn, Mies van der Rohe und Steven Holl. Dies soll kein Vergleich von Erfolgen sein, sondern eine Gegenüberstellung von Standpunkten derjenigen Architekten, die historisch und inhaltlich für Piano relevant sind – im gemeinsamen Dialog über die Themen Raum, Detail und Licht.

Kimbell Art Museum, Südfassade des Renzo Piano-Pavillons

Lernen von Kahn – Licht und Landschaft

Louis I. Kahn stammte aus einer Architekturepoche, die derjenigen von Renzo Piano vorausging. Als Kahn 1972 das Kimbell Art Museum fertigstellte und sich damit dem Ende seiner Laufbahn näherte, stand Piano gerade am Anfang seiner Karriere. Von 1968 bis 1969 war er als Student in Kahns Büro und nur wenige Jahre später, 1971–1977, entwarf er das Centre Pompidou. Louis I. Kahn und Renzo Piano begegneten sich zum ersten Mal bei Robert Le Ricolais14, einem Professor für Leichtbaustrukturen an der University of Pennsylvania, der als Ingenieur mit Kahn zusammenarbeitete.15 Während Pianos Zeit in Kahns Büro entstand dort gerade das Kimbell Art Museum, allerdings war Piano nicht an dessen Planung beteiligt. Im Jahr 2007 erhielt das RPBM den Auftrag für die Erweiterung des Kimbell Art Museum. Kahns Einfluss auf Piano wird deutlich im Umgang mit dem natürlichen Licht und in der architektonischen Leichtigkeit. Renzo Pianos und Louis I. Kahns Ansätze, Licht oder Leichtigkeit zu gestalten, sind unterschiedlich. Kahns Lichtkonzepte basieren auf der Materialität und Gebäudegeometrie, während sich Piano auf die Detailierung und ein in Schichten aufgebautes Licht-Filtersystem konzentriert. In Louis I. Kahns Kimbell Art Museum fällt das Sonnenlicht durch mittige Schlitze in den Deckengewölben ins Rauminnere und wird dort mit abgehängten Aluminiumflügeln nach oben gegen die Decke reflektiert, sodass die Ausstellungsräume mit seinen beigen Travertinwänden in einem warmen Glanz erstrahlen. In Renzo Pianos Kimbell Art Museum hingegen sorgt ein ausgeklügelter Dachaufbau aus gespanntem Stoff, Holzträgern, Glas, Aluminiumlamellen und Photovoltaikpaneelen für einen kontrollierten Tageslichteinfall. Kahn war für das kunstvolle Spiel von Licht und Schatten bekannt. Die Ausrichtung des Gebäudes sowie dessen Form und Materialität waren die Werkzeuge, die er nutzte, um dieses Spiel zu ergründen: Eine Säule plus eine Säule schaffen Licht zwischen ihnen. Aus der ursprünglichen Wand eine Säule zu erschaffen, die ihren Rhythmus von Nicht-Licht, Licht, Nicht-Licht, Licht hervorbringt – das ist für den Künstler wie ein Wunder.16 Louis I. Kahn Louis I. Kahn war ein Meister der Dichotomien: Licht/Schatten; massiv/hohl; innen/außen; dienende Räume/bediente Räume17. Er glaubte an „die Tragstruktur als Lichtspender“18. Öffnungen in Wänden, Dächern und Fußböden bieten die Möglichkeit, Tageslicht hereinzulassen, und schaffen durch das Zusammenwirken von Licht und Schatten Bereiche fließender Hellig­ keiten. Seine handwerklichen Kenntnisse erlaubten es ihm, Materialeigenschaften für seine künstlerischen Zwecke zu nutzen. Betrachtet man Louis I. Kahns Yale University Art Gallery, so verkörpert die aus räumlichen Dreiecken zusammengesetzte Betondecke diese Idee von einer Tragstruktur, die gleichermaßen Licht und Schatten spendet. Indem natürliches und künstliches Licht im Raum reflektiert wird, gibt es Bereiche am Boden, die Licht erhalten, und Bereiche, die kein Licht erhalten. Da sich mit dem Stand der Sonne auch die Art und Weise verändert, wie

Louis I. Kahn vor dem fertiggestellten Kimbell Art Museum, fotografiert am 3. August 1972

9 *1933, britisch-italienischer Architekt. 10 1935–1992, irischer Bauingenieur und Designer. 11 1905–1977, italienischer Architekt und Designer. 12 1925–2015, deutscher Architekt und Konstrukteur. 13 1901–1984, französischer Architekt, Designer und Kunstschmied. 14 1894–1977, französisch-amerikanischer Bauingenieur. 15 https://www.surfacemag.com/articles/ renzo-piano/ 16 Urs Büttiker, Louis I. Kahn. Licht und Raum/Light and Space, Birkhäuser Basel, S. 13. 17 Louis I. Kahns Definition von „dienenden“ (served) und „bedienenden“ (servant) Räumen ist einer der wichtigsten Beiträge zur Architekturtheorie. Danach sind dienende Räume die Räume in einem Gebäude, die aktiv genutzt werden und bedienende Räume die, die dem Zweck dienen. 18 Johnson/Kahn, Light Is the Theme, S. 21.

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der Raum wahrgenommen und empfunden wird, resultiert daraus im Tagesverlauf ein sehr dynamisches Erlebnis. Es ist das Licht, mit dem der Maler sein Bild gemalt hat. Künstliches Licht ist ein statisches Licht … während natürliches Licht ein Licht der Stimmung ist. Manchmal wird der Raum dunkel – warum nicht? – und manchmal muss man nah herangehen, um ihn zu ­betrachten, und an einem anderen Tag wiederkommen, verstehen Sie, um ihn in einer anderen Stimmung zu sehen – … um die Stimmung zu sehen, die das natürliche Licht erzeugt, oder die Jahreszeiten, die jeweils andere Stimmungen haben.19 Louis I. Kahn Renzo Pianos Gedanken über das Licht sind auf ähnliche Weise einzigartig wie jene von Louis I. Kahn, nicht zuletzt, weil sie von seiner Studienzeit bei Kahn beeinflusst sind. Piano betrachtet das Licht als „immaterielles“ Werkzeug: Natürliches Licht ist kein greifbares physisches Objekt, dennoch ist es dynamisch und lebhaft und lässt sich zu einem ganz spezifischen Ausdruck modulieren. Es hat eine Aura und Präsenz, die die „Wahrnehmung der Volumina [und] … der emotionalen Reaktion“20 beeinflussen kann. Louis I. Kahn und Renzo Piano teilen dieses Verständnis von Tageslicht. Für sie ist es einmalig, veränderlich, zeitspezifisch und niemals eine Konstante. Menil Collection

Anders als Louis I. Kahn strebt Renzo Piano nach Leichtbaustrukturen und Leichtigkeit. Kahn, der Kontraste im Sinne von Licht/kein Licht als Notwendigkeit ansah, hätte in dieser konstruktiven Leichtigkeit die verpasste Chance für eine Inszenierung des Licht- und Schattenspieles gesehen. Piano hingegen reduziert die Strukturen auf das Wesentliche21, wodurch er starke Kontraste zwischen Licht und Schatten zugunsten von Übergängen vermeidet. Die Verbindung zwischen der Landschaft und Renzo Pianos Verständnis von Ortsspezifik schafft ein kontextuell geerdetes Gebäude, das genau dorthin zu gehören scheint, wo es sich befindet. Seine Wahrnehmung von Licht, Wind, Boden und Kontext, egal ob natürlich oder kulturell, bringt seine Wertschätzung für die Natur und für das, was sie uns lehrt, zum Ausdruck.22 Die Fondation Beyeler zeigt die Immaterialität des Lichtes, die Leichtigkeit der Konstruktion und die Beziehung zur Landschaft. Der besondere Querschnitt dieses Museums lässt Außen- und Innenräume verschmelzen und nutzt die Linearität der Architektur, um den Blick der Besucher nach draußen in ein Wasserbecken und weiter in die Landschaft zu lenken. Die Beziehungen zwischen Landschaft, überdachtem Außenbereich und Innenräumen offenbart Pianos Raum­ vorstellung eines „Mikrokosmos, eine[r] innere[n] Landschaft“23. Das in Schichten verglaste Dach ermöglicht es den Besuchern, sich auch im Inneren visuell mit der Außenwelt verbunden zu fühlen. Zugleich filtert es das Licht und schafft stufenweise Übergänge: von innen nach außen, vom Schatten zum Licht.

Fondation Beyeler

19 Ebenda, S. 17. 20 Renzo Piano, Mein Architektur-­ Logbuch, Hatje Cantz, Berlin 1997, S. 253. 21 Ebenda, S. 253. 22 Ebenda, S. 255. 23 Ebenda, S. 251.

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Beim Blick auf das Kimbell Art Museum und seine Erweiterung, den Renzo Piano Pavilion, wird klar, dass die eigenständigen Architektursprachen der beiden Architekten miteinander kommunizieren und sich ergänzen. Louis I. Kahns Museum verfügt über mittige lineare Oberlichter, die die Ausstellungsräume mit natürlichem Tageslicht füllen. Die Massivität des Betons sorgt dafür, dass sich die Wärme dieses Lichtes im ganzen Raum verteilt. Einmal eingedrungenes Licht verbleibt im Raum und lässt so unter den gewölbten Betondächern und äußeren Dachüberständen ein gewisses Gefühl von Geborgenheit entstehen. Der Renzo Piano Pavilion wurde von Piano sehr feinfühlig und respektvoll gestaltet. Er ist einerseits eng auf das bestehende Museum bezogen, kann sich andererseits aber als eigenständiges Gebäude entfalten. Pianos Erweiterungsbau verweist in seiner Lichtplanung auf Bauteile oder konstruktive Details des bestehenden Museums. Bezugnehmend auf Oberlichter im Kimbell Art Museum setzt Piano auf die lineare Schlankheit und auf Wiederholungen in der Decke. Anders als Louis I. Kahn, bei dem die Architektur das Licht formt, verwendet Renzo Piano das Licht, um die Architektur zu formen. Durch das verglaste mehrschichtige Dach beeinflusst es die Gestalt des Raumes und die Art und Weise, wie er wahrgenommen wird. Pianos Ansatz der Schichten beinhaltet architektonische Bauteile mit vielen verschiedenen Maßstäben und Massen, wie z. B. leichte Tragwerksteile, riesige Glas-Dachpaneele und filigrane Abspannungen, die den Besuchern Ruhe vermitteln, indem sie die Grenzen zwischen innen und außen verwischen.

Piano und Mies – Raum und Detail

Ludwig Mies van der Rohe, ein deutsch-amerikanischer Architekt aus der Zeit vor Renzo Piano, beschäftigte sich vornehmlich mit der Handwerkskunst, der Materialität, dem Raum und dem konstruktiven Detail – und weniger mit dem Tageslicht. Dieses spielte in Projekten wie der Crown Hall (1956) am IIT in Chicago oder der Neuen Nationalgalerie in Berlin (1968) nur im Sockelgeschoss oder im 1. Obergeschoss eine wichtige Rolle. Mies van der Rohe ist eher bekannt für seine Architekturauffassung „less is more“24 oder für seine Vision des „Universalraumes“25. „Der Universalraum ist der ultimative flexible Raum, der modelliert oder angepasst werden kann, um fast jedem Benutzerbedarf zu entsprechen … Das Tragskelett ist hier die Grundlage und Voraussetzung für den freien Grundriss [des Gebäudes].“ 26 Anders als Renzo Piano, der die Architektur als neutralen Hintergrund für die Kunstwerke betrachtet, zählt für Mies van der Rohe auch der Raum selbst zu den Exponaten. Die Neue Nationalgalerie ist ein Paradebeispiel für den „Universalraum“: Das Museum umgibt die Aura eines Tempels, in dem die Besucher durch offene Räume gehen, als wären sie die Kunst. Mies van der Rohe ist in der Lage, solche künstlerischen Räume zu schaffen, weil er die Materialien, ihren Kontext und ihre Eigenschaften versteht.27 So sind z. B. das Haus Tugendhat und der Barcelona-Pavillon beide von tragenden, mit Chromblech ummantelten Stahl-Kreuzstützen geprägt. Dieses effiziente Tragsystem eröffnet architektonische Spielräume, gleichzeitig lassen die visuellen Eigenschaften des Chroms die Gebäude grenzenlos, leicht und schwebend erscheinen. In Bauten suchen wir instinktiv den Abschluß, die Begrenzung. Der Raum existiert nur, insofern er genau – und solide – umrissen ist … Meine Raumvorstellung hingegen hat nichts Erstickendes an sich: Sie meint einen Mikrokosmos, eine innere Landschaft.28 Renzo Piano

Crown Hall, Chicago History Museum, Ludwig Mies van der Rohe

Wie Mies van der Rohe hat auch Renzo Piano eigene Ansichten zum Thema Raum. Piano will die Kunst in den Ausstellungsräumen jedoch nicht überdecken, während Mies diese Räume selbst zur Kunst erhebt. Pianos Räume sind dynamisch und kontextbezogen, weil sie je nach den standortspezifischen Rahmenbedingungen über ihr eigenes Umfeld verfügen. Die Neue Nationalgalerie von Mies van der Rohe und das Nasher Sculpture Center von Renzo Piano erscheinen beide als weitläufige, endlose und schwerelose Räume – hinsichtlich der eingesetzten Materialien jedoch aus völlig unterschiedlichen Gründen. Mies van der Rohe verwendet Materialien aufgrund ihrer bekannten physikalisch-technischen oder optischen Eigenschaften: z. B. in Bezug auf Festigkeit, Dauerhaftigkeit, Wasserbeständigkeit oder Textur. Dieser Sinn für Materialität, der sich am klassischen Handwerk orientiert, gab ihm die Möglichkeit, derart zeitlose Werke zu schaffen. So basiert die Neue Nationalgalerie beispielsweise auf einem gitterförmigen Tragwerk, das es dem auf acht kreuzförmigen Stahlstützen ruhenden Dach erlaubt, weit nach außen auszukragen. Renzo Piano konzentriert sich auf die immateriellen (visuellen und räumlichen) Besonderheiten von Materialien. Dies ist bezeichnend für seinen eher experimentellen und wissenschaftlichen Schaffensprozess. Er ist überzeugt, dass Architektur Wissenschaft ist.29 Maßstabsgetreue Mockups bis hin zur Originalgröße versetzen Piano in die Lage, die jeweilige Materialperformance zu testen. Aufbauend auf diesen Erfahrungen mit gebauten Modellen und realisierten Projekten entwickelt RPBW immer neue technische Lösungsansätze. „Für das zirkuläre Arbeiten wird die technische Übung wieder zentral … Das Experimentieren stellt erneut die Verbindung zwischen der Idee und seiner Materialisierung her … [mit der] Forderung, die Dinge nicht bloß im Kopf, sondern auch mit den Händen erschaffen zu können.“30 So wurde beispielsweise für das Dach des Nasher Sculpture Center ein neuartiges Verschattungssystem entwickelt, welches das komplette Glasdach überspannt. Mithilfe von analogen und digitalen Modellen sowie Materialtests entwickelte RPBW ein leichtes Dachsystem mit parametrisch geformten Lichtschaufeln. Durch die Kombination eines kompletten Glasdaches mit einem neuartigen Verschattungssystem wirkt das eingeschossige Bauwerk licht und weitläufig.

Einführung

Neue Nationalgalerie, Ludwig Mies van der Rohe

24 Edgar Stach, Mies van der Rohe: Space – Material – Detail, Birkhäuser, Basel 2018, S. 19. 25 Ebenda, S. 11. 26 Ebenda, S. 12–13. 27 Aus den Notizen von Werner Blaser zu Gesprächen mit dem Architekten während seiner Zeit in Chicago zwischen 1951 und 1953. 28 Piano, Mein Architektur-Logbuch, S. 251. 29 https://www.pritzkerprize.com/sites/ default/files/file_fields/field_files_inline/1998_Acceptance_Speech.pdf 30 Piano, Mein Architektur-Logbuch, S. 18/19.

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Piano und Holl – Leichtigkeit und Feingliedrigkeit

Nasher Sculpture Center

Das zeitgenössische Pendant zu Renzo Piano ist Steven Holl – beide sind Meister der Raum­ gestaltung, die Licht auf ihre jeweils eigene Art und Weise kreativ einsetzen. Steven Holl ist bekannt für seine monolithischen und kubischen Formen, die er durch dynamisches Licht aktiviert und kontrastiert, meistens mithilfe von Oberlichtern und Lichtschlitzen. Sein Nelson Atkins Museum of Art veranschaulicht diese kubischen Formen und die dynamische ­Lichtführung am besten. Sie prägen die Ausstellungs- und Erschließungsbereiche, indem sie Zonen des Lichtes, des Schattens und der Dynamik schaffen. Extreme Kontraste wie diese sind faszinierend und sorgen dafür, dass die Besucher interessiert und stimuliert bleiben, etwa wenn sie von einem eher geborgenen Ort der Schatten in einen offenen Raum mit Licht gelangen. Die räumlichen Phänomene eines Raumes, das durch ein Fenster einfallende Sonnenlicht, die Farben und Reflexionen von Materialien an Wand und Boden – sie alle sind ganz­ heitlich miteinander verknüpft. Die Materialien in der Architektur kommunizieren durch Resonanz und Dissonanz, ganz wie die Instrumente in musikalischen Kompositionen, und sorgen beim Erleben eines Ortes für sinnliche und besinnliche Qualitäten.31 Steven Holl Indem Steven Holl seine Konzentration darauf legt, die Sinne durch das Licht und die Dunkelheit herauszufordern, fehlen die Übergänge, die zwischen diesen Bereichen vermitteln. Die harten Kontraste zwischen Hell und Dunkel lassen die Räume schließlich schwer und sachlich erscheinen. Im Gegensatz hierzu verwendet Renzo Piano Materialien, die in ihrer Leichtigkeit, ihrer Masse und ihrem Maßstab variieren, und entwickelt auf diese Weise ein ausgewogenes Lichtkonzept. Ähnlich wie Holl arbeitet auch Piano mit Kontrasten, die er „Widersprüche“32 oder „Spannungen“ nennt: [Die] „Form des Ortes“ (placeform) und … [die] „Form des Produkts“ (productform) – zwischen diesen beiden Begriffen spannt sich der Bogen der Architektur. Sie scheinen mir gelungene Ausdrücke zu sein für die Dialektik zwischen dem Boden und den Bauten, der Umwelt und den Eingriffen, dem Lokalen und dem Universellen.33 Renzo Piano Sowohl Renzo Piano als auch Steven Holl sind für ihre Museumsbauten bekannt. Ihre Projekte unterscheiden sich vor allem darin, auf welche Weise sie Kontraste zulassen. Die kontrastierenden Elemente von Renzo Piano – wie z. B. Licht/kein Licht, schwer/leicht, feingliedrig/massiv – treten stets als Abfolgen auf.

Nelson Atkins Museum of Art, Steven Holl

31 https://www.stevenholl.com/about 32 Piano, Mein Architektur-Logbuch, S. 246. 33 Ebenda, S. 250.

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Renzo Pianos Fondation Beyeler zeigt diese Abfolgen anhand geschichteter Übergänge, die fließend ineinander übergehen: Die inneren Ausstellungsräume sind an sich geschlossen, verfügen aber über eine verglaste Fläche nach draußen; dort findet sich ein Dachüberstand, der das Licht filtert, sowie ein Wasserbecken, das diesem Überstand folgt und sich dann langsam auflöst, während es sich in die Landschaft ausdehnt. Dadurch sind die Räume dynamisch in dem Sinne, dass sie mit vielen verschiedenen Umgebungen verknüpft sind – etwa mit dem von oben einfallenden, gefilterten Tageslicht oder mit der Landschaft in der Ferne. Diese subtilen Übergänge helfen dabei, den Fokus auf die vor einem Hintergrund aus einheitlich weißen Wänden präsentierten Kunstwerke zu legen. Feine Kontraste wie diese sind nötig, um beim Betrachten der Kunstwerke die richtige Art der Wahrnehmung zu erreichen. Steven Holls Nelson Atkins Museum of Art ist auf eine komplexe Art dynamisch und ähnelt Mies van der Rohes Idee des Raumes als Exponat. Durch die zwischen den Ausstellungsräumen mäandrierenden Erschließungswege schafft Holl fließende Räume, die die Besucher immer wieder zur Neuorientierung veranlassen. Die Wände der Ausstellungsräume sind monochrom und hell und erweitern sich zu Oberlichtern, die raumartig geformt sind. Beim Betrachten der Kunstwerke kann dies für die Besucher faszinierend sein, da das Museum selbst zum Kunstwerk wird. Kontraste sind hierbei nötig, damit klar ist, wo man sich konzentrieren muss, und damit man die Tiefe und die Dimensionen des Raumes richtig wahrnimmt.

Piano und Raum

Renzo Pianos Auffassung von Raum, egal ob für ein Museum oder ein Hochhaus, ist immer einzigartig und bestimmt durch den Kontext und die Lage des Gebäudes. Sie beinhaltet die Kultur, die Menschen, das natürliche Umfeld (einschließlich der Tageslichtsituation) sowie die gebaute Umgebung. Seine Überzeugung lautet: So gibt es – Gott sei Dank! – keine „Piano-Räumlichkeit“ , sondern eine Räumlichkeit der Kirche, eine des Museums, eine des Konzertsaals. Wenn der Stil zum Stempel, zur persönlichen Note wird, kann er für den Architekten zum Käfig werden … Das Wiedererkennbare liegt in der Komplexität, in der Annahme der Herausforderung – eher in der Methode als in einem Markenzeichen.34 Renzo Piano Renzo Pianos Projekte sind anhand der Entwurfsprozesse identifizierbar. Diese sind als Arbeitsmethode zwar einheitlich, die Projekte selbst sind jedoch kontextspezifisch eigenständig. Dennoch weisen sie erkennbar einheitliche Züge auf, weil jedes Projekt diese gleichen Prozesse durchläuft. Generell verfügen Renzo Pianos Räume über eine gefühlte Leichtigkeit, da er Innen- und Außenräume mithilfe des Tageslichtes und der Landschaft miteinander verknüpft.

Cy Twombly-Pavillon

Renzo Pianos Entwurfsprozess berücksichtigt den städtischen, sozialen und ökologischen Kontext und verwendet die folgenden spezifischen Raumtypologien: – Geschlossener Raum: räumliches Arrangement von Einzelräumen sowie Gegensätze zwischen innen und außen, z. B. Cy Twombly-Pavillon – Fließender Raum: gestaffelte und versetzte Räume mit großen Öffnungen zum Garten, die die Innen- und Außenräume miteinander verflechten, z. B. Fondation Beyeler – Open Space: ein Raum, strukturiert nur durch freistehende Wandscheiben, z. B. High Museum und Broad Contemporary Art Museum – Universalraum: höchste Ausdrucksform des flexiblen Raumes; Raum mit stützenloser weit spannender Decke und großem Raumvolumen, z. B. Nasher Sculpture Center Renzo Pianos Überzeugung nach sollten Ausstellungsräume die Kunstwerke nicht in den Hintergrund drängen. Wie bei jeder anderen Gebäudetypologie auch ist es bei der Planung von Museen unerlässlich, kontext- und programmspezifische Anforderungen einzubeziehen. Bei der Erfüllung dieser Anforderungen greift Piano auf sein Verständnis vom Verhältnis zwischen den Kunstwerken, dem Raum und der Sichtbarkeit zurück. Seine Museumsräume wirken oft ruhig und ausgewogen, weil sie sich auf angemessene Lichtverhältnisse, Kontrast und Schatten konzentrieren – alles Aspekte, die die Sichtbedingungen beeinflussen. Im Zentrum Paul Klee etwa sind die Kunstwerke so empfindlich, dass sich jegliches Sonnenlicht schädlich auswirken würde. Die gesamte Beleuchtung erfolgt deshalb mittels genau dosiertem künstlichen Licht. Die Morgan Library and Museum wiederum hat die Lichtqualität und das Ambiente einer italienischen Piazza, erzeugt durch helles Licht und eine dynamische Raumatmosphäre. Im Nasher Sculpture Center schließlich werden Skulpturen bei sehr hellem Tageslicht präsentiert, sodass der Eindruck entsteht, die Ausstellung befände sich im Freien. Für Renzo Piano ist es wichtig, Architektur und Raum in einen kausalen Kontext zu stellen. Im Falle des Kulturzentrums Jean-Marie Tjibaou arbeitete er beispielsweise mit Anthropologen zusammen, um die Kultur, die Menschen und die Geschichte des Ortes besser zu verstehen. Da der RPBW zuvor noch kein Museum in diesem Land realisiert hatte, waren auch Kenntnisse über kulturelle und ökonomische Hintergründe Neukaledoniens für den Entwurfsprozess wichtig. Neue Kontexte bringen viele neue Kulturen und Hintergründe ins Spiel, aber auch neue Licht- und Klimaverhältnisse, Vegetationen und Baumaterialien. „[Es] erforderte den Mut, die Denkformen des europäischen Architekten abzulegen und in die Welt der pazifischen Zivilisation einzutauchen … Ein auf unseren westlichen Architekturstandards basierender, lediglich mimetisch angepasster Vorschlag hätte schlichtweg nicht funktioniert.“35

Einführung

Erweiterung des High Museum

34 Ebenda, S. 255. 35 Ebenda, S. 180.

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Auch Projekte wie die Erweiterung des High Museum oder das Kimbell Art Museum e ­ rforderten eine Sensibilität für den Kontext. In diesen Fällen war Feingefühl für die bestehenden Museen von Richard Meier bzw. Louis I. Kahn nötig, um einen Bezug zur zukünftigen Erweiterung herzustellen. Ziel war ein Dialog zwischen den Gebäuden der Vergangenheit (Kahn und Meier) und jenen der Gegenwart (Piano). Dieser Dialog wird in der nach vielen Debatten getroffenen Farbwahl des High Museum of Art sichtbar (Meiers Weiß), aber auch im Respekt gegenüber der Grundidee gleich ausgerichteter und rhythmisierter Baukörper beim Kimbell Art Museum. Piano und Detail

„Immaterielle“ Charakteristika prägen Renzo Pianos Ansatz zum Entwerfen von Leichtigkeit und Raum. Beachtung finden dabei vor allem nichtstoffliche Dinge, die die Wahrnehmung von Raum beeinflussen können: z. B. Licht, Textur, Farbe und Transparenz. Diese qualitativen Details wirken sich auf die Raumwahrnehmung aus, indem sie das Licht im Zusammenspiel mit Pianos komplexen Dachaufbauten modulieren. IBM-Wanderpavillon

Zu den komplexen Dachkonstruktionen zählen: – Flächenbeleuchtungssysteme – eine ganze Fläche, wie z. B. die Decke, wird zur Lichtquelle. Lamellen können feststehend oder beweglich sein und den Lauf der Sonne nutzen, um den ganzen Tag über für eine dynamische Lichtverteilung zu sorgen. – Lineare Beleuchtungssysteme – das Licht fällt durch lineare Öffnungen in den Raum. Dieses System ist feststehend und führt das Licht durch speziell geformte lineare Öffnungselemente, wie z. B. bei einem Sheddach. – Punktbeleuchtungssysteme – die Lichtquelle besteht aus einem einzelnen Oberlicht im Dach. Dieses passive System verfügt über eine feststehende Verschattung und ist in einem geordneten Raster angelegt. Renzo Piano ist überzeugt, dass es in der Kunst der Detaillierung komplexer Dachaufbauten und Beleuchtungssysteme „einen Grad an Komplexität [gibt], der unausweichlich ist und der übertriebene Vereinfachungen der Lächerlichkeit preisgibt … Die Arbeit eines Architekten besteht nicht darin, Materialien zu trennen, sondern sie zusammenzubringen.“36 Trotz der bei vielen seiner Dachaufbauten realisierten Mehrschichtigkeit wirken seine Konstruktionen und Details leicht. Jede der Schichten erfüllt einen Zweck und eine Aufgabe – z. B. Verbinden, ­Filtern, Unterstützen. Zudem stehen sie mit anderen Komponenten in Verbindung, wodurch sie oft mehreren Zwecken dienen.

Cy Twombly-Pavillon

In der transparenten Dachkonstruktion der Fondation Beyeler wird der Ansatz des Schichtenaufbaus deutlich: Unter den weiß bedruckten Brise Soleils aus Glas liegen eine Doppelverglasung, bewegliche Aluminiumlamellen, das Tragwerk, eine Glasdecke und schließlich ein transluzenter Screen. Viele dieser Schichten regeln den thermischen und visuellen Komfort, wobei jede Schicht als Stellschraube zur Regulierung der Blendung und Helligkeit des natürlichen Lichtes dient. Piano und Licht

Die Museen von Renzo Piano bringen Licht und Raum in Einklang, ohne dass eines das andere überdeckt. Das Licht ist ausgewogen und natürlich (und somit dynamisch), sodass die Besucher es im Wechsel der Tages- und Jahreszeiten erleben. Piano betrachtet die Beleuchtung ­sorgfältig aus vielen verschiedenen Perspektiven – ein weiterer Grund für die ausgewogene Präsenz von Licht. Beleuchtung denkt er stets als System: Es gibt das natürliche Umfeld als ein System von Tag und Nacht, Licht und Dunkelheit, ferner die Wahrnehmung des Lichtes, wenn Menschen sich im Raum bewegen – Licht wird ausgesendet, aufgenommen, umgewandelt und dann vom Betrachter wahrgenommen –, und schließlich das Sonnenlicht als natürliches Beleuchtungssystem sowie elektrische Systeme, z. B. Strahler.

36 Ebenda, S. 250.

16

Viele von Renzo Pianos raffinierten Dachkonstruktionen sind so konzipiert, dass sie maximalen Komfort und die bestmögliche Tageslichtnutzung erlauben – mittels reduzierter Blendung durch diffuses Licht bzw. durch Einbeziehung von Standort und Klima. Daher sind Pianos Licht-

niveaus ausgewogen und nicht flach, wodurch ein ausreichender Kontrast zwischen Licht und Schatten für die Raumwahrnehmung entsteht, der die Besucher die Raumdimensionen erkennen lässt. Pianos Faszination für das Licht geht jedoch über die Seherfahrungen hinaus und bewegt sich hin zum Thema Schwerelosigkeit, bei dem nicht das Lasten, sondern das visuelle Schweben im Fokus steht. Weil die Museumsräume von Renzo Piano ausgewogen wirken und zwischen ihnen das richtige Maß an Licht- und Schattenkontrasten besteht, beginnen sich die Grenzen zwischen innen und außen zu verwischen; die Beleuchtung und die Schatten strahlen Ruhe aus, so als seien die Räume luftig und leicht und nicht schwer und abgeschlossen. Bei der Menil Collection wird deutlich, wie es Renzo Piano durch das experimentelle Spiel mit der Materialität der Ferrozement-Blätter (Verschattungselemente) im Dach gelingt, einen dynamischen Raum aus schwerelosem Licht zum Leben zu erwecken. „Wir haben versucht, immaterielle Elemente wie Transparenz, Leichtigkeit und Lichtvibrationen architektonisch nutzbar zu machen.“37 Indem die Blätter zudem die Funktionen der „Überdachung, Tragstruktur und Lichtführung“38 übernehmen, wird die Belichtung noch stärker integriert – kontextbezogen, geerdet und damit beruhigend und besinnlich. Aus Renzo Pianos Museen, Tageslichtkonzepten und Entwurfsprozessen lässt sich viel ableiten. RPBW reagiert stets sensibel auf das gebaute und natürliche Umfeld und hat diesen geerdeten Prozess in jahrzehntelanger Praxis immer weiter verfeinert. Wo mehrschichtige Aufbauten die Grundlage für größere Architektursysteme bilden, werden belebte Räume in ein dynamisches Tageslicht getaucht, das sowohl für die Besucher als auch für die Kunstwerke gut ist. Eine Sache, die bei jeder neuen Arbeit konstant ist, ist die Magie des Lichtes … ­ nsonsten ist alles anders – die Sonneneinstrahlung, der Energieverbrauch und auch A die Menschen, mit denen man arbeitet.39 Renzo Piano

Menil Collection

Zahlreiche Meilensteinprojekte haben Renzo Pianos Arbeitsprozesse, Konzepte und Überzeugungen als Architekt geprägt. Seine Zeit begann mit dem Centre Pompidou, dem ersten Ausstellungsgebäude. Es unterscheidet sich von seinen heutigen Projekten: Während das Tragwerk und die Gebäudetechnik beim Centre Pompidou außen liegen, liegen sie bei vielen von Renzo Pianos späteren Projekte im Inneren des Gebäudes. Der IBM-Pavillon war sein erster vorgefertigter Ausstellungsraum – bestehend aus aneinandergereihten Holzbögen und Polycarbonat-Pyramiden, die einen großen überwölbten Raum ausbilden. Die Menil Collection schließlich zählt zu Pianos ersten Forschungen über das Licht. Manches Detail ist hier als Kunstwerk in der Architektur verankert, z. B. die raffinierten Blätter im Dachsystem, die das Licht lenken und filtern. Hinsichtlich der Perfektionierung im Umgang mit Licht und Details bildet die Fondation Beyeler den Maßstab aller Dinge. Hier präsentiert Renzo Piano seine Meisterschaft auf dem Gebiet des Tageslichtes – nicht nur wegen des wunderschön inszenierten Lichtes, sondern auch wegen der Art und Weise, wie das Licht die Landschaft und die Architektur verbindet. Diese Verbindung der Ortsspezifität übertrug sich auf sein kontextuelles Verständnis der Kultur, wie im Jean-Marie Tjibaou Kulturzentrum deutlich wird. Nach einer fast 50-jährigen Schaffenszeit kehrte Renzo Piano zurück, um neben der Architektur seines Lehrers Louis I. Kahn selbst zu bauen. Licht bleibt sein Leitthema, versinnbildlicht durch das Schaffen von einzigartigen Räumen, einer einfühlsamen Lichtführung und komplexen architektonischen Details.

Erweiterung Kimbell Art Museum

37 Ebenda, S. 74. 38 Ebenda, S. 72. 39 https://www.architectmagazine.com/ design/buildings/art-plus-light_o

Einführung

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Teil I

Neun Museen von Renzo  Piano  Building  Workshop

Menil Collection 1982–1986 Houston, Texas, USA

Houston

Geografische Lage in den USA

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Windrose: Januar N

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Auf einem 12,14 ha großen Campus der Künste in Houston, Texas, entwarf Renzo Piano im Jahr 1982 ein neues Museum für Dominique de Menils Kunstsammlung. Sie gehört bis heute zu den weltweit wichtigsten Sammlungen ihrer Art und umfasst rund 16.000 Werke amerikanischer, europäischer, byzantinischer und mittelalterlicher sowie indigener Kunst. Das im April 1987 eröffnete Museum befindet sich im Museum District im Stadtteil Montrose und bildet den Mittelpunkt eines Campus mit vier weiteren Museumsgebäuden: der Cy Twombly-Pavillon (1995, Architekt: Renzo Piano), die Dan Flavin Installation (1996), die Byzantine Fresco Chapel (1997, Architekt: François de Menil) und das Menil Drawing Institute (2018, Architekt: Johnston Marklee). Im Erscheinungsbild bezieht sich die Menil Collection auf das bestehende Wohnviertel, indem das Gebäude die Höhe der umliegenden Häuser aufnimmt und nur sorgfältig ausgewählte Materialien zum Einsatz kommen. Auf dem Kunst-Campus befinden sich in parkähnlicher Umgebung ausgelagerte Ausstellungsbereiche und angeschlossene kulturelle Einrichtungen. 2009 entwarfen David Chipperfield Architects einen neuen Masterplan für den Menil-Campus, der die Parkatmosphäre sowie den Dialog zwischen den Kunstpavillons und den benachbarten Wohnhäusern hervorheben soll. Ich hatte eine Idee … wir könnten die Kunstwerke immer wieder austauschen … Dann würden die Besucher nicht unter Museumsmüdigkeit leiden. Exponate würden auftauchen, verschwinden und wiedererscheinen – wie Schauspieler auf einer Bühne. Und jedes Mal könnten sie mit neuen Augen gesehen werden.1 Dominique de Menil Das Museum ist fast 152 m lang und wirkt mit 2.787 m² Ausstellungsfläche „außen klein, aber innen groß“2. Während die Ausstellungsräume nördlich eines langen Wandelgangs angeordnet sind, befinden sich die Restaurierungswerkstätten und Büros im zweigeschossigen Gebäudeflügel im Süden. Für das Dach des Museums kamen Verschattungselemente aus Ferrozement zum Einsatz. Sie verschatten einerseits den außen am Gebäude entlangführenden Säulengang, andererseits streuen sie das Sonnenlicht, das die dort untergebrachten empfindlichen Kunstwerke beleuchtet.

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Sonnenstunden/Tag n n Temperatur (°C) n Durchschnittliche Niederschlagsmenge/ Monat

1 www.menil.org 2 Ebenda.

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Lageplan

Luftaufnahme des Museum District im Stadtteil Montrose von Houston mit der Menil Collection im Mittelpunkt

21

In Bezug auf sein Erscheinungsbild und seine Größe wirkt das Museum eher zurückhaltend und bescheiden. Die Fassaden aus grauem Zypressenholz, weißen Stahl-Fensterrahmen und Glas nehmen Bezug auf die benachbarten Wohnhäuser. Innenräume verfügen über schwarz gebeizte Holzfußböden, weiße Wände und raumhohe Verglasungen, die die Gartenhöfe umschließen. Einziges dekoratives Detail des Museumsgebäudes ist die Überdeckung des äußeren Säulenganges und der Ausstellungsräume. Diese werden überspannt von einem transparenten, horizontalen Glasdach sowie 300 wellenförmig gebogenen, vorgefertigten Elementen aus Ferrozement, die das einfallende natürliche Licht filtern und streuen. Zusammen mit den Fachwerkträgern aus duktilem Gusseisen bilden die Ferrozement-Blätter einen 11,4 m langen Verbundträger. Die in ihrer Dicke variierenden Blätter wurden in einer offenen Schalung mit einer Mischung aus weißem Marmormehl und Zement vorgefertigt.

Diese Skizze von Renzo Piano zeigt, wie das Tageslicht durch die spezielle Form des Daches in den Innenraum fällt.

1

Obergeschoss

2

2 2 3 5

4

Erdgeschoss

1 Magazin 2 Ausstellungsraum 3 Lobby 4 Büro 5 Wandelgang 6 Werkstatt 7 Shop

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6

Untergeschoss

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Reaktionen auf Umwelteinflüsse 1 Norden 2 Sommersonne 3 Wintersonne 4 Wind 5 Natürliche Belüftung 6 Süden 7 Reflektierende Dachfläche 8 Technikbereich 9 Sonnenschutzelement

9 8

Innenansicht eines Ausstellungsraumes, der auf brillante Weise das sich im Tagesverlauf wandelnde natürliche Licht einfängt

Axonometrie Blick nach Süden

Nordansicht

Querschnitt

Menil Collection

23

Ferrozement ist ein spezieller Stahlbeton, der durch Aufsprühen mehrerer Schichten auf eine Mattenbewehrung hergestellt wird. In diesem Fall war bei der Anordnung der Bewehrung eine extreme Genauigkeit notwendig, um die Tragfähigkeit zu gewährleisten – vor allem an den Rändern, die nur 3,2 cm dick sind. Die nach unten zeigende Fläche entstand in der Schalungsform und weist daher eine sehr glatte Oberfläche auf; die Oberseite wurde dagegen von Hand geglättet. Die gekrümmten glatten Flächen reflektieren und streuen das von der Oberseite des benachbarten Blattes kommende Sonnenlicht. Wegen der Anordnung des duktilen Gusseisens oben in der Druckzone und des Ferrozements unten in der Zugzone ist dieses Verbundtragwerk ungewöhnlich; üblicherweise ist die Anordnung der Materialien bei Verbundträgern genau umgekehrt.3, 4

Ansicht der Dachkonstruktion über dem am Gebäude entlangführenden Säulengang

Fassadendetail

3

4

24

Mary K. Hurd, „Overhead and Underfoot: Concrete is Beautiful“, in: Concrete Construction, The Aberdeen Group, Waltham, MA, 1989 (5), S. 456–457. Siehe auch: Kenneth James Wyatt, Richard Hough, Principles of Structure, University of New South Wales Press Ltd, Sydney 2003.

Das Museum wurde für Wechselausstellungen zu Themen von der Prähistorie bis zur ­Gegenwart konzipiert. Oberlichter versorgen die Ausstellungsräume mit einem wandelbaren natürlichen Licht, das die Kunstwerke zum Leben erweckt. Das Tageslichtsystem ermöglicht eine in Abhängigkeit der Wetterbedingungen schwankende Lichtintensität, sodass die Exponate je nach Tages- und Jahreszeit anders erlebt werden. Das Gebäude erscheint in vielerlei Hinsicht als interaktives Kunstwerk, das nicht nur an sich sehr schön ist, sondern über zahlreiche Elemente verfügt, die die darin gezeigte Kunst unterstreichen und in ihrer Wirkung verstärken.

Schnitt

Museumseingang mit Dachkonstruktion, die zugleich die Verschattung übernimmt

Schwebendes Obergeschoss Das Obergeschoss des Museums wird hauptsächlich für die Restaurierungswerkstätten und Büros genutzt. Diese Ebene scheint über dem Dach des Museums zu „schweben“.

Dach Das Dach besteht aus einer komplexen Überlagerung mehrerer Schichten, die das Sonnenlicht filtern und streuen. Fachwerkträger aus Gusseisen und geschwungene „Blätter“ aus Ferrozement bilden einen Verbundträger, der geneigte Glaspaneele trägt. Nur wenige Räume verfügen über flache Betondecken, um so besonderen Anforderungen des Raumprogrammes zu genügen.

Verschattungselemente Die vorgefertigten feststehenden Ferrozementblätter verhindern das Eindringen von direktem Sonnenlicht und reflektieren diffuses Tageslicht in die darunter liegenden Ausstellungsräume.

Stahltragwerk Die primäre Tragstruktur besteht aus Stahlstützen und -trägern, die 12,2 m lange und 6,1 m breite Felder ausbilden. Eine Reihe von außen liegenden Stahlstützen lässt einen vom Dach überdeckten, rund um das Gebäude führenden Säulengang entstehen.

Wände Zahlreiche nicht tragende Wände umschließen und unterteilen die Ausstellungsräume. Die Außenwände verfügen über eine Bekleidung aus grauem Zypressenholz, die dafür sorgt, dass sich das Gebäude harmonisch in das umliegende Wohnviertel einfügt.

Menil Collection

25

1 2

3

4

5

6

8

7

Räumliche Bezüge zwischen der äußeren Freifläche, dem umlaufenden Säulengang, dem offenen Innenhof, dem inneren Gartenhof und den Ausstellungsräumen

26

1 Entwässerungsrinne 2 Glasdach 3 Gusseisenträger 4 Leichte Ferrozementblätter zur Verschattung 5 Nut- und Federschalung aus Zypressenholz 15 cm 6 Säulengang 7 Vorhangfassade 8 Innenhof 9 Fußbodenbelag Eichenholz 10 Betonplatte 10 cm 11 Stahlträger 12 Betonfundament und -platte 13 Ausstellungsraum 14 Gartenhof

Lage des vergrößerten Ausschnitts

13

14 9 10 11 12

Menil Collection

27

Schnitt-Axonometrie

Explosionszeichnung der Glashülle, Ferrozementblätter und Gusseisen-Fachwerkträger sowie der Innen- und Außenwände

28

Verschattungssystem Unter dem Glasdach und den Gusseisen­ trägern reflektieren und streuen die aus Ferrozement gegossenen Blätter als Lichtdiffusor sowohl das natürliche als auch das indirekte künstliche Licht, um die empfindlichen Artefakte und Kunst­ werke in den Ausstellungsräumen zu schützen. Die Ferrozementblätter wurden zunächst als Prototypen hergestellt und von RPBW getestet, um die besonderen Lichtqualitäten zu erreichen.

Dieses Detail zeigt den Anschluss der Ferrozementblätter zur Stütze und zum Glasdach.

Menil Collection

Detail Stützenanschluss unten

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1

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7

Detail Dachtragwerk/Lichtdiffusor 1 Glasdach 2 Trennschiene Stahl 3 Entwässerungsrinne 4 Stahlrahmen für Verglasung 5 Fachwerkträger aus duktilem Gusseisen 6 Halterung 7 Verbundträger aus duktilem Gusseisen und Ferrozementblättern

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Dachkonstruktion eines Ausstellungsraumes mit lichtstreuenden Blättern

Menil Collection

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Fondation Beyeler 1991–1997 Riehen, Basel, Schweiz

Basel

Die Fondation Beyeler wurde 1982 von den Kunstsammlern und Galeristen Ernst und Hildy Beyeler gegründet. Das Museum wurde am 18. Oktober 1997 in der Schweizer Kleinstadt Riehen bei Basel, nahe der Grenze zu Deutschland und den Ausläufern des Schwarzwaldes, eröffnet. Die Sammlung umfasst 400 Gemälde der klassischen Moderne und gilt als eine der schönsten der Welt. Der Neubau befindet sich im Berower Park mit der spätbarocken Villa Berower und ist umgeben von alten Bäumen, einem Seerosenteich, Weinbergen und dem Ausblick auf eine weite Landschaft aus Wiesen und Feldern. Einfühlsam in diese Kulturlandschaft eingebettet, zeigt sich das Museum als feinsinniges Bauwerk, das Natur, Kunst und Architektur harmonisch miteinander verbindet.1

Geografische Lage in der Schweiz

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20.00

Das Entwurfskonzept des Museums ist zugleich einfach und komplex. Räumlich definiert wird das insgesamt 120 m lange Gebäude durch vier parallele Wandscheiben, die in NordSüd-Richtung verlaufen und jeweils 108 m lang und 6,1 m hoch sind. Die mit patagonischem Vulkangestein (Porphyr) bekleideten Wände lassen Haus und Landschaft zur Einheit werden und schaffen Innenräume mit einer intimen Atmosphäre. Sämtliche Ausstellungsbereiche gruppieren sich innerhalb der 7,5 m breiten Räume zwischen den Wandscheiben. Im Norden öffnen sie sich zu einer sanft hügeligen Landschaft und zum Fluss Wiese, im Süden zu einem Seerosenteich, in dem sich der Himmel spiegelt. Grundlage für die Entwicklung des leichten, 28,3  × 127 m großen Glasdaches, das im Kontrast zu den massiven Steinwänden steht, bildete die Idee der lichtdurchfluteten Aus­ stellungsräume. Als Teil dieses komplexen mehrschichtigen Daches kragt das Stahltragwerk an den Wänden aus, um so die Fassaden zu verschatten. Über dem Glasdach schweben elegante Brise Soleils aus weiß bedruckten Glaspaneelen. Sie verhindern das Eindringen von direktem Sonnenlicht ins Gebäudeinnere und sorgen zugleich für ein diffuses Licht, das subtile Veränderungen der Lichtverhältnisse und eine lebendige Atmosphäre ermöglicht. Unterhalb des Glases befindet sich die 1,4 m hohe „thermische Pufferzone“ – eine Art Luftkammer, die äußeren Temperaturschwankungen entgegenwirkt. In dieser Zone ­zwischen dem Glasdach und der Decke der Ausstellungsräume befinden sich computergesteuerte Aluminiumlamellen, die das Beleuchtungsniveau in den einzelnen Räumen steuern. Die Lamellen und die künstliche Beleuchtung werden verdeckt von einer Verbundglasdecke sowie von Gittern aus perforierten, papierbespannten Metallpaneelen, die das Licht noch einmal streuen.

18.00 16.00 14.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00

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n Sonnenstunden/Tag n Temperatur (°C) n Durchschnittliche Niederschlagsmenge/ Monat

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Fondation Beyeler (Hrsg.), Renzo Piano – Fondation Beyeler. Ein Haus für die Kunst, Birkhäuser, Basel 2001.

Lageplan

Erdgeschoss 1 Ausstellungsräume 2 Lobby 3 Erschließung 4 Eingang

4

2

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3

Untergeschoss

Blick über den spiegelnden Seerosenteich auf die Ausstellungsräume und die Fassade

33

Ernst Beyeler stellte sich für seine Kunstsammlung eine ruhige Atmosphäre mit viel Tageslicht vor: „… es könnte gelingen, wenn nur die Sonne weiter scheint …“2 Sein Ausstellungskonzept des „natürlichen Lichts für die Kunst“3 steht im Gegensatz zur allgemeinen Praxis, das Sonnenlicht von empfindlichen Kunstwerken so weit wie möglich fernzuhalten. Renzo Piano und sein RPBW-Team entwarfen ein lichtdurchflutetes Museum mit einem mehrschichtigen, leichten Glasdach. Dieses sollte das sich wandelnde Tageslicht modulieren4 und eine maximale Stundenzahl ermöglichen, in der sich die Sammlung bei Tageslicht betrachten lässt. Gleichzeitig musste die Sonneneinstrahlung auf die Kunstwerke in Bezug auf ihre Dauer, Beleuchtungsstärke und spektrale Zusammensetzung kontrollierbar bleiben. Nach Untersuchung der Lichtverhältnisse in Basel empfahlen die Lichtingenieure von Ove Arup & Partners maximale Werte für die Tageslicht-Beleuchtungsstärke in den Ausstellungsräumen. Da das Lichtkonzept Beleuchtungsstärken innerhalb festgelegter Grenzen gewährleisten musste, verfügt die Dachkonstruktion über ein aktives Verschattungssystem zur Steuerung des Lichtes in den Innenräumen, insbesondere bei hellem Himmel. Das elektrische Grundbeleuchtungssystem in den „thermischen Pufferzonen“ des Daches sorgt für diffuses Licht und wird durch kleine Niedervoltstrahler unterstützt, die mit Halterungen an den Deckenpaneelen befestigt sind. Die Strahler ermöglichen eine punktuelle, gerichtete Beleuchtung, die für das dreidimensionale Wahrnehmen von Objekten und Skulpturen unerlässlich ist. Um tagsüber und insbesondere während der Öffnungszeiten des Museums ideale Beleuchtungsniveaus zu erhalten, ist die elektrische Beleuchtung so konzipiert, dass sie das z. B. in der Dämmerung schwindende Tageslicht allmählich durch Kunstlicht ersetzt.

Skizze von Renzo Piano

Axonometrie Blick von Westen

2

Ernst Beyeler in: Theodora Vischer (Hrsg.), Es könnte gelingen, wenn nur die Sonne weiter scheint. Fondation Beyeler. Die Sammlung, Hatje Cantz, Ostfildern 2017. 3 Ebenda. 4 Dean Hawkes, Wayne Forster, Energy Efficient Buildings, Architecture, Engineering, and Environment, W. W. Norton, New York 2002.

34

Querschnitt

Längsschnitt

Westansicht

Luftaufnahme mit der Westfassade der Fondation Beyeler und seiner von Feldern, Wiesen und einem Wohngebiet geprägten Umgebung

Fondation Beyeler

35

Dach Das mehrschichtige Glasdach besteht aus schräg gestellten Brise Soleils, einer horizontalen Doppelverglasung, innen liegenden, beweglichen Aluminium­ lamellen, einer Glasdecke und einem transluzenten Screen.

Tragwerk Das Glasdach wird von einer auf ­Beton­stützen ruhenden Stahlkonstruktion getragen.

Stellwände Die freistehenden Wände definieren den Ausstellungsbereich und erzeugen den Eindruck einer frei schwebenden Licht­decke.

Glasfassaden An der Nord- und Südseite des Museums werden die Ausstellungsräume durch die großflächigen Glasfassaden zwischen den natursteinbekleideten Wänden optisch in die Landschaft erweitert. Die Westfassade öffnet die Erschließungsbereiche des Museums zum benachbarten Ackerland und zu den sanften Hügeln des Schwarzwaldes.

Wände Die Betonstützen liegen in den vier langen parallelen Wänden verborgen, sodass der Eindruck tragender Wand­ scheiben entsteht. Letztere definieren die Ausstellungsräume; weite Öffnungen schaffen Verbindungen zwischen den Räumen.

Längsschnitt-Axonometrie

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Brise Soleil, bedrucktes Glaspaneel zur Verschattung, 12 mm 2 Doppelverglasung mit UV-Filter 3 Luftraum als thermische Pufferzone 4 Verbundglasdecke mit beweglichen Verschattungslamellen 5 Abgehängte Beleuchtung 6 Abgehängtes Deckengitter 7 Stahlprofil

Schnitt Westfassade Das Schnittdetail zeigt die geneigten Verschattungspaneele über dem Glasdach (Brise Soleils) sowie einen horizontalen Verschattungs-Screen, der sich direkt unter den Stahlprofilen befindet (7). Der innere Dachraum dient als effektiver Wärmepuffer.

Blick über die Felder auf die Westfassade des Museums, dem eine harmonische Verbindung zwischen Gebäude und Landschaft gelingt

Die Innenwände reichen in der Südfassade bis in den Garten und erweitern den Ausstellungsraum dadurch optisch in die Landschaft. Die mit patagonischem Vulkangestein (Porphyr) bekleideten Wände fügen sich harmonisch in die Landschaft ein, während der feinsinnig detaillierte Dachüberstand die Glas­ fassaden verschattet.

Fondation Beyeler

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Lage des vergrößerten Ausschnitts

Der Dachüberstand an der Nord- und Südseite verfügt über horizontale, weiß bedruckte Glaspaneele zur Verschattung der Fassade.

1 2

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Brise Soleil, bedrucktes Glaspaneel zur Verschattung, 12 mm 2 Doppelverglasung 3 Luftraum als thermische Pufferzone 4 Verbundglasdecke 5 Abgehängtes Deckengitter 6 Ortbetonwand mit Trockenbaubekleidung innen und Porphyrbekleidung außen 7 Doppelboden 8 Betondecke 9 Kellerwand Beton 1

Innenraumdetail Schnitt-Axonometrie

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Die unterseitig weiß beschichteten Glaspaneele verschatten das Glasdach und schützen vor direkter Sonneneinstrahlung.

Außenraum- und Fassadendetail Schnitt-Axonometrie

Fondation Beyeler

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Explosionszeichnung Querschnitt Außenecke

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1 Geneigte Brise Soleils 2 Glasdach 3 Stahlträger 4 Abgehängte Glasdecke 5 Betonstützen und tragende Wände 6 Fassadenbekleidung aus Vulkangestein (Porphyr)

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Explosionszeichnung Dachdetail 1

Geneigte Brise Soleils mit weißer Bedruckung 2 Stahlrohr und AluminiumgussHalterung 3 Punkthalterung Edelstahl 4 Glasdach 5 Wärmegedämmte Stahlblechrinne 6 Stahl-Trägerrost aus I-Profilen

Detailschnitt Dach Detailzeichnung der tragenden Bauteile und Befestigungselemente, die die verschattenden Glasscheiben halten Punkthalterung Edelstahl Einscheibensicherheitsglas als Sonnenschutz, Unterseite weiß emailliert, 12 mm 3 Aluminiumguss-Halterung 4 Stahlrohr, Durchmesser 60 mm 5 Glasdach, Doppelverglasung aus Sicherheitsglas mit Alarmsensor 1 2

1

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5

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Vertikalschnitt Befestigung

2

Befestigungsdetails Verbindung Punkthalterung – Glasverschattung 1

Horizontalschnitt Befestigung

Fondation Beyeler

1 2

Punkthalterung Edelstahl Einscheibensicherheitsglas als Sonnenschutz, 12 mm

41

Neukaledonien

Kulturzentrum Jean-Marie Tjibaou 1991–1998 Nouméa, Neukaledonien

Australien

Neuseeland Geografische Lage in Neukaledonien/Frankreich

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Das Kulturzentrum Jean-Marie Tjibaou befindet sich östlich der Hauptstadt Nouméa auf der Insel Neukaledonien, einem französischen Überseegebiet im Südpazifik. Benannt wurde das Kulturzentrum nach dem französisch-kanakischen Politiker und Führer der kanakischen Unabhängigkeitsbewegung Jean-Marie Tjibaou1. Er hatte die Vision, das sprachliche und künstlerische Erbe des Kanakenvolkes in einem Kulturzentrum zu zeigen, das allein der indigenen Kultur Neukaledoniens gewidmet ist. Inspirationsquelle für die Architektur des Kulturzentrums ist die tiefe Verbundenheit des Kanakenvolkes mit der Natur. Dies zeigt sich sowohl im landschaftsplanerischen als auch im architektonischen Konzept. Der Neubau ist ähnlich wie die traditionellen Kanakendörfer gestaltet. Dort bestehen die Gemeinschaften aus zahlreichen „Hütten“, die die verschiedenen Funktionen und Hierarchien der Stämme widerspiegeln und die eine zentrale Gasse aufweisen, entlang der die „Hütten“ angeordnet sind. Auf rund 7.000 m² Fläche umfasst das Kulturzentrum Ausstellungsbereiche, eine Multi­ mediabibliothek, eine Cafeteria sowie Konferenz- und Vortragsräume. Das Gebäude setzt sich aus drei „Dörfern“ zusammen, die aus insgesamt zehn „Hütten“ oder „Great Houses“ bestehen. Diese variieren in ihrer Größe zwischen 55 und 140 m² und in der Höhe von 20 bis 28 m. Außerdem gibt es ein flaches Bauwerk mit Museumsnutzungen. Entlang einer langen, sanft geschwungenen und überdachten Promenade sind die Häuser miteinander verbunden. Die Dörfer sind so angeordnet, dass sie sich von den öffentlichsten Nutzungen im ersten Dorf im Westen zur ruhigeren Atmosphäre des östlichen Dorfes entwickeln und so eine Verbindung zwischen der Naturlandschaft und den traditionell kanakischen Bauten herstellen.

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30. Januar 1936 bis 4. Mai 1989 (ermordet)

Lageplan

Das Kulturzentrum mit Blick auf die schmale Halbinsel Tina und den Pazifischen Ozean

Luftaufnahme des Kulturzentrums

43

Das Projekt verbindet traditionelle kanakische Bautechniken, die vor allem auf Holz und Stein setzen, mit moderner Technik und Materialien wie Glas, Aluminium und Stahl. Für die vertikalen Tragwerkskomponenten der neuen „Hütten“ wurden moderne Brettschichtholz­ elemente und Iroko-Holz verwendet. Ihr passives Belüftungssystem nutzt die vom Meer kommenden Monsunwinde und macht Klimaanlagen damit überflüssig.

Das Kulturzentrum mit Blick auf die schmale Halbinsel Tina und den Pazifischen Ozean

Neue Fassaden bestehen aus zwei Schichten: Die innere Schicht aus gedämmten vorgefertigten Fassadenpaneelen und Fenstern bildet die Gebäudehülle, während die äußeren gebogenen Brettschichtholzelemente und Holzlamellen der Verschattung dienen. Mit den verstellbaren äußeren Lamellen lassen sich die Luftzirkulation regulieren und die Fenster vor der Sonneneinstrahlung schützen. Um diese Wirkung zu gewährleisten, wurden 1:1-Mockups der Fassade in einem Windkanal getestet. Die nach oben verlängerte Außenfassade schützt das Dach vor direktem Sonnenlicht und hilft bei der Regulierung der Innen­ temperaturen. Da die Ausstellungen des Kulturzentrums Jean-Marie Tjibaou kontinuierlich wechseln, ist die Verweilzeit der Exponate im Licht kurz. Dies ermöglicht höhere Beleuchtungsstärken in den Ausstellungsräumen, als sie sonst für lichtempfindliche Kunstwerke akzeptabel sind.

Axonometrie Massenmodell

Wind/Belüftungsdiagramme Das natürliche Belüftungskonzept des Gebäudes nutzt zwei Strömungseffekte, um mithilfe der zweischichtigen Gebäudehülle für einen Luftaustausch zu sorgen: den Venturi-Effekt und den Kamineffekt. Durch die Fassadenform entsteht ein Venturi-Effekt, der heiße, verbrauchte Luft im Raum zwischen den beiden Fassadenschichten nach oben und aus dem Gebäude herauszieht. Bei leichtem Wind nutzt das Gebäude den Kamineffekt, indem es horizontale Blenden am unteren und oberen Ende der Innenfassade öffnet, damit Luft aus dem Innenraum aufsteigen und entweichen kann. Diese Blenden öffnen und schließen sich gleichzeitig automatisch. Sie werden von einem Computersystem gesteuert, das hierfür ständig die Windgeschwindigkeiten misst. 1

2

3 4

44

Der Wind aus der Bucht sorgt über dem Zwischenraum der zweischaligen Fassade für einen Luftwechsel. Wind von der Lagune erzeugt in diesem Zwischenraum einen Unterdruck. Querlüftungsschema; alle Fenster sind geöffnet. Windstille oder leichter Wind; passive Belüftung durch den ­Kamin­effekt im Zwischenraum der zweischaligen Fassade.

Bucht

Lagune

Bucht

1

2

3

4

Lagune

Skizze von Renzo Piano

Querschnitt

Kulturzentrum Jean-Marie Tjibaou

45

Lage des vergrößerten Ausschnitts

Fassade Ein zweischaliges System aus äußeren gebogenen Brettschichtholzrippen, die jeweils mit geraden vertikalen Brettschichtholzrippen verbunden sind, wobei außen angebrachte Lamellen die Innenwand beschatten. Die nach oben verlängerte Außenfassade schützt das Dach vor direktem Sonnenlicht und hilft bei der Regulierung der Innentemperaturen.

Tragwerk Verbindungselemente aus verzinktem Stahl verbinden die Brettschichtholzrippen aus Iroko-Holz zu einem dreidimensionalen kreisförmigen Tragwerk, das stabil genug ist, um Orkanwinden zu widerstehen.

Dach Im Inneren des zweischaligen Dachaufbaus befindet sich ein Hohlraum, der als thermische Pufferzone dient. Dank der stark reflektierenden Aluminiumdach­ fläche wird ein großer Teil des einfallenden Sonnen­lichtes zurückgeworfen. Die darunter liegende Pufferzone ermöglicht ein natürliches Abführen warmer Luft.

Wände Tragwerk und Fassade sind als Baukastensystem konzipiert, wobei die meisten Komponenten in Frankreich vorgefertigt und dann auf die Baustelle geliefert wurden. Die zweischalige Fassade besteht aus einer inneren Schicht aus gedämmten vorgefertigten Fassadenpaneelen und Fenstern sowie aus einer äußeren Schicht aus Holzlamellen.

46

1

3

4

2

1

Überdachter Fußgängerweg: die Promenade 2 Auditorium 3 Büros 4 Werkstatträume

Erdgeschoss

3 3 2

1

1 Auditorium 2 Ausstellungsraum 3 Promenade – zentrale Fußweg verbindung

Untergeschoss Die „Hütten“ des Kulturzentrums reihen sich entlang der Promenade aneinander.

Rippen aus Brettschichtholz und Aluminiumdach

Kulturzentrum Jean-Marie Tjibaou

Zwei der insgesamt zehn „Hütten“ des Kulturzentrums

Innenansicht der Bibliothek mit Lesesaal

47

Grundriss der Konstruktion aus ­ rettschichtholzrippen und verzinkten B Stahlbauteilen Anschluss der Stahlkonstruktion an die Brettschichtholzrippen

Detail Fassade außen 1

Stahlkonstruktion mit Aluminiumblechdeckung 2 Stahlkonstruktion verzinkt 3 Brettschichtholzrippe 4 Holzlamellen (nicht dargestellt)

1

2

3

4

Fassadenaufbau

48

Brettschichtholzrippen, Stahlkonstruktion und Holzlamellen im unteren Teil der „Hütte“

1

2

3

4

Detail Fassade innen 1 Fassadenpaneel 2 Brettschichtholzrippe innere ­Fassadenschicht 3 Stahlkonstruktion verzinkt 4 Brettschichtholzrippe

Kulturzentrum Jean-Marie Tjibaou

49

Dachkonstruktion während der Bauphase

Holzfassaden zweier „Hütten“

1

Detail Anschluss Brettschichtholzrippe – Dachkonstruktion 1 2 3

Stahlkonstruktion verzinkt Brettschichtholzrippe, Iroko-Holz Stahlkonstruktion mit Aluminiumblechdeckung 4 Hohlraum zur Luftzirkulation 5 Glaslamelle

2

3 4

5

50

Montage der Brettschichtholzrippen

Detail Stahlkonstruktion und Brettschichtholzrippen

1

2

3

4

Detail Fußpunkt Brettschichtholzrippen. Die Lamellen an den gekrümmten und vertikalen Rippen lassen Luft durchströmen und schützen zugleich vor übermäßiger Sonneneinstrahlung. 1 Brettschichtholzrippe 2 Stahlkonstruktion verzinkt 3 Bewegliche Glaslamelle 4 Äußere Holzlamellen 5 Verzinkter Stahlanker mit Bolzenverbindung 6 Verankerung für Stahl-Kreuzverbände 7 Fundament 8 Bodenkanal für technische Leitungen 5

6

Kulturzentrum Jean-Marie Tjibaou

7

8

51

Cy Twombly-Pavillon 1992–1995 Houston, Texas, USA

Im Jahr 1992 beauftragte Dominique de Menil RPBW mit dem Bau des zweiten Ausstellungsgebäudes für die Menil Collection. Der freistehende Pavillon ist dem Künstler Cy Twombly gewidmet und befindet sich als eines der Gebäude des „Museumsdorfes“ neben dem Hauptgebäude des Museums auf dem Menil-Campus. Mit seinen massiven Wänden aus grau gefärbten Betonplatten und dem leichten Dach (das Renzo Piano als „Schmetterling“ beschreibt, „der auf einer festen Oberfläche landet“) hat dieses Gebäude eine besondere Ausstrahlung. Dennoch ist der 864 m² große Neubau von bescheidener Größe. Seine neun Ausstellungsräume sind in einem quadratischen Grundriss untergebracht.

Houston

Geografische Lage in den USA

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Windrose: Januar N

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Ähnlich wie die Menil Collection wird der Cy Twombly-Pavillon durch geneigte Glaselemente und einen mehrschichtigen Dachaufbau natürlich belichtet: lichtstreuende Lamellen, ein Glasdach, elektrisch verstellbare Lamellen und eine transluzente stoffbespannte Decke. Im Unterschied zur schweren Betonfassade scheint die oberste Schicht des Daches über dem Gebäude zu schweben. Auf komplexe Weise geschichtete Dach- und Deckenschichten sorgen für eine außergewöhnliche Tageslichtqualität. Die gewünschten Beleuchtungsstärken in den Ausstellungsräumen werden durch ein innen liegendes, sensorgesteuertes Lamellensystem erreicht. Eine Decke aus Segeltuch akzentuiert und streut das intensive texanische Sonnenlicht und taucht die Räume mit Leichtbauwänden und Fußböden aus Weißeiche in ein sanftes Licht. Das sich ständig verändernde natürliche Licht lässt Twomblys Kunstwerke je nach Tageszeit und Wetter immer wieder anders erscheinen. Der Cy Twombly-Pavillon steht daher für eine außergewöhnliche Symbiose zwischen Kunst, Architektur und Licht.

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Windrose: Juli

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n Sonnenstunden/Tag n Temperatur (°C) n Durchschnittliche Niederschlagsmenge/ Monat

Lageplan

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Haupteingang auf der Ostseite

Ausstellungsraum mit Blick auf den Eingang und die stoffbespannte Decke

Dachaufsicht

1

1

1

3

1

1

1

2

1

1

1

4

Erdgeschoss

1 Ausstellungsräume 2 Lobby 3 Archiv 4 Eingang

53

Ostansicht

Eingang zum Cy Twombly-Pavillon mit der Menil Collection im Hintergrund

54

Schnitt Ausstellungsraum

Cy Twombly-Pavillon

55

Feststehende Lamellen verhindern den Lichteinfall von Süden.

Stahlrahmen

Geneigtes Glasdach

Sensorgesteuerte bewegliche Lamellen

Lichtstreuende stoffbespannte Decke

Explosionszeichnung des Daches und der Verschattungselemente Das Dach besteht aus einer komplexen Überlagerung mehrerer Schichten, die das Sonnenlicht kontrollieren und streuen, um die Kunstwerke zu schützen.

56

Rendering Schnitt

Explosionszeichnung Dachkonstruktion

Feststehende Außenlamellen, sensor­ gesteuerte, innen liegende Lamellen sowie transluzente Stoffdecken kontrollieren und streuen das natürliche Tageslicht. Ergänzend setzen feststehende Spot­ leuchten die Kunstwerke ins rechte Licht.

Cy Twombly-Pavillon

57

1

2

3

4

5

6

Ausstellungsräume und Dachkonstruktion 1 2

Dachkonstruktion mit Lamellen Stahlgitter mit gusseisernen ­Stützstäben 3 Steinbekleidung der Außenwand 4 Flachdachkonstruktion 5 Holzfußboden 6 Ausstellungsraum 7 Lobby

Randausbildung des Stahldaches

58

Stahl-Dachkonstruktion während der Bauzeit

Lage des vergrößerten Ausschnitts

7

Cy Twombly-Pavillon

59

Detail bewegliche Lamellen Die elektrischen, horizontal verstellbaren Lamellen befinden sich innerhalb der Stahl-Gitterstruktur unter der Doppel­ verglasung des Daches. Sensoren ermöglichen die automatische, für jeden Raum unabhängige Steuerung. Dies gewährleistet eine gleichbleibende, von diffusem Licht geprägte Raum­ atmosphäre, die sämtliche Einzelheiten der Kunstwerke lesbar macht.

Schnitt Ausstellungsraum

60

1

2

3

Skizze von Renzo Piano

4

8

5

6

7

9

Detailschnitt Dach und Wand ­Ausstellungsraum 1 Feststehende Verschattungslamellen 2 Stahl-Dachkonstruktion 3 Gusseiserne Stützstäbe 4 Zweiteilige Stahlträger zur Abhängung der Oberlichtverglasung 5 Oberlichtverglasung 6 Sensorgesteuerte, elektrisch ­verstellbare Lamellen 7 Transluzente stoffbespannte Decke 8 Entwässerungsrinne 9 Wandsystem

Ausstellungsraum

Cy Twombly-Pavillon

Gebäudeecke mit Beton-Wandbekleidung und ­Dachkonstruktion 61

Nasher Sculpture Center 1999–2003 Dallas, Texas, USA Dallas

Das Nasher Sculpture Center liegt im Dallas Art District mitten in der Innenstadt. Es ist eine der wenigen Institutionen weltweit, die sich der Ausstellung, der Erforschung und der Erhal­ tung moderner Skulpturen widmet. Ray Nasher hatte die Vision, ein „dachloses“ Museum im Freien zu schaffen, das als stiller Rückzugsort für die Auseinandersetzung mit der Kunst und der Natur dient und zugleich seine Sammlung von Skulpturen des 20. Jahrhunderts beherbergt. Ziel war es, ein Museum mit Garten von bleibender Relevanz zu entwerfen und auf diese Weise das Vermächtnis der Sammlung zu erfüllen. Für Nasher sollte es den Ein­ druck einer „edlen Ruine“ oder eines archäologischen Fundes vermitteln und somit an die archäologischen Stätten antiker Zivilisationen und deren Kontinuität über die Zeit erinnern.

Geografische Lage in den USA

N

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Windrose: Januar N

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Windrose: Juli

Schon in der frühen Entwurfsphase stand die Errichtung einer ruhigen Oase inmitten des geschäftigen Treibens im Stadtzentrum im Vordergrund. Der daraus hervorgehende Entwurf umfasst Ausstellungsräume mit einer Fläche von fast 5.000 m² sowie einen Skulpturengar­ ten im Freien. Das Ausstellungsgebäude verfügt über lange, mit 5 cm starken italienischen Travertinplatten bekleidete Wände, die fünf gleich große, nebeneinander liegende ­„Pavillons“ ausbilden. Die Fassaden der beiden Pavillon-Stirnseiten sind vollkommen trans­ parent und erweitern die Innenräume visuell nach außen in den Garten. Umgekehrt setzt sich dieser visuell in den Innenräumen fort. Das Museum besteht aus zwei Geschossen mit sehr unterschiedlichen Lichtverhältnissen. Im Erdgeschoss befinden sich die Skulpturenausstellung und weniger lichtempfindliche Gemälde sowie die Cafeteria, der Shop und die Museumsverwaltung. Im Untergeschoss gibt es kleinere Ausstellungsräume für lichtempfindliche Kunstwerke, beispielsweise Drucke und Zeichnungen, sowie Restaurierungswerkstätten, Forschungs- und Lehrbereiche und das Auditorium. Das Auditorium ist über ein Freilufttheater mit dem Skulpturengarten ver­ bunden und lässt sich mithilfe beweglicher Fassadenelemente für innen oder außen statt­ findende Veranstaltungen öffnen. Der Garten wurde vom Landschaftsarchitekten Peter

Olive St. 35.00

30.00

Flora St.

25.00

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Woodall Rodgers Fwy.

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n Sonnenstunden/Tag n Temperatur (°C) n Durchschnittliche Niederschlagsmenge/ Monat

Lageplan

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N. Harwood St.

Die Luftaufnahme zeigt die Fassade und den Garten des Nasher Sculpture Center im Dallas Art District. Der von travertinbekleideten Mauern umgebene Skulpturengarten bietet ein Refugium für Kunst und Natur im pulsierenden Stadtzentrum von Dallas.

63

Walker entworfen und ist vollständig von Travertinmauern begrenzt. Er liegt etwas unter­ halb des Straßenniveaus und vermittelt den Eindruck einer archäologischen Stätte. Skulp­ turen und Objekte sind hier in einen 8.000 m² großen Landschaftspark mit Zedern, Eichen, afghanischen Kiefern, Trauerweiden und Bambus eingebettet.

Axonometrie Gartenseite

Während der Travertin im Außenbereich rau und löchrig ist, erscheinen die Innenwände glatt und geschliffen – also ohne die verwitterten äußeren Schichten. Die dadurch freige­ legten cremefarbenen Oberflächen dienen als neutraler, aber lebendiger Hintergrund für die Skulpturen. Die zurückhaltenden Farben und Materialen des Gebäudes vermitteln den Eindruck von bleibender Qualität. Dies soll gewährleisten, dass die zeitlosen Skulpturen, die hier präsentiert werden, auch von kommenden Generationen wertgeschätzt werden. Das Dach über den Pavillons besteht aus fünf bogenförmigen Glaskonstruktionen, die von kleinen Stahlträgern getragen werden und zudem mit Edelstahl-Zugstangen von den traver­ tin­bekleideten Wänden abgehängt sind. Das Verschattungssystem besteht aus Aluminium­ druckguss-Elementen, die über dem Glasdach angeordnet sind. Die Kombination von gewölbten Glasdächern und feststehenden Verschattungselementen bietet Beleuchtungs­ stärken von bis zu 2.000 Lux sowie Kontraste, die für die Betrachtung von Skulpturen ­perfekt geeignet sind.

Der Blick in den abendlich beleuchteten Ausstellungsraum zeigt die Transparenz und Offenheit des Raumes.

Detailansicht

Gebäudeschnitt

Nordansicht

64

Im Sommer 2011 wurde ein 42-geschossiges Wohnhochhaus in der Nähe des Nasher ­Sculpture Center errichtet, dessen Glasfassade das Sonnenlicht auf Museum und Skulpturen­ garten reflektiert. Dadurch wurden die von Renzo Piano sorgfältig entworfenen Oberlichter in ihrer Wirkung stark beeinträchtigt. Anstatt nur indirektes Nordlicht durchzulassen, ge­ langt nun reflektiertes Sonnenlicht direkt durch das Dach ins Gebäudeinnere. Dort trifft es auf die Kunstwerke, erzeugt störende Schattenmuster und heizt den Innenraum auf.

1

2

4 3 4

5

6

Erdgeschoss

1 Restaurant 2 Security 3 Garten 4 Ausstellungsraum 5 Eingangslobby 6 Büros 7 Museumsshop

Untergeschoss

1 Anlieferzone 2 Küche 3 Lager/Technik 4 Verwaltung 5 Ausstellungsraum 6 Freilufttheater 7 Auditorium

7

1 2

3

3

4

5

6

Nasher Sculpture Center

7

65

Die Oberflächen der Eingangshalle, des Ausstellungsraumes und der Haupttreppe werden durch diffuses Licht akzentuiert, das durch das Dach in den Raum fällt.

Dachkonstruktion

Stahltragwerk

Travertinwände und Fensterrahmen

Wände Untergeschoss

66

Außenansicht der travertinbekleideten Wände im Zusammenspiel mit den Vordächern und der Dachkonstruktion

Ausstellungsraum und Dachkonstruktion während der Bauphase

Vergrößerte Ansicht eines Aluminium­ druckguss-Verschattungselementes mit Lichtschaufeln über dem Glasdach. Die nach Norden ausgerichteten Filter streuen das Licht in die darunter liegenden Räume. Die Form und Ausrichtung der Elemente blockiert hartes, direktes Licht und lässt hauptsächlich Nordlicht eindringen.

1

2

3

4

Explosionszeichnung mehrschichtiger Dachaufbau 1 2 3 4

Nasher Sculpture Center

Verschattungselemente aus ­Aluminiumdruckguss Glasscheiben extraweiß Vorgespannte Stahl-Dachkonstruktion Travertinbekleidete Wände

67

Blick aus dem Skulpturengarten in die Ausstellungsräume. Das Dach kragt über die Fassade aus und verschattet sowohl die Ausstellungsräume als auch den Freibereich davor.

1

2

3

Axonometrie-Detail Ecksituation außen 1 Verschattungselemente 2 Verzinkter Stahlträger in Wandebene 3 Haustechnik

68

Die einfache Geometrie der Verschattungs­ elemente sorgt für diffuses Licht in den Ausstellungsräumen, wodurch Blendungen und Überbelichtungen durch die Sonne vermieden werden.

Skizze von Renzo Piano zur geplanten Steuerung des Tageslichtes

1

2

Die Innenwände und das Dach setzen sich an beiden Enden des Gebäudes nach außen in den Garten und zum Straßenraum fort.

3

4

Axonometrie-Detail Ecksituation innen 1 2 3 4

Nasher Sculpture Center

Travertinbekleidung (rau) Zugstange Edelstahl Travertinbekleidung (geschliffen) Beton-Außenwand Untergeschoss

69

Die Weiterführung der Materialien von außen nach innen, z. B. bei den Travertin­ platten, wird durch die einfache, flächige Gestaltung der Ausstellungsräume verstärkt.

Vergrößerte Ansicht der Verschattungs­ elemente

1

2

3

4 5

6

Querschnitt

70

1 Zugstange 2 Spotleuchte 3 Verschattungselement und Glasdach 4 Travertinbekleidung 5 Erdgeschoss 6 Untergeschoss

Die Straßenfassade des Nasher Sculpture Center verdeutlicht die enge Beziehung zwischen öffentlichem Raum, Gehweg und Ausstellungsräumen.

1

2

3

Rendering der komplexen Geometrie einer einzelnen Lichtschaufel innerhalb des Verschattungselementes

4

Aufsicht

Detail travertinbekleidete Wand und Verschattungselement 1 2

Ansicht

Nasher Sculpture Center

3 4

Zugstange Edelstahl Verschattungselement mit Lichtschaufeln sowie Glasdach Travertinplatte Außenwand (rau) Travertinplatte Innenwand (geschliffen)

71

1

2

3

Die travertinbekleideten Wände sind als Stahlkonstruktion ausgeführt. Sie dienen der Verankerung der Zugstäbe, nehmen aber auch verborgene Entwässerungsrinnen und Fallrohre auf und beherbergen Leitungen und Kabel für die Innenräume.

4

5

6

7

8

Detail Wand- und Dachanschluss 1 Zugstange und Anschlussblech 2 Halterung Travertinplatte 3 Breitflansch-Stahlträger 4 Travertinplatte Außenwand (rau) 5 Glasdach mit darüber liegenden Verschattungselementen 6 Integrierte Entwässerungsrinne 7 Dachablauf und Fallrohr 8 Kabel Spotleuchte 9 Travertinplatte Innenwand (geschliffen)

72

9

2

3

Detail Anschluss Verschattungselement 1 Zugstange Edelstahl 2 Stabanker Edelstahl 3 Edelstahlplatte 4 Abdeckleiste Firstträger 5 Verschattungselement mit Lichtschaufeln

4

5

1

Zusammenspiel aus Zugstangen, Stahlträgern und Verschattungselementen

Nasher Sculpture Center

73

Erweiterung High Museum 1999–2005 Atlanta, Georgia, USA

Das High Museum and Woodruff Arts Center befindet sich an der Kreuzung der 16th Street und Peachtree Street im Zentrum von Atlanta. Die Sammlung des High Museum umfasst mit mehr als 17.000 Kunstwerken ein breites Spektrum, von der amerikanischen und dekora­tiven Kunst des 19. und 20. Jahrhunderts bis hin zu Werken der zeitgenössischen Fotografie und Malerei. Joseph M. High stiftete der 1905 als Atlanta Art Association gegründeten Einrichtung im Jahr 1926 seinen Familiensitz in der Peachtree Street und unterstützte so die Eröffnung eines ersten eigenen Museums. Hinzu kam eine großzügige Spende des ehemaligen Coca-Cola-Präsidenten Robert W. Woodruff, die 1979 einen ersten Erweiterungsbau ermöglichte. Dieses Gebäude des High Museum wurde vom Architekten Richard Meier entworfen und 1983 eröffnet.

Atlanta

Geografische Lage in den USA

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2005 entwarf Renzo Piano die Erweiterung des High Museum, um die Ausstellungsflächen zu vergrößern und um einen vitalen Kunst-Campus mit öffentlicher Piazza zu schaffen: das Woodruff Arts Center genannte „Dorf für die Künste“. Es umfasste drei neue Gebäude – den Wieland Pavilion, den Anne Cox Chambers Wing und die Museumsverwaltung – und verdoppelte die Größe des Museums auf 29.000 m². Die Erweiterung von RPBW geht nahtlos in Meiers Gebäude über. Beide Teile sind durch Brücken miteinander verbunden und die Fassaden mit weißen Aluminiumpaneelen ­bekleidet. Die Ausstellungsräume im 3. Obergeschoss des Erweiterungsbaus werden durch insgesamt 1.000 kreisrunde Lichtschaufeln auf dem Dach natürlich belichtet – 800 beim Wieland Pavilion und 200 beim Anne Cox Chambers Wing. Die Oberlichter sorgen für gerade so viel stimmungsvolles indirektes Tageslicht, wie zur Beleuchtung der lichtempfindlichen Kunstwerke benötigt wird.

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Windrose: Juli

35 30 25 20 15 10 5 0

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3

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8

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n Sonnenstunden/Tag n Temperatur (°C) n Durchschnittliche Niederschlagsmenge/ Monat

Lageplan

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Blick nach Südwesten zur Eingangsfassade

Schnitt

Ansicht

75

Dieses Tageslichtsystem ist vollständig passiv und kommt ganz ohne mechanische Komponenten aus. Es besteht aus 1,82 m hohen Lichtschaufeln, runden Glasoberlichtern mit besonderem Bedruckungsmuster sowie röhrenförmigen Deckenausschnitten aus glasfaserverstärktem Gips, die das einfallende Licht streuen und lenken. Die weißen Aluminium-Lichtschaufeln, die um 26 Grad zur Gebäudeachse verdreht nach Norden ausgerichtet sind, reflektieren das Tageslicht von der weißen Oberfläche der Deckenausschnitte in den Raum.

Luftaufnahme

1

Schnitt Fassade und Dach mit Lichtschaufeln 1 Aluminium-Lichtschaufel 2 I-Stahl-Dachträger 3 Glasfaserverstärkter Gips 4 Spotleuchte 5 Vorgehängte hinterlüftete Aluminiumfassade 6 Wand Ausstellungsraum 7 Betonplatte Hohlraumboden

2

3 4

5 6 7

Ausstellungsraum im 3. Obergeschoss mit Oberlicht

76

2. Obergeschoss

1

1 Brückenfoyer 2 Technikbereich 3 Aufzüge 4 Dauerausstellung 3

2

3

1

4

4

4

Erdgeschoss

4

1 Brücke 2 Museumsshop 3 Lobby 4 Terrasse 5 Innenhof als öffentliche Piazza 6 Café 7 Toiletten

High Museum of Art

1

Woodruff Arts Center

2

5

3

4

6

7

Erweiterung High Museum

ACA Sculpture Studio

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Lichtschaufel am südlichen Dachrand: Aufsicht, Seitenansicht und Vorderansicht

Ausstellungsbereich im 3. Obergeschoss, der mithilfe der Lichtröhren mit diffusem Tageslicht versorgt wird

78

1

2

Detailschnitt Lichtschaufel 3

4

1 Lichtschaufel 2 Abdeckblech und Wärmedämmung 3 Dachkonstruktion 4 Lichtröhre aus glasfaserverstärktem Gips

Ansicht der Lichtschaufeln mit den Anschlusspunkten zwischen den Lichtröhren

Erweiterung High Museum

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Dach mit Lichtschaufeln über dem 3. Obergeschoss Explosionszeichnung Verbindung zwischen benachbarten Lichtschaufeln am Dachrand

Vereinfachte Darstellung des Daches mit Lichtschaufeln und -röhren

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Skizzen von Renzo Piano

Explosionszeichnung Fassade und Tragstruktur. Die vorgehängte hinterlüftete Fassade besteht aus Aluminiumpaneelen, die als Fortführung der Lichtschaufeln konzipiert sind.

Erweiterung High Museum

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Zentrum Paul Klee 1999–2005 Bern, Schweiz Bern

Das Zentrum Paul Klee befindet sich in der Nähe der Schweizer Hauptstadt Bern. Mit rund 4.000 Werken von Paul Klee, die etwa 40 % des Gesamtwerkes des Künstlers ausmachen, zählt das Museum zu den größten monografischen Sammlungen der Welt. Das Gebäude mit seinem wellenförmigen Dach harmoniert sowohl mit der sanft hügeligen Landschaft der Umgebung als auch mit den fernen Bergketten der Alpen. Aus der Entfernung ist dieses Dach in Form dreier künstlicher Hügel kaum sichtbar. Der geschwungene, bis zu 19 m hohe Baukörper umfasst zwei Hauptausstellungsräume, einen Konzertsaal, ein Konferenzzentrum, eine interaktive Kinderwerkstatt sowie das Forschungszentrum Paul Klee. Ziel des Entwurfes war es, mithilfe der architektonischen Formensprache des Museums einen ruhigen Ort zu schaffen, der Klees Leidenschaft für die Harmonie der Formen, der Proportionen und der Natur widerspiegelt.

Geografische Lage in der Schweiz

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Das Museum beherbergt empfindliche Kunstwerke von Paul Klee und wurde eigens entworfen, um diese vor den schädlichen Auswirkungen des Sonnenlichtes zu schützen. Da es sich nach Westen öffnet, kann direktes Tageslicht durch die 150 m lange, verglaste Westfassade in das Gebäude einfallen. Der Eingang liegt zwischen zwei Hügeln und ist über eine Brücke erreichbar, die direkt zur Haupterschließungsachse zwischen den beiden Hauptausstellungs­ räumen führt. Konstruktiv besteht das geometrisch komplexe wellenförmige Dach aus Stahlträgern, die sich jeweils in ihrer Krümmung und in ihren Dimensionen unterscheiden, sowie aus einer Dachdeckung aus Aluminium. Um den Entwurfsprozess der ­Stahlkonstruktion zu unterstützen, wurde für die auf konzentrischen Kreisen liegenden Wellenreihen ein parametrisches Computermodell entwickelt. Die parametrischen Daten dienten auch dazu, die Geometrie der gekrümmten I-Stahlträger für das ausführende Stahlbauunternehmen in zweidimensionale Pläne zu übersetzen.1

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n Sonnenstunden/Tag n Temperatur (°C) n Durchschnittliche Niederschlagsmenge/ Monat

1

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Design-to-Production GmbH, Stuttgart/Zürich

Lageplan

Blick auf das Gebäude aus nordöstlicher Richtung. Die geschwungenen Aluminium­ dächer fügen sich in die Landschaft ein und korrespondieren mit der sanft hügeligen Umgebung. 1 2

3

5

4

5 North hill

5

6

Middle hill South hill

Erdgeschoss 1 Restaurierungswerkstätten 2 Ausstellungsbereich 3 Büros Forschung und Verwaltung 4 Café und Tickets 5 Museumsstraße 6 Haupteingang

3

4

Untergeschoss 2

1

5

1 Kindermuseum 2 Auditorium 3 Lager 4 Haustechnik 5 Wechselausstellung

83

Zur Modellierung der Landschaft und zur Einbettung der Untergeschosse des Zentrum Paul Klee in dieselbe waren auf dem Gelände 180.000 m³ Erde zu bewegen. Für den Bau der drei Dachhügel wurden 1.100 Tonnen Stahlträger, 1.000 Tonnen Bewehrungsstahl sowie 10.000 m³ Beton benötigt. Diese Gebäudegeometrie erforderte den Entwurf einer komplexen Glasfassade. Sie ist über die gesamte Gebäudelänge in einen oberen und einen unteren Abschnitt unterteilt und definiert als Museumsstraße die räumliche Verbindung zwischen allen drei Hügeln und den verschiedenen Museumsangeboten.

Blick in den Ausstellungsbereich. Die Empfindlichkeit von Paul Klees Arbeiten auf Papier erforderte eine steuerbare Kunstlichtanlage für die Ausstellungsräume. Hinzu kommen Screens, die das Licht streuen und so das natürliche Tageslicht simulieren.

Ausstellungbereich mit lichtdurchflutetem Erschließungsweg. Das Tageslicht wird von der Gebäudefassade gefiltert, um die Kunstwerke vor schädlichem direkten Sonnenlicht zu schützen.

Längsschnitt durch das Museum

Querschnitt durch das Auditorium

84

Die Glasfassade verfügt über eine elektrisch steuerbare, textile Verschattungsanlage, die das natürliche Tageslicht filtert, bevor es in die Innenräume gelangt. Um Klees zarte Aquarelle, Gemälde und Zeichnungen zu schützen, gelten in den Ausstellungsräumen maximale Beleuchtungsstärken von 50 bis 100 Lumen. Um diese Anforderung zu erreichen, kommt in den Hauptausstellungsräumen unter dem mittleren Hügel sowie im Ausstellungsbereich im Untergeschoss ausschließlich Kunstlicht zum Einsatz. Die Leuchten der indirekten Grundbeleuchtung befinden sich zwischen den Stahlträgern, einzelne Kunstwerke werden zusätzlich durch Spotleuchten hervorgehoben.

Skizze von Renzo Piano

Dachhügel – Dachsystem

Außenwände

PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION

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Zur Ausarbeitung der komplexen Dach­geometrie kamen CAD-Systeme zum Einsatz.

PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION Dachkonstruktion mit Stahlträgern

Zentrum Paul Klee

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Detail Fassade außen 1 Stahl-Spannseil 2 Doppelboden 3 Betondecke 4 Stahlträger 5 Gekrümmte I-Stahlträger 6 Edelstahl-Spannseil 7 Verschattungslamelle 8 Holzfußboden 9 Vorgehängte Fassade

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2 3

9

Außenfassade mit Dachkonstruktion und Verschattungslamellen

In das geschwungene Aluminiumdach zwischen zwei Ausstellungsgebäuden integrierte Fußgängerbrücke 86

Detail Fassade innen

1

1 Gekrümmte I-Stahlträger 2 Edelstahl-Spannseil 3 Vorhangfassade 4 Ortbeton-Bodenplatte

2

3

Kinderwerkstatt

4

Zweigeschossige Museumsstraße entlang der Westfassade

Zentrum Paul Klee

87

Gebäudeschnitt Dach- und Wandaufbau

Übergang zwischen Dachstruktur und Atriumfassade der Museumsstraße 88

Blick vom Inneren des Atriums auf die Fassade

Innenansicht der Glasfassade

Axonometrie-Detail zeigt die Verbindung zwischen der Seilkonstruktion und der Fassade.

1

2

3

4

5

Detail Außenfassade 1 Verschattungslamelle Glas 2 Fassadenkonstruktion 3 Fußbodenbelag 4 Stahlträger 5 Wärmedämmung

Zentrum Paul Klee

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Erweiterung Morgan Library and Museum 2000–2006 New York City, New York, USA New York City

Die Morgan Library and Museum befindet sich an der Ecke 37th Street und Madison Avenue im Herzen von Manhattan in New York. Sie besteht aus einer eleganten Gruppe von Gebäuden aus den Jahren 1906 und 1928, die durch den 2006 fertiggestellten Erweiterungsbau von Renzo Piano vergrößert wurde. Die Institution beherbergt verschiedene Sammlungen, die ursprünglich von ihrem Gründer, Pierpont Morgan, erworben wurden. Ägyptische Kunst und Kunst der Renaissance gehören ebenso zur Sammlung wie historische Manuskripte und Bücher. Pianos Erweiterungsbau umfasst vier neue Ausstellungsbereiche: die Engelhard Gallery, die Morgan Stanley Gallery East, die Morgan Stanley Gallery West und die Clare Eddy Thaw Gallery.

Geografische Lage in den USA

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Zum Projekt, das den alten 14.030 m² großen Komplex um 6.970 m² erweitert, gehören auch ein neuer Eingang und öffentliche Räume entlang der Madison Avenue. Der Bau ermöglicht die Erweiterung der Sammlung des Museums und schafft zusätzliche Flächen für die Bibliothek, den Lesesaal, das Auditorium für Kammermusik und die Museumsverwaltung. Mehr als die Hälfte der neuen Flächen liegt unter der Erde, sodass für die Bauarbeiten eine bis zu 17 m tiefe Baugrube notwendig war. Der zentrale, lichtdurchflutete „Pavillon“ verfügt über die Atmosphäre einer italienischen Piazza und verbindet die drei historischen Gebäude mit den neuen Pavillons.

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Windrose: Januar N

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Das neue Gebäudeensemble ist mit einer leichten, durchlässigen Schicht aus Glas und Lamellen überdacht, die das in die Räume einfallende Tageslicht filtern. Die feingliedrige Stahlkonstruktion ist mit einem rosafarbenen, gebrochenen Weiß beschichtet und passt dadurch wunderbar zum rosa Marmor aus Tennessee, der sowohl das McKim-Gebäude als auch den Erweiterungsbau prägt. Mit Stahlblechpaneelen, transparentem und eisenarmem Glas sowie automatischen Verschattungsrollos fügen sich die neuen Fassaden harmonisch in das Ensemble aus Alt und Neu ein.

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Windrose: Juli

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n Sonnenstunden/Tag n Temperatur (°C) n Durchschnittliche Niederschlagsmenge/ Monat

Lageplan

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Südansicht

Eingangsfassade zur Madison Avenue, Manhattan

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Schnitt durch das Morgan House, den Madison Avenue-Pavillon und den Neubau

Schnitt durch den Madison Avenue-Pavillon und die Piazza mit dem Veranstaltungssaal im Untergeschoss

Skizze von Renzo Piano

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1. Obergeschoss 1 Information 2 Lobby 3 Glasaufzug 4 Clare Eddy Thaw Gallery 5 Piazza 6 Café 7 Anlieferung

7

6 3 1

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Erdgeschoss 1 2

1 Morgan House – 1852 2 Büro 3 Glasaufzug 4 Lesesaal 5 Anbau Bibliothek – 1928 6 Ursprüngliche Bibliothek – 1906

3 4

6

5

Die Piazza

Erweiterung Morgan Library and Museum

Blick vom 2. Obergeschoss zur Piazza

Außenecke Fassade

93

Lage des vergrößerten Ausschnitts

Axonometrie Bestandsgebäude und Erweiterung

Schnitt Piazza Detailschnitt-Axonometrie Blick auf die offene Piazza, die zu Lesesälen, Büros und Betriebsräumen führt

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Blick durch die Glasfassade in den rückwärtigen Innenhof

Erweiterung Morgan Library and Museum

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Vergrößerung der innen liegenden Sonnenschutzlamellen. Das Verschattungssystem erstreckt sich über die gesamte Dachfläche.

Horizontale Stahlgitterroste

Dachverglasung und innen liegende Sonnenschutzlamellen

Pfosten-Riegel-Glasfassade

Position der Geschossdecken und Stützen in der Piazza

Explosionszeichnung: Dachaufbau, Pfosten-Riegel-Fassade und Sonnenschutzlamellen

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Südostfassade des Morgan-Library-Komplexes

Innenansicht der Piazza

Erweiterung Morgan Library and Museum

97

Detailschnitt-Axonometrie Bestehendes Gebäude der Morgan Library

Erweiterung von RPBW

1

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7

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Explosionszeichnung: Dachkonstruktion, Sonnenschutzlamellen 1 Stahlgitterrost zur Verschattung 2 Glasdach 3 Abstandshalter 4 Sonnenschutzlamellen 5 Unterkonstruktion Sonnenschutz­ lamellen 6 C-Träger Stahl 7 I-Stahl-Dachträger 8 Innen liegende Verschattungselemente

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Übergang zwischen Dach und Fassade

Blick von den oberen Galerieebene auf die Piazza

Außenansicht der Fassade

Piazza mit Gartenfassade

Erweiterung Morgan Library and Museum

99

Dachdetail Mehrschichtiger Dachaufbau mit Stahl­ gitterrost, Dachverglasung, Sonnenschutzlamellen und Stahltragwerk

I-Stahl-Dachträger

8:00 Uhr

11:00 Uhr

Computergesteuerte Aluminium-Sonnenschutz­ lamellen zur Regulierung des Beleuchtungsniveaus

Dachverglasung

15:00 Uhr

Sonnen-/Verschattungsstudien im Januar

Dachkonstruktion mit aufklappbaren Stahlgitterrosten

100

Glasfassade mit Verschattungsrollos

Dachdetail Querschnitt des Dachaufbaus mit Stahlgitterrost, Dachverglasung, Sonnenschutzlamellen und Beleuchtungsschiene

8:00 Uhr

11:00 Uhr

15:00 Uhr

Sonnen-/Verschattungsstudien im Juli

Glasfassade und Deckenuntersicht

Erweiterung Morgan Library and Museum

Außenansicht Glasfassade

101

Broad Contemporary Art Museum 2003–2008 Los Angeles, Kalifornien, USA Los Angeles

Im Jahr 2003 entwarf RPBW die Erweiterung des Los Angeles County Museum of Art (LACMA). Dieses neue Museum im Zentrum von Los Angeles, das als Broad Contemporary Art Museum oder einfach als „The Broad“ bezeichnet wird, zeigt wechselnde Ausstellungen und Kunstwerke des Los Angeles Museum System. The Broad vereint an diesem Standort Galerien und Museen zu einem zusammenhängenden Campus mit öffentlichen Räumen und Ausstellungen und verhilft dem LACMA so zu einer visuellen Identität. Das Sheddach und die glatte Travertinfassade des Museums erinnern ein wenig an ein Industriegebäude.

Geografische Lage in den USA

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Windrose: Januar N

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Die Sammlung des Museums wird in sechs großen Bereichen ausgestellt, die sich auf drei Geschosse verteilen. Jeder dieser Bereiche besteht aus einem 24 m breiten, stützenfreien Raum mit hoher Decke und Holzfußboden. Rote, außen liegende Rolltreppen und Treppen führen die Besucher direkt zum Eingang im 3. Obergeschoss. Diese lichtdurchflutete Etage verfügt über ein Glasdach mit großen Aluminiumsheds, die das Tageslicht streuen und die Einstrahlung von direktem südlichen Sonnenlicht verhindern. Die Orientierung in NordSüd-Richtung trägt zudem dazu bei, die Ausstellungsräume vor Überhitzung zu schützen. In den fensterlosen, ausschließlich mit Kunstlicht beleuchteten Bereichen des 1. und 2. Obergeschosses sind Sonder- und Wechselausstellungen zu sehen. Das Erdgeschoss öffnet sich zum Park und zum benachbarten Resnick Pavilion. Im Wesentlichen besteht der Dachaufbau aus nördlich ausgerichteten, verglasten Sheds, vertikalen Verschattungsrollos und einem horizontalen Glasdach. Die eisenarme Verglasung weist eine Bedruckung auf, die das natürliche Licht streut und zugleich eine sehr gute Farbwiedergabe (CRI) erreicht. Dank des diffusen natürlichen Lichtes sind in diesen Ausstellungsbereichen die stetig wechselnde Intensität und Farbe des natürlichen Lichtes erlebbar. Außen liegende, elektrische Rollos reduzieren den Lichteinfall auf ein zur Präsentation mäßig lichtempfindlicher Kunstwerke geeignetes Maß.

Windrose: Juli

35 30 25 20 15 10 5 0

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n Sonnenstunden/Tag n Temperatur (°C) n Durchschnittliche Niederschlagsmenge/ Monat

Lageplan

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1 Westlicher Ausstellungsbereich 2 Erschließungstreppe 3 Eingangsbereich 4 Toiletten 5 Zentraler Ausstellungsbereich 6 Rolltreppe 7 Östlicher Ausstellungsbereich

1 3

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7

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3. Obergeschoss

Blick auf die Plaza vor dem Museum

103

Das Oberlichtsystem des Broad Contemporary Art Museum erlaubt vielfältige, sich mit den Jahreszeiten verändernde Lichtverhältnisse. Hier war es wichtiger, die Beleuchtungsstärke zu betrachten, die auf ein Kunstwerk im Verlauf eines ganzen Jahres einwirkt (Lux-Stunden pro Jahr), als sich auf eine konstante Beleuchtungsstärke (Lux) zu konzentrieren. In Bezug auf die empfohlene Praxis zur Beleuchtung von Museen (ANSI/IES RP-30-17 – Recommended Practice for Museum Lighting) ist dies kein übliches Vorgehen. Die Erfahrungen, die bei diesem Projekt gesammelt wurden, führten zur Überarbeitung eines ähnlichen Dachaufbaus beim Entwurf des neuen Resnick Pavilion (LACMA-Erweiterung – Phase II, 2006–2010).

Schnitt Nord-Süd

Nordfassade

104

Explosionszeichnung

Dach: Zehn nach Norden ausgerichtete Aluminiumsheds lassen indirektes Licht in die oberen Ausstellungsräume einfallen. Unter den Sheds befindet sich zusätzlich eine Glasdecke, die Einblicke in die Dachkonstruktion erlaubt.

Tragwerk: Eine Stahlkonstruktion trägt sowohl das Dach als auch die Fassaden­ bekleidung.

Fassade: Die Fassadenbekleidung des Museums besteht aus italienischem Travertin. Die sägezahnförmigen Ver­ schattungselemente prägen maßgeblich das Bild des Daches.

Erschließung: Außen liegende Treppen und Rolltreppen schaffen einen direkten Zugang zu den oberen Ausstellungsräumen.

Südfassade

Skizze von Renzo Piano

Broad Contemporary Art Museum

105

Detail Dachaufbau Die senkrechte Verglasung unter den 91 cm breiten, wärmegedämmten und in einem 45-Grad-Winkel aufgestellten Aluminium­ sheds lässt diffuses Licht in die oberen Ausstellungsräume fallen.

1

1 Aluminiumshed 2 Wärmedämmung 3 Wartungssteg Stahl 4 Sonnenschutzrollo 5 Glasdecke 6 Aluminiumkonstruktion

Detail Dach

Die außen liegende Erschließung führt direkt zu den oberen Ausstellungsräumen. 106

Seitenansicht des Daches

2

3

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5

6

Rendering des Dachaufbaus

Axonometrie Gebäude von außen

Broad Contemporary Art Museum

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Schnittdetail Obergeschosse, Fassaden­ bekleidung und Dachaufbau 1 Aluminiumsheds 2 Sonnenschutzrollo 3 Stahltragwerk 4 Leuchte 5 Glasdecke mit Screen 6 Travertinbekleidete Fassade 7 Freistehende Ausstellungswände 8 Außen liegende Treppe Lage des vergrößerten Ausschnitts

1 2

3

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Detailansicht Glasdecke und Stahltragwerk

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Blick in einen Ausstellungsraum im 3. Obergeschoss

Broad Contemporary Art Museum

109

Teil II

Tageslicht in den Museen von Renzo  Piano  Building  Workshop

Grundsätzliche Überlegungen Ein Raum ohne natürliches Licht kann nicht wirklich seinen Platz in der Architektur finden.1 Louis I. Kahn Museen mit Tageslichtnutzung haben eine lange Tradition. Seit den ersten Museumsbauten in Europa im 18. Jahrhundert2 bis in die 1950er-Jahre war das Tageslicht aufgrund der bis dahin unzureichenden Kunstlichttechnik die vorherrschende Beleuchtungsform für Ausstellungsräume. Weil direktes Sonnenlicht für Kunstwerke schädlich ist, wandten sich die Museen im Zuge der Entwicklung geeigneter technischer Lösungen dem Kunstlicht zu.3 Seit den 1980er-­ Jahren bewirken neuartige Tageslichtsysteme und die Möglichkeiten des Lichtmanagements eine Rückkehr zum Tageslicht.

Alte Pinakothek, München, Leo von Kenze. Blick in einen Ausstellungsraum mit Oberlicht (1926)

Die Wirkung einer Ausstellung wird maßgeblich von der Qualität und Intensität des Lichtes (Lichtverhältnisse) beeinflusst. Zur leichteren Orientierung im Museum und für eine angenehme Raumatmosphäre ist außerdem eine gute Grundbeleuchtung der Ausstellungsräume wichtig. In der Tageslicht- und Kunstlichtplanung spielen Materialien, Oberflächen und die Art der Ausstellungen eine besondere Rolle. Unterschiedliche Kunstobjekte – wie z. B. Gemälde, Skulpturen oder Videoinstallationen – erfordern unterschiedliche Licht­verhältnisse. Eine Ausstellung erlebbar zu machen und zugleich die Exponate vor Sonnenlicht zu schützen, führt in der Ausstellungsplanung zu einem Zielkonflikt. Zu viel direkte Sonneneinstrahlung kann Alterungserscheinungen, Verfärbungen und andere Schäden an den Kunstwerken hervorrufen. Aus diesem Grund werden für lichtempfindliche Exponate in der Regel Grenz­werte für die ­maximale Beleuchtungsstärke4 und für die maximale Dauer der Exposition (Präsentationsdauer) festgelegt.

Erweiterung High Museum, Atlanta. Ausstellungsraum im obersten Geschoss

Während Lichtsimulationsprogramme heute bereits in der frühen Entwurfsphase genaue Aussagen über Lichtintensitäten, auftretende Lichtmengen, Lichtkontraste und mögliche Blend­ effekte erlauben, waren Simulationen früher nur anhand von Modellen und Mock-ups möglich. Fehlerhafte Lichtplanungen führten immer wieder zu Einschränkungen in der Ausstellungs­ konzeption oder zu Um- und Neugestaltungen mit dem Ziel, das Lichtkonzept nachträglich an die Bedürfnisse der Konservatoren und Besucher anzupassen.

Licht und Raum Ohne Licht sind Räume wie das Vergessen. Ein Gebäude spricht die stille Sprache der Sinneswahrnehmung, die durch das Licht orchestriert wird.5 Steven Holl

1

2

3

4

112

Urs Büttiker, Louis I. Kahn, Licht und Raum Light and Space, Birkhäuser, Basel 1993, S. 24/25. Als zweites öffentliches Museum der Welt und als erstes öffentliches Museum in Europa wurde 1759 das British Museum eröffnet. Die Neue Nationalgalerie von Ludwig Mies van der Rohe ist beispielhaft für einen Universalraum mit überwiegend künstlicher Beleuchtung, vor allem im Untergeschoss. Als Beleuchtungsstärke (E) wird die Menge des Lichtstromes (Φ) bezeichnet, die auf eine beleuchtete Fläche (A) fällt. Der Lichtstrom beschreibt die von einer Lichtquelle abgegebene Licht­­menge. Aus dem Quotienten von Lichtstrom und beleuchteter Fläche ergibt sich die Beleuchtungsstärke:

Tageslicht und Architektur brauchen einander, weil sie nur im Zusammenspiel wirklich erlebbar sind. Bildet das natürliche Licht eine Einheit mit der Architektur, dann öffnet sich das Reich von Zeit und Raum und lässt durch seine Lichtverläufe, Intensitäten und Farben Emotionen entstehen. Wer Kunstwerke, Gemälde, Manuskripte, Faksimiles, Fotografien und Skulpturen ausstellen will, braucht ein Grundwissen über den architektonischen Raum, die Lichttechnik und die konservatorischen Anforderungen. Eine gelungene Museumsbeleuchtung umfasst folgende vier Dimensionen des Lichtes: – Richtung: Akzente, die das Kunstwerk in den Mittelpunkt rücken – Intensität: präzise auf die konservatorischen und kuratorischen Anforderungen abgestimmte Beleuchtungsstärken – Farbe: natürliche Farbwiedergabe – Zeit: Lichtfarbe, die sich im Tagesverlauf verändert Sowohl die Lichtmenge als auch die Lichtverteilung in einem Raum beeinflussen ­maßgeblich unser Wohlbefinden. 80 Prozent unserer Sinneswahrnehmungen sind mit dem Sehen verbunden. Licht erweckt Räume aber nicht nur zum Leben, sondern lässt sie je nach gewähltem Beleuchtungskonzept auch anders erscheinen. Die Tageslichtführung (definiert durch die Lage der

Öffnungen ins Freie) und das eingesetzte Tageslichtsystem sind für die Raum­atmosphäre entscheidend. Ein gelungenes Beleuchtungskonzept für Tages- oder Kunstlicht macht die räum­ lichen Formen und Bezüge sichtbar, erzeugt unterschiedliche Raumwirkungen und -qualitäten und lenkt die Aufmerksamkeit der Besucher auf das Wesentliche im Raum. Übertrieben dynamische Beleuchtungen hingegen führen zu Desorientierung, ­während allzu gleichmäßige ­Beleuchtungen monoton wirken.  

 Sehkomfort • Farbwiedergabe • harmonische Helligkeits verteilung

Sehleistung • Beleuchtungs stärke • minimierte Blendung

Visuelles Ambiente • Lichtmodellierung • Lichtfarbe • Lichtrichtung

Gute Beleuchtung Standardmerkmale, die die Qualität eines Beleuchtungssystems bestimmen6 

Merkmale einer guten Beleuchtung Die Qualität der Beleuchtung oder „gutes Licht“ bemisst sich an den Sehaufgaben, die das menschliche Auge zu erfüllen hat.7 Gemäß der Sehaufgabe im Ausstellungsraum – z. B. ­Lesen oder Betrachten lichtempfindlicher Kunstwerke bzw. hell angestrahlter Skulpturen – sind unterschiedliche Beleuchtungsqualitäten erforderlich. Eine gute Beleuchtung verfügt über drei grundlegende Qualitäten, die je nach den spezifischen Raum- und ­Beleuchtungsanforderungen unterschiedlich gewichtet werden.

Sehkomfort: gewährleistet durch eine gute Farbwiedergabe und eine harmonische Helligkeitsverteilung im Raum (Kontrast) Sehleistung: beeinflusst durch die Beleuchtungsstärke und die Direkt- und Reflex­­blendung Visuelles Ambiente: bestimmt durch die Farbe, Richtung und Modellierung des Lichtes (Tiefenwahrnehmung) Eine gute Beleuchtung berücksichtigt die visuellen, emotionalen und biologischen Wirkungen des Lichtes8 und kann durch Tageslicht, Kunstlicht oder eine Kombination aus beidem erreicht werden. Zu den Merkmalen einer guten Beleuchtung zählen: – Eine angemessene Beleuchtungsstärke – Eine harmonische Helligkeitsverteilung – Minimierte direkte Blendungen und Reflexionen – Eine Lichtrichtung und -modellierung, die das Erfassen dreidimensionaler Formen unterstützt – Richtige Lichtfarben und passende Farbwiedergaben – Adaptierbare Lichtniveaus und Farbtemperaturen Moderne Beleuchtungssysteme zeichnen sich zudem durch Energieeffizienz, fließende Übergänge von Tages- und Kunstlicht sowie veränderbare Beleuchtungsszenarien aus. Tageslicht und Ausstellung Bei der Lichtplanung in Museen und Ausstellungsgebäuden wird zwischen natürlichen und künstlichen Lichtquellen unterschieden, wobei insbesondere die Tageslichtsysteme sehr hohe Anforderungen an die Planer stellen. Einerseits stehen die natürliche Belichtung der Räume und eine gute Sichtbarkeit der Exponate im Vordergrund, andererseits müssen die Objekte wirksam vor ungehindert einfallender UV-Strahlung geschützt werden. Die Farbwiedergabe von Kunstgegenständen ist bei Tageslicht allerdings wesentlich besser als bei Kunstlicht, weil das Tageslicht den menschlichen Sehgewohnheiten am nächsten kommt. Außerdem schafft es ein optimales räumliches Umfeld und sorgt für ein natürliches Aussehen der Exponate. Weil sich Intensität, spektrale Zusammensetzung, Farbtemperatur und Lichtverteilung ständig ­verändern, liefert uns das Tageslicht eine Fülle von Informationen über unsere Umwelt. Im Gegensatz hierzu sind Beleuchtungen mit Kunstlicht meist gleichmäßig und statisch.9

E = Φ/A. Als Maßeinheit für die Beleuchtungsstärke dienen die metrische Einheit Lux (lx), die in Lumen (lm) pro Quadratmeter (lx = lm/m²) angegeben wird, oder die englische Einheit Foot-candle (lm/ft²). Ein Foot-candle entspricht 10,8 lx. Die Beleuchtungsstärke kann für jede beliebige, ebene Oberfläche berechnet oder mit einem Luxmeter gemessen werden. Gängige Beleuchtungsstärken sind: pralles Sonnenlicht (100.000 lx), Tageslicht ohne Sonne (10.000 lx), bedeckter Tag (1.000 lx), Dämmerung (100 lx), Vollmond (1 lx) und Sternenlicht (0,01 lx). 5 Steven Holl, Luminosity/Porosity, Toto Shuppan, Tokio 2006. 6 Siehe auch: Fördergemeinschaft Gutes Licht, licht.wissen 01: Die Beleuchtung mit künstlichem Licht, Licht.de, Darmstadt 2016. 7 Ebenda. 8 Ebenda. 9 Siehe auch: Man Jin Choi, Tages­ lichtoptimierung in Museen: Experi­ mentelle Untersuchung des visuellen Museumsraumes unter Tageslicht aus der Sicht der ökologischen Optik, Dissertation, TU München 2002.

113

Tageslicht- und Kunstlichtsysteme werden in der Regel miteinander kombiniert, um einen Ausstellungsraum und die dort gezeigten Kunstobjekte gleichmäßig zu beleuchten. Das Sonnenlicht wird durch komplexe Tageslichtsysteme gefiltert und dosiert oder durch passive bzw. aktive Verschattungssysteme gestreut und gedämpft (Blendschutz), damit es den Belichtungsanforderungen des Museums entspricht. Starke Helligkeitsunterschiede zwischen Fenstern oder Lichtdecken und Objekten, die wegen hoher Leuchtdichtekontraste störende ­Blendungen verursachen, lassen sich dadurch ebenso vermeiden wie direktes Sonnenlicht auf den ­Exponaten. Architekten und Innenarchitekten setzen Tageslicht häufig als Gestaltungselement ein. In ihren Entwürfen müssen sie sowohl qualitative als auch quantitative Aspekte be­­rück­sichtigen. Qualitative Entwurfsaspekte „Die Geschichte der architektonischen Materialien ... beschreibt den endlosen Kampf um das Licht ... mit anderen Worten: die Geschichte der Fenster“,10 sagte der Schweizer Architekt Le Corbusier im Jahr 1929. Das Tageslicht zählt zu den wichtigsten Entwurfskriterien in der Architektur. Neben den gestalterischen Aspekten spielt der Einfluss des Tageslichtes auf die Gesundheit 11 und Leistungsfähigkeit der Menschen eine Rolle. Beispielsweise fördert es die Arbeitsplatzzufriedenheit, die Produktivität und das Wohlbefinden im Büro – von Mit­arbeitern wird es gegenüber dem Kunstlicht klar bevorzugt.12 Tageslicht wirkt sich aber auch direkt auf den menschlichen Körper aus, weil es den zirkadianen Rhythmus ­beeinflusst. Quantitative Entwurfskriterien Lichtdurchflutete Innenräume erfordern eine ausreichende Beleuchtungsstärke und eine ausgewogene Lichtverteilung. Die Illumination Engineering Society (IES) und die Society of Light and Lighting (SLL) stellen für alle Gebäudetypen und Raumnutzungsarten Beleuchtungsricht­ linien mit Mindest- und Höchstwerten für die Beleuchtungsstärke zur Verfügung. Die beiden gebräuchlichsten Instrumente der IES zur Bewertung der Tageslichtverfügbarkeit sind die „räumliche Tageslichtautonomie“ (Spatial Daylight Autonomy, sDA) und die jährliche Sonnen­ einstrahlung (Annual Sunlight Exposure, ASE). Der letztgenannte Maßstab ist für Museen aller­ dings ungeeignet, weil direktes Sonnenlicht hier unerwünscht ist. Die Messgröße sDA gibt an, wie viel Tageslicht pro Jahr in einem Innenraum verfügbar ist. Museumskonzepte und Tageslicht: Ausgewogene Beleuchtung oder dynamisches Licht Stimulationen, Farben und Sehkomfort sind für eine dynamische, anregende Wahrnehmung der Exponate in Ausstellungräumen entscheidend. Es bleibt die Frage nach der richtigen ­Balance zwischen Unter- und Überstimulation. Lebhaftes Licht, starke Farbkontraste und ein Übermaß an visuellen Eindrücken führen leicht zur Überreizung des Betrachters, monoton beleuchtete Räume wiederum wirken oft langweilig und ermüdend. Wie also findet man zur ­richtigen Balance in der Lichtplanung eines Ausstellungsraumes? Einigen Theorien zufolge ­tragen Faktoren wie Vielfalt, Neuartigkeit oder Atypizität zu einer visuellen Komplexität bei, die letztlich stimulierend wirkt.

10 Zitat, das dem Schweizer Architekten Le Corbusier zugeschrieben wird (6. Oktober 1887 bis 27. August 1965). 11 Myriam Aries, Mariëlle Aarts, Joost van Hoof, „Daylight and health: A review of the evidence and consequences for the built environment“, in: Lighting Research & Technology, 47(1), 2015, S. 6–27. 12 Apiparn Borisuit et al., „Effects of Realistic Office Daylighting and Electric Lighting Conditions on Visual Comfort, Alertness and Mood“, in: Lighting Research & Technology, 47(2), 2015, S. 192–209.

114

Kunstwerke brauchen Räume, in denen sich die Betrachter konzentrieren können. Die ­Betrachter verlangen aber auch nach Inspirationen, die die Neugier wecken und so zum Verweilen einladen. Gleichzeitig bedarf es der richtigen Lichtmenge und -farbe, damit die Kunstwerke voll zur Geltung kommen. ­ useen. Verschiedenartige Lichtverhältnisse führen zu ganz unterschiedlichen Stimmungen in M Oberlichter z. B. erzeugen in klassischen Ausstellungsräumen den ganzen Tag über ein diffuses, weiches Licht. So entsteht ein neutrales Umfeld, das sich ideal dazu eignet, einen sachlichen Eindruck von den Kunstwerken zu vermitteln – die Tageslichtsysteme vieler Museen basieren auf solchen Oberlichtern und Lichtdecken. Aufgrund der geringen Kontraste kann in diesen Räumen und beim Betrachten der Exponate aber auch ein Gefühl der Monotonie entstehen. Ausgewogenes Licht schafft Stimmungen Weiches (diffuses) Licht ist ein wesentlicher Bestandteil der Beleuchtung in Museen, Galerien und Ausstellungsgebäuden. Es erzeugt geringe Kontraste und wenige oder gar keine Schatten.

Je größer eine Licht ausstrahlende Fläche (z. B. eine Lichtdecke) im Vergleich zum betrachteten Objekt ist, desto weicher erscheint das Licht in der Wahrnehmung. Will man eine kontemplative Atmosphäre im Ausstellungsraum erzeugen, muss die Beleuchtung eine gewisse Neutralität und Gleichförmigkeit ausstrahlen. Da Künstler in ihren Ateliers oft unter funktionellen, diffusen Lichtverhältnissen arbeiten, streben sie dies auch in ihren Ausstellungen an. Die gleichmäßige Helligkeitsverteilung auf vertikalen Flächen ­erzeugt eine gedämpfte und harmonische Raumatmosphäre, in der die Bilder eine Einheit mit der Wand bilden. Soll eine Ausstellung hingegen einzelne Werke hervorheben, anstatt neutral zu wirken, so bietet die Akzentbeleuchtung mit Kunstlicht zahlreiche Inszenierungsmöglichkeiten.13 Dynamisches Licht setzt Akzente In Museen sollte besonders darauf geachtet werden, eine ebenso wirkungsvolle wie be­hutsame Akzentbeleuchtung zu planen, die frei von schädlicher UV- und IR-Strahlung ist. Tageslichtsysteme und künstliche Beleuchtungen schaffen präzise Akzente, können aber auch die Plastizität von Kunstwerken unterstreichen. Die akzentuierte Beleuchtung lässt selbst kleine Details in den Vordergrund treten und erzeugt durch das Spiel aus Licht und Schatten Tiefe und Spannung. Kontrastreiche Lichtinszenierungen können die Dramatik noch erhöhen, wenn das Licht auf Bildern absichtlich uneinheitlich und dynamisch ist.14 Licht und visuelles Erlebnis Drei Faktoren bestimmen, wie Beleuchtung das visuelle Erlebnis in Räumen beeinflusst: die räumliche Verteilung der Beleuchtungsstärke, die Lichtintensität und die spektrale Verteilung des Lichtes.15

Räumliche Verteilung der Beleuchtungsstärke – Richtung und Modellierung Licht ermöglicht es uns, Dinge zu sehen. Ist es nicht gerichtet und fehlen die Schatten, erscheinen die Objekte lediglich zweidimensional. Der Betrachter benötigt gerichtetes Licht und die richtige Verteilung von Licht und Schatten, um auch die Oberflächenstrukturen genau erfassen zu können – z. B. Details einer Skulptur oder ein Relief. Eine Mischung aus diffusem Licht, das durch ein Tageslichtsystem in den Raum gelangt, und gerichtetem Kunstlicht aus Leuchten und Downlights führt zu optimalen Sehergebnissen und einer angenehmen Lichtstimmung. Lichtintensität Museumsbesucher bevorzugen im Allgemeinen höhere Beleuchtungsstärken beim Betrachten von Kunstwerken. Diesem Wunsch stehen die Forderungen der Konservatoren nach weniger Licht gegenüber. Die maximalen Beleuchtungsstärken – 200 Lux für mäßig empfindliche Objekte wie z. B. Ölgemälde und 50 Lux für hochempfindliche Materialien wie z. B. Papier – basieren auf dem Kompromiss zwischen langfristigen konservatorischen Zielen und dem Ziel, Kunstwerke auf angenehme Weise erlebbar zu machen. Das Auge ist zwar in der Lage, sich an unterschiedliche Helligkeiten anzupassen, doch dafür braucht es Zeit. Dieser Umstand ist beim Entwurf eines Museums zu berücksichtigen, vor allem bei Übergängen zwischen hell erleuchteten und eher gedämpften Ausstellungsbereichen. In einem Raum nimmt das Auge die hellste Fläche als Referenzpunkt. Da die Decken meist viel heller als die Wände sind, erscheinen die Wände selbst bei hohen Beleuchtungsstärken oft dunkel. Geringere Kontraste zwischen einer Ausstellungswand und einem Gemälde verringern die Zeit, in der sich die Pupillen erweitern oder verengen müssen. Spektrale Verteilung Tageslicht und Kunstlicht unterscheiden sich in ihrer spektralen Strahlungsverteilung.16 So enthält Tageslicht vor allem blaue Spektralfarben, wobei die tatsächliche Farbtemperatur je nach Tageszeit stark variiert. Die spektrale Zusammensetzung des Sonnenlichtes verändert sich vor allem in Bezug darauf, wie direkt das Sonnenlicht auf die Erdoberfläche trifft. Maßgeblich ­hierbei ist der Winkel, in dem die Sonne zwischen Sonnenauf- und -untergang über dem ­Horizont steht.17, 18 Das wichtigste Argument für natürliches Licht in Museen ist seine Fähigkeit, Kunstwerke und Farben so naturgetreu wie möglich erscheinen zu lassen. Sonnen­licht ist die Lichtquelle mit der besten Farbwiedergabe. Die drei H ­ aupteigenschaften jeder Farbe sind: der Farbwert, die Farbsättigung und die absolute Helligkeit. Der Farbwert beschreibt die

Grundsätzliche Überlegungen

13 ERCO, Culture – Licht für Kunst. Planungsprinzipien und Gestaltung. Online-Publikation, erco.com 14 Um 1940 verwendete Peggy Guggenheim in ihrer ersten New Yorker Galerie – „The Art of This Century Gallery“ – dynamisches Licht, um dadurch einen neuen Zugang zur Kunst zu ermöglichen und um pulsierendes Leben durch pulsierendes Licht visuell zu vermitteln. 15 Steven Weintraub, Gordon Anson, „Technics: Natural Lighting in Museums: An Asset or a Threat?“, in: Progressive Architecture, 5, 1990, S. 49–54. 16 „Die spektrale Leistungsdichte ist eine bildhafte Darstellung der Strahlungs­ leistung, die von einer Lichtquelle bei jeder Wellenlänge oder jedem Wellenlängenband im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen ­Spektrums abgegeben wird.“, in: Illuminating Engineering Society of North America, Museum and Art Gallery Lighting: A Recommended Practice, ANSI/IESNA RP-30-96, Illuminating Engineering Society of North America, New York 1996. 17 Günter Wyszecki, W. S. Stiles, Color Science: Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulas, John Wiley & Sons, London 1967, S. 8. 18 Mark Karlen, James Benya, Christiana Spangler, Lighting Design Basics, 3. Auflage, John Wiley & Sons, Hoboken, NJ, 2017, S. 103.

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­ arbempfindung, die aus der Mischung von Rot, Grün und Blau entsteht. Die Farbsättigung F bezieht sich auf den Grauanteil in der Farbe, während die absolute Hellig­keit den Grad der rela­tiven Helligkeit oder Dunkelheit einer Farbe angibt. Grundbeleuchtung versus Funktionsbeleuchtung Licht in Ausstellungsräumen übernimmt zwei Aufgaben: die Beleuchtung der Kunstwerke (Funktionsbeleuchtung) und die allgemeine Beleuchtung des Raumes (Grundbeleuchtung). Die Funktionsbeleuchtung konzentriert sich auf die Exponate und hat unter Umständen keinerlei Einfluss auf die sonstige Raumbeleuchtung. Die Grundbeleuchtung bestimmt, wie Licht im ­ enschen beeinAllgemeinen im Raum erlebt wird, wobei natürliches Licht die Stimmung der M flusst und sich im Tagesverlauf verändert. Beide Beleuchtungsarten sind eng miteinander verbunden, aber dennoch so unterschiedlich, dass sie getrennt betrachtet werden müssen. Tageslicht und Ausstellungskonzept: Dauerausstellungen – Wechselausstellungen Die konservatorischen Richtlinien und Anforderungen in Bezug auf das Tages- und Kunstlicht in Museen können sehr unterschiedlich sein. Oft verfügen Museen über spezifische ­Regelungen, die vom Ausstellungskonzept oder von der Lichtempfindlichkeit der gezeigten Exponate abhängen.19 Die Festlegung der maximal zulässigen Beleuchtungsstärken erfolgt je nach Ausstellungskonzept und Art der Ausstellung (Dauer- oder Wechselausstellung) sowie der ausgestellten Objekte. Man unterscheidet dabei zwei Arten: die maximale Beleuchtungsstärke, die den zu einem bestimmten Zeitpunkt an der Wand oder am ­Exponat gemessenen maximalen Helligkeitswert definiert (Point-in-Time Illuminance, PITI), und die kumulierte jährliche Beleuchtungsstärke (Accumulated Annual Illuminance, AAI), die die gesamte Lichtexposition der Kunstwerke im Lauf eines Jahres misst.

In Dauerausstellungen werden die Kunstwerke das ganze Jahr über in einem Raum gezeigt. Hier ist es aus konservatorischer Sicht erforderlich, die Obergrenze der kumulierten jähr­lichen Beleuchtungsstärke einzuhalten. Bei Wechselausstellungen kann der AAI-Höchstwert überschritten werden, da die Kunstwerke nur kurzzeitig dem Licht ausgesetzt sind. Bei Exponaten in Sonderausstellungen ist besonders auf die maximale Beleuchtungsstärke zu achten. Die dreifache Wirkung von Licht in Museen Eine gute Beleuchtung im Museum wirkt sich positiv auf die Sehleistung der Menschen aus und schafft eine angenehme Umgebung.

Visuelle Funktionen – Ausleuchten des Ausstellungsbereiches gemäß den konservatorischen Richtlinien – Sicherstellen einer ausreichenden Beleuchtungsstärke zum Betrachten der Exponate – Vermeiden von Blendungen und Reflexionen – Erzeugen guter Kontraste auf den Exponaten – Gewährleistung der richtige Lichtfarbe und einer guten Farbwiedergabe – Förderung der Orientierung im Raum Emotionale Wahrnehmung – Unterstützung der Wirkung von Architektur und Ausstellung ­– Einsatz von Licht als Gestaltungselement ­– Erstellen dynamischer Szenarien – Harmonische Verteilung von Helligkeit 19 The Museum and Art Gallery Lighting Committee of the Illuminating Engineering Society of North America, Recommended Practice for Museum Lighting, ANSI/IES RP-30-17, Illuminating Engineering Society, New York 2017, S. 8. 20 Laura J. Millin (Hrsg.), James Turrell: Four Light Installations, The Real Comet Press, Seattle 1982, S. 18.

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Biologische Wirkung – Stimulation oder Entspannung der Betrachter – Vermitteln eines Gefühls für die Zeit und den zirkadianen Rhythmus Licht und Material Ich denke, Licht ist genauso stofflich wie alles andere.20

James Turrell

Licht und Material sind voneinander abhängig, wobei die Materialien direkten Einfluss auf die Lichtmenge und -qualität nehmen. Zwei wichtige Materialeigenschaften sind die Farbe und die Oberflächenbeschaffenheit. Reflektierende Materialien und glänzende Oberflächen reflektieren das Licht, sodass Spiegelbilder der Lichtquelle zu sehen sind. Matte M ­ aterialien, wie z. B. Natur­stein, Holz und Putz, streuen das Licht gleichmäßig in alle Richtungen. Licht wird durch den Farbton, den Reflexionsgrad und die Lichtintensität definiert. Der Reflexions­grad bestimmt, wie viel Licht absorbiert bzw. reflektiert wird. Eine weiße Wand reflektiert rund 80 % des einfallenden Lichtes, eine dunkle Wand nur etwa 10 %. Farbige Oberflächen geben dem reflektierten Licht etwas Farbe. Lage der Tageslichtquelle Ganz allgemein gibt es zwei Möglichkeiten, wie Tageslicht in Innenräume gelangt: durch Fenster in der Fassade sowie durch Dachöffnungen und Oberlichter. Oberlichter werden mit Licht­ lenkungssystemen kombiniert, die zusammen mit lichtstreuenden, UV-Strahlung filternden Glasdecken nur diffuses Tageslicht einlassen und direktes Sonnenlicht gezielt abhalten. Licht­ lenkungssysteme sind lichtlenkende Anlagen im Dachbereich, aber auch Decken­hohlräume, die das Tageslicht über Mehrfachreflexion und lichtstreuende Glasunter­decken gleichmäßig im Raum verteilen. Man unterscheidet zwischen feststehenden, nicht veränderbaren Elementen und beweglichen Systemen, die das Tageslicht dynamisch modulieren und zugleich als thermischer Sonnenschutz dienen. Bei Lichtlenkungs- und Verschattungssystemen geht es im Wesentlichen um Sonnenschutz (z. B. Verschattung durch Außenjalousien), Blendschutz (Kontraste und Direkt­licht), Lichtfilterung (Anpassung der Beleuchtungsstärke) und Lichtstreuung (Leuchtdichte­ verteilung).

Kimbell Art Museum, Louis I. Kahn, Fort Worth (1966–1972). Licht erzeugt Materialkontraste: Die Wände im Museum bestehen aus Travertin, der Bogen aus Sichtbeton. Je nach Art (Tages- oder Kunstlicht) und Richtung (direkt oder indirekt) des Lichtes werden die Materialkontraste betont, oder aber die Materialien scheinen ineinander überzugehen.

Fenster in Ausstellungsräumen sind nur dann sinnvoll, wenn eine Verschattung der ausge­ stellten Objekte durch Personen oder andere Gegenstände ausgeschlossen werden kann oder wenn nur indirektes Licht ins Rauminnere gelangt. Dies können hohe seitliche Oberlichter oder nordorientierte Fassaden gewährleisten, durch die Tageslicht relativ schwankungsfrei einfällt.21 Tageslichtsysteme – Typologien Moderne Museen brauchen helle Ausstellungsräume mit diffusem Tageslicht, damit ein ungehindertes Betrachten möglich und der optimale Schutz der Exponate gewährleistet ist. Tageslichtsysteme22 lassen sich prinzipiell anhand ihrer Geometrie unterscheiden. Bei ­flächi­gen Systemen besteht die gesamte Deckenfläche aus Glas; bei linearen Systemen sind lang­ gestreckte Oberlichter entweder horizontal (Lichtbänder) oder vertikal (Shed) angeordnet, punktförmige Systeme setzen sich aus einzelnen Oberlichtern zusammen. Bei v­ ertikalen Systemen gelangt das Licht durch vertikale Öffnungen (einzelne Fenster oder Glasfassaden) in die Innenräume.  

Flächige Systeme • Lichtdecken • Lichtdecken mit Sonnensegel



Lineare Systeme • Lichtbänder • Sheds

• •

Punktförmige Systeme Einzelne Oberlichter Gruppierte Oberlichter



Tageslichtstreuende Glasdächer, horizontale Lichtbänder und punktförmige Oberlichter erhalten die Summe des direkten Sonnenlichtes, des Himmelsblaus und des Lichtes, das von den Wolken reflektiert wird. Sie modulieren dieses Licht mithilfe lichtdurchlässiger Materialien und Lamellen. Nordorientierte Oberlichter (Sheds) nutzen die Ausrichtung und die äußere Verschattung, um das Eindringen von direktem Sonnenlicht in die Ausstellungsräume zu verhindern.

Grundsätzliche Überlegungen

21 Doris Haas-Arndt, Fred Ranft, Tageslichttechnik in Gebäuden, C. F. Müller Technik, Heidelberg 2006. 22 Christopher Cuttle, Light for Art’s Sake: Lighting for Artworks and Museums Displays, Butterworth-Heinemann, Boston 2007.

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Vorteilhaft ist auch, dass dieses Licht im Tagesverlauf weniger Schwankungen unterliegt als das direkte Sonnenlicht. Da die Sheds das Sonnenlicht streuen, ist der Einsatz klarer Verglasungen möglich, sodass die Museumsbesucher den Himmel sehen können. Seitlich belichtete Ausstellungsräume (vertikale Systeme) eignen sich gut zur Präsentation dreidimensionaler Kunstwerke, wie etwa Skulpturen und Reliefs, deren Formen und Texturen dadurch besonders gut zur Geltung kommen. Für Gemäldegalerien hingegen sind sie weniger geeignet, weil sich die Fenster in den Bildern spiegeln können. In diesem Fall müssen die ­Bilder nach vorn gekippt werden, um störende Reflexionen zu vermeiden. Lichtmanagementsysteme Lichtmanagementsysteme kombinieren die Tageslichtsteuerung (z. B. durch aktive Verschattungen und Jalousien) und das künstliche Licht (direkte und indirekte Leuchten) und sorgen dafür, dass lichtempfindliche Exponate nur den Beleuchtungsstärken ausgesetzt sind, die für eine gute Wahrnehmung der Exponate erforderlich sind. Präsenzbasierte Steuerungssysteme begrenzen die Beleuchtung auf Zeiträume, in denen tatsächlich Besucher anwesend sind. Tageslichtsensoren und Jalousiesteuerungen regeln die Tageslichtmenge gemäß den konservatorischen Ansprüchen und vermitteln zwischen architektonischem Erlebnis, menschlichem Wohlbefinden, behutsamer Ausstellungsbeleuchtung und Energiekosten. Da Tageslicht außer­ useumspersonal dem das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit steigert, ist es auch für das M von großem Vorteil.23 Tageslicht – Kunstlicht Tageslicht verursacht keinerlei CO2-Emissionen und kostet nichts. Wird es richtig eingesetzt, lassen sich beträchtliche Mengen Beleuchtungsstrom und damit bis zu 20 % des Gesamt­ energieverbrauchs in Museen einsparen. Die unkontrollierte Tageslichtnutzung in Ausstellungsräumen hat jedoch Nachteile. Sonnenlicht birgt das Risiko, Räume zu überhitzen oder überzubelichten, was Schäden an den Kunstwerken verursachen kann. Folglich gilt es, im Rahmen von Museumsprojekten aktive und passive Lichtlösungen zu entwickeln, die die schädlichen Wirkungen des Lichtes – Wärme und UV-Strahlung – unter Kontrolle halten. Die Museen von RPBW verfügen über eine effektive Steuerung des Tageslichtes, womit deutlich wird, wie wichtig eine gewisse Erfahrung bei der Entwicklung und Umsetzung aktiver und passiver Lichtlösungen ist.  

• • • • • • •

Tageslicht

Kunstlicht

Vorteile

Vorteile

Besseres Raumerlebnis Keinerlei CO2 -Emissionen, kostenneutral Sichtverbindung zur Außenwelt und den Wetterbedingungen Gesteigertes Wohlbefinden der Mitarbeiter Vielfältige Lichtverhältnisse und Lichtstimmungen im Raum Farbtemperaturen, die sich im Tagesverlauf verändern Korrekte Lichtfarbe und Farbwiedergabe

• • • • • • •

Nachteile • 23 L. Edwards, P. Torcellini, A Literature Review of the Effects of Natural Light on Building Occupants, NREL/ TP-550-30769, National Renewable Energy Laboratory, Colorado 2002. 24 ARUP Lighting Design, Rethinking Lighting in Museums and Galleries, https://www.arup.com/-/media/arup/ files/publications/r/rethinking_lighting_in_museums_and_galleries.pdf

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• • 

Gefahr der Überhitzung des Ausstellungs­ raumes Mögliche Überlichtung des Ausstellungsraumes Dynamisches Lichtszenario eventuell nicht passend für die Exponate 

Mehr Flexibilität bei den Lichtszenarien Möglichkeit, die Beleuchtung an die Wünsche der Besucher und Kuratoren anzupassen Maßgeschneiderte Beleuchtung für unterschiedlichste Nutzungen Einstellbare Farbtemperaturen und Beleuchtungsstärken Präsenzbasierte Steuerungssysteme reduzieren die Lichtexposition der Kunstwerke Beleuchtung nur während der Betriebszeiten Möglichkeit, vorprogrammierte Lichtszenarien abzurufen Nachteile

• • •

Potenziell hohe Wartungs-/Lebenszykluskosten Potenziell hohe Energiekosten, sofern keine hocheffizienten Leuchten eingesetzt werden Potenziell monotone und ermüdende Lichtszenarien

Die Beleuchtungstechnik unterlag in den letzten Jahren einem beispiellosen Wandel. LED-­ Leuchten sowie neue Beleuchtungs- und Steuerungssysteme bieten auch in Museen viele Vorteile, insbesondere wenn es um die Einsparung von Energie- und Wartungskosten geht.24 

Ansätze für Lichtlösungen in Museen Bei der Lichtgestaltung in Museen sind mehrere Planungsparameter zu berücksichtigen: die architektonischen Ziele und die Architektursprache, der Ausstellungsraum und seine Proportio­ nen, die Raumgestaltung und Farbgebung, das verfügbare Tageslicht und die Ausstellungs­ inhalte. Maßgeblich für den Raumeindruck und den Kunstgenuss ist auch die Raumatmosphäre. Lichtgestaltungen in Museen kombinieren Tageslicht und Kunstlicht und lassen sich mithilfe von sechs Faktoren definieren.25 Diese unterscheiden sich je nach den ausgestellten Kunstwerken, dem Museumsprogramm und dem gewünschten Besucher­erlebnis. Um eine bestimmte Raum­ atmosphäre zu erzeugen, werden verschiedene Beleuchtungsaspekte zu einem Gesamtkonzept zusammengeführt. Alle sechs Faktoren sind wichtig und bestimmen zusammen das Erscheinungsbild des Raumes.

– Grundbeleuchtungsstärke – Visuelle Wahrnehmung – Beleuchtungshierarchie – Lichtführung – Lichtschärfe – Leuchtelemente Die Grundbeleuchtungsstärke bestimmt den subjektiven Gesamteindruck der Beleuchtung in einem Raum, der durch eine diffuse Beleuchtung gleichmäßig, ungerichtet und schattenfrei ausgeleuchtet wird. Die visuelle Wahrnehmung beschreibt die Fähigkeit der Menschen, kleine Objekte und feine Details zu sehen. Für eine gute Sehleistung müssen die Beleuchtungsstärke und die Kontraste ein gewisses Mindestmaß erreichen. Die Beleuchtungshierarchie strukturiert das Lichtkonzept und definiert die verschiedenen Lichtniveaus im Ausstellungsraum. Licht lenkt die Aufmerksamkeit auf die wichtigen Exponate und lässt unbedeutende Dinge in den Hintergrund treten. Die Lichtführung beschreibt die Ausrichtung der Beleuchtung, die die Wirkung dreidimensionaler Oberflächen oder Objekte durch Glanzlichter und Schatten verstärken kann. Die Lichtschärfe beschreibt die scharf abgegrenzten Ränder von Licht und Schatten auf Oberflächen. Leuchtelemente sind Leuchten oder andere Lichtquellen, die von den Betrachtern wahrgenommen werden.

Konservatorische Aspekte und Licht Konservierung und Tageslicht – ein Widerspruch? Lichtbedingte Schäden an Kunstwerken treten am häufigsten auf, während sie ausgestellt sind. Deshalb zählen Ausstellungsdauer und Lichtintensität zu den wichtigsten Fakto­ren, wenn es um den Schutz der Exponate geht. Die Illuminating Engineering Society of North America (IESNA) empfiehlt: „Das Kunstwerk muss sichtbar sein, wenn es ­ausgestellt wird. Schäden gering zu ­halten (z. B. durch unzureichende Beleuchtung) ergibt keinen Sinn, wenn man das Objekt als Folge davon nicht mehr erkennen kann. Jede Institution muss selbst entscheiden, welchen lichtbedingten Schaden sie innerhalb welchen Zeitraums für akzep­tabel hält, d. h. welche Lebens­dauer die Werke haben sollen. Hierfür müssen sie die Empfindlichkeit jedes Kunst­ werkes und jeder Sammlung so genau wie möglich bestimmen.“26 Auswirkungen der Lichtexposition Licht ist für die Wahrnehmung von Kunstwerken und für den Kunstgenuss in Museen entscheidend, gleichzeitig vermag es lichtempfindliche Kunstwerke und Artefakte dauerhaft zu schädigen. Niedrige Lichtniveaus über lange Zeiträume können ebenso starke Beeinträchtigungen

Grundsätzliche Überlegungen

25 Cuttle, Light for Art’s Sake, S. 51–112. 26 Illuminating Engineering Society of North America, S. 1.

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hervorrufen wie hohe Lichtniveaus über kurze Zeiträume.27 Licht ist Strahlungs­energie und führt durch Wärmeentwicklung oder photochemische Prozesse zu irreversiblen Veränderungen. Werke aus organischen Materialien sind hierfür besonders anfällig.28 Die Strahlungswärme erhöht die Oberflächentemperatur eines Objektes, wodurch Ver­ färbungen, Risse und andere Beeinträchtigungen entstehen. Photochemische Prozesse verändern die Kunstwerke auf molekularer Ebene und verursachen z. B. Brüchigkeit. „Da alle Schäden kumulativ und irreversibel sind, müssen Dauer und Intensität der Bestrahlung überwacht und begrenzt werden.“29 Tageslicht enthält sichtbares Licht (Wellenlänge 400–760 nm), ultraviolette Strahlung (Wellenlänge kürzer als 400 nm) und infrarote Strahlung (Wellenlänge länger als 760 nm). Egal wie gering die Bestrahlung ist, sie wird immer schädigend auf lichtempfindliche Materialien wirken. Allerdings lässt sich das Risiko eines Schadens mit entsprechenden Strategien verringern. Hierzu zählen:30 – Verringerung der Menge an sichtbarem Licht, die auf ein Objekt fällt – Reduzierung der Beleuchtungsstärke oder der Lichtintensität – Verkürzung der Zeit, in der ein Objekt dem Licht ausgesetzt ist – Minderung der ­kumulativen Wirkung – Ausschluss jeglicher nicht sichtbaren Strahlung – Blockieren der Ultraviolett- und Infra­rot­strahlung Verringerung der Menge an sichtbarem Licht Das menschliche Auge benötigt eine Mindestbeleuchtungsstärke von 50 Lux, um die Form und Farbe eines Gegenstandes richtig wahrnehmen zu können. Restauratoren empfehlen daher einen Maximalwert für sehr empfindliche Objekte von 50 Lux. Für mäßig ­empfindliche Gegenstände liegt der empfohlene Höchstwert bei 200 Lux. Lichtunempfindliche Materialien bleiben von der Lichtmenge unbeeinflusst. Die Werte sollten 300 Lux dennoch nicht überschreiten, da sich das menschliche Auge nur langsam an unterschiedlich hell beleuchtete Ausstellungsräume anpassen kann. Verkürzung der Expositionszeit Die Intensität des Tageslichtes ist nicht konstant. Dennoch resultieren die Schäden, die durch Lichteinwirkung entstehen, aus dem linearen Zusammenspiel der Beleuchtungsstärke und der Dauer, die ein Objekt dem Licht ausgesetzt ist. „Beispielsweise weisen Objekte, die sechs Monate lang einer Beleuchtungsstärke von 100 Lux ausgesetzt waren, dieselben Schäden auf, wie Objekte, die in der Hälfte der Zeit die doppelte Beleuchtungsstärke (also 200 Lux für drei Monate) erhielten.“31

27 National Gallery of Art, Effects of Light Exposure, https://www.nga.gov/ conservation/preventive/effects-of-light-exposure.html 28 https://llfa.eu/ 29 The National Gallery of Art, Effects of Light Exposure, https://www.nga.gov/ conservation/preventive/effects-of-light-exposure.html 30 Scottish Museums Council, Fact Sheet Conservation and Lighting, Museums Australia, Victoria, 2003, https:// amagavic.org.au/assets/Info_Sheet_3_ Conservation_and_Lighting.pdf 31 Ebenda. 32 Ebenda. 33 Ebenda.

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Deshalb ist es unerlässlich, die Bestrahlungsdauer von Museumsobjekten zu kontrollieren und die jährliche Lichtexposition auf ein Minimum zu reduzieren. Die jährlichen Expositionszeiten basieren üblicherweise auf den jährlichen Öffnungszeiten. Multipliziert man diese Expositionszeiten mit den für die jeweiligen Kunstwerke empfohlenen maximalen Beleuchtungsstärken, ergibt sich ein Gesamtwert für die empfohlenen Anzahl von Lux-Stunden. Beispiele für die maxi­mal empfohlene Anzahl von Lux-Stunden pro Jahr sind:32 50.000 Lux-Stunden für hochempfindliche Materialien (50 Lux) 480.000 Lux-Stunden für mäßig empfindliche Materialien (200 Lux) Werte wie diese sind eine große Hilfe für den Fall, dass sich das Lichtniveau im Ausstellungs­ raum nicht ausreichend reduzieren lässt. Man kann die Lichtexposition beispielsweise durch eine Verkürzung der Präsentationsdauer begrenzen, sodass sie innerhalb des jährlich zulässigen Maximums bleibt. Hat ein Objekt seine empfohlene jährliche Strahlungsdosis erreicht, sollte es aus der Ausstellung entfernt und in einem dunklen Raum aufbewahrt werden.33 Ausschluss nicht sichtbarer Strahlung Ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung) ist für Objekte, die auf optische Strahlung empfindlich

reagieren, extrem schädlich. Sie wird in Mikrowatt/Lumen gemessen – dies „beschreibt den UV-Anteil in einem Lumen. Um die UV-Strahlung auszuschließen, werden Filter benötigt, die den ultravioletten Anteil im natürlichen und künstlichen Licht reduzieren. Da die UV-Strahlung nicht zum Erscheinungsbild der Kunstwerke beiträgt“34, sollte sie möglichst auf null Mikrowatt/ Lumen reduziert werden. Infrarotstrahlung (IR-Strahlung) ist die Form von Energie, die wir als Wärme empfinden. Wärme beeinflusst die relative Luftfeuchtigkeit und den Feuchtegehalt von Gegenständen. Durch die von der IR-Strahlung erzeugte Wärme trocknen Objekte auch dann aus, wenn die Temperatur und Luftfeuchtigkeit in Räumen oder Vitrinen konstant gehalten werden. 35 Jede Lichtquelle führt zu einer gewisse Wärmeentwicklung. Direktes Sonnenlicht hat einen hohen IR-Anteil und sollte daher nicht einmal für kurze Zeiträume auf die Exponate treffen. Die von Leuchten abgestrahlte Wärme kann auf Exponaten zu Überhitzungen und in Vitrinen zu erhöhten ­Temperaturen führen. Um die negativen Auswirkungen der IR-Strahlung zu begrenzen, muss natürliches Licht mithilfe geeigneter Beschichtungen auf Fenstern und Oberlichtern gefiltert werden, während Leuchten in einem sicheren Abstand von Kunst­objekten und Vitrinen anzubringen sind. Lichtempfindlichkeit verschiedener Materialien Um Exponate aus lichtempfindlichen Materialien richtig schützen zu können, muss deren Lichtempfindlichkeit bekannt sein. Folgende Tabelle enthält Empfehlungen für maximale Beleuchtungsstärken bei bestimmten Materialien.   Material/Exponat Empfindlichkeit Empfohlene Beleuchtungsstärke

Die meisten Keramiken, Glas, Stein und Metalle

Gering

200 Lux oder mehr

Öl- und Temperagemälde, ungefärbtes Leder, Lack, Holz, Horn, Knochen, Elfenbein, Mineralien, zeitgenössische Schwarz-Weiß-Fotografien

Mittel

150–200 Lux

Aquarelle, Farbstoffe, Briefmarken, Manuskripte, Drucke und Zeichnungen, empfindliche Textilien, Fotografien, Pelze und Federn, Miniaturen, Transparente, unbehandelte, dünn auf Leinwand aufgetragene Gemälde 

Hoch

50 Lux oder weniger

Tabelle 1: Lichtempfindlichkeit für verschiedene Materialien nach Kategorien36 

Lichtempfindlichkeit von farbigen Materialien gegenüber Licht und UV-Strahlung Lichteinwirkungen können aufgrund der Strahlungsenergie zu kumulativen und dauerhaften Schäden an lichtempfindlichen Objekten führen. „Diese Energie verursacht irreversible Veränderungen, entweder durch Wärmeentwicklung oder durch photochemische Prozesse.“37 

 Beleuchtungs- Schädigung stärke

Geringe Mittlere Hohe Empfindlichkeit Empfindlichkeit Empfindlichkeit

50  Lux

Gerade spürbares Verblassen Fast vollständiges Verblassen

300  – 7.000 J 10.000  – 200.000 J

20  –700 J 700  – 20.000 J

1,5  – 20 J 50  – 600 J

150 Lux

Gerade spürbares Verblassen Fast vollständiges Verblassen

100  – 2.000 J 3.000  – 70.000 J

7– 200 J 200  – 7.000 J

6 M– 7 J 15  – 200 J

500 Lux

Gerade spürbares Verblassen Fast vollständiges Verblassen

30  – 700 J 1.000  –  20.000 J

2– 70 J 70  – 2.000 J

6 M– 2 J 5  – 60 J

Gerade spürbares Verblassen 5.000 Lux (Fenster oder Fast vollständiges Verblassen Schreibtischlampe)

3– 70 J 100  – 2.000 J

2 M– 7 J 7– 200 J

5 T– 2 M 6 M– 6 J

30.000 Lux Gerade spürbares Verblassen (durchschnittliches Fast vollständiges Verblassen Tageslicht) 

2 M– 10 J 20  – 300 J

2 W– 1 J 1– 30 J

1 T– 2 W 1 M– 1 J

Tabelle 2: Zeiten bis zum Verblassen licht­empfindlicher Materialien38 

(Abkürzungen: Jahr: J; Monat: M; Woche: W; Tag: T) Hinweis: Annahme ist, dass die Lichtexposition ca. 8 Stunden pro Tag und 3.000 Stunden pro Jahr beträgt. 

Grundsätzliche Überlegungen

34 Ebenda. 35 Ebenda. 36 The Museum and Art Gallery Lighting Committee 2017, S. 31. 37 The National Gallery of Art, Effects of Light Exposure, https://www.nga.gov/ conservation/preventive/effects-oflight-­exposure.html 38 The Museum and Art Gallery Lighting Committee 2017, S. 105.

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Grenzwerte der jährlichen Lichtexposition Die kumulative tageslichtbezogene Beleuchtungsstärke sollte pro Jahr höher als 50.000 Lux-Stunden sein, zugleich aber einen Wert von 480.000 Lux-Stunden für M ­ aterialien mittlerer Empfindlichkeit nicht überschreiten. Objekte mit mittlerer bis hoher Lichtempfindlichkeit werden mit minimalen Lichtmengen (50 Lux) beleuchtet. Da sie schneller Schaden nehmen, sollte die Dauer der Lichteinwirkung kürzer sein. Die Tageslichteinwirkung ist kumulativ, weshalb es wichtig ist, die gesamten Lux-Stunden pro Jahr zu begrenzen und nicht nur die maximal zulässige Beleuchtungsstärke. Verglasungen sollten UV-Strahlungen aller Wellenlängen ausschließen.   Materialtyp

Maximale Beleuchtungsstärke

Lux-Stunden/Jahr

(Keiner der Werte sollte überschritten 50 Lux 50.000 werden) Hochempfindliche Materialien: Textilien, Baumwolle, Naturfasern, Pelze, Seide, Schreibtinten, Papierdokumente, Spitzen, flüchtige Farben, Aquarelle, Wolle, manche Mineralien Anmerkung: ca. (50 Lux) x (8 Stunden pro Tag) x (125 Tage pro Jahr). Je nach Material können unterschiedliche Lichtniveaus (höher oder niedriger) und/oder unterschiedliche Ausstellungs­ zeiten (4 Stunden für 250 Tage) angemessen sein. Mäßig empfindliche Materialien: Textilien mit beständigen Farben, Ölgemälde, Holzoberflächen, Leder, einige Kunststoffe

200 Lux

480.000

Anmerkung: ca. (200 Lux) x (8 Stunden pro Tag) x (300 Tage pro Jahr). Je nach Material können niedrigere Werte angemessen sein. Wenig empfindliche Materialien: Metall, Stein, Glas, Keramik, die meisten Mineralien 

Werte je nach Ausstellungssituation

Tabelle 3: Empfohlene Grenzwerte der jährlichen Lichtexposition. Sie tragen dazu bei, Lichtschäden an empfindlichen Kunst­werken und Artefakten in Museen zu vermeiden.39 

Kunst und Architektur Es versteht sich von selbst, dass das Erscheinungsbild der Exponate und damit die Wahrnehmung und das Erleben der Besucher maßgeblich von der Lichtqualität in den Ausstellungsräumen beeinflusst wird. Kunst zu erleben kann in natürlichem Licht angenehmer und erfüllender sein als in künstlichem Licht. Dadurch, dass das Tageslicht seine Eigenschaften ständig verändert, bietet es den Besuchern immer wieder neue, einzigartige Raum- und Kunsterlebnisse. Zudem eröffnet es den Besuchern die Möglichkeit, Gemälde und Zeichnungen in Lichtverhältnissen zu betrachten, die jenen ihrer Entstehungszeit sehr ähnlich sind.

„Wir wussten“, schrieb Louis I. Kahn, „dass das Museum immer voller Überraschungen sein würde. Blautöne würden an einem Tag so und an einem anderen Tag völlig anders aus­sehen – je nach Charakter des Lichtes. Es gibt nichts Statisches, nichts Statisches wie bei einer elektrischen Glühbirne, die nur ein Jota vom Charakter des Lichtes vermitteln kann. Das Museum bietet so viele Stimmungen wie es Augenblicke in der Zeit gibt, und niemals, solange das Museum als Gebäude existiert, wird auch nur ein einziger Tag dem anderen gleichen.“40

39 Illuminating Engineering Society of North America, 1996, S. 14. 40 Nell E. Johnson und Louis I. Kahn, Light is the theme: Louis I. Kahn and the Kimbell Art Museum, Kimbell Art Foundation, Fort Worth 1975, S. 16.

122

Die Rolle der Museumsarchitektur geht weit über die Funktionalität hinaus. Ihre Aufgabe ist es, mithilfe von Form und Ästhetik eine Geschichte zu entwickeln, die die Kunst nicht überlagert, sondern vielmehr als Rahmen dient. Tageslichtöffnungen und ihre Steuerungs­systeme ver­ leihen den Ausstellungsräumen Identität, weil sie ein integrales Raumerlebnis erzeugen. Gewähren sie zudem Einblicke in das städtische Umfeld, schaffen sie außerdem einen direkten Bezug zum Standort.

Erweiterung des Kimbell Art Museum, 2007–2013, Renzo Piano-Pavillon

Grundsätzliche Überlegungen

123

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen Verschattungskonzepte – Tageslichtsteuerung

Verschattungskonzepte

Projekte mit Lichtschaufeln Lichtschaufel 1. Lichtröhre zur Umlenkung des indirekten Lichtes 2. Außen montierte Lichtschaufel zum Einfangen des Sonnenlichtes 3. In die Lichtröhre integrierte Verglasung

Nasher Sculpture Center Erweiterung High Museum

Projekte mit Lamellen

Lamellen 1. Feststehende lichtstreuende Lamellen, hergestellt aus Ferrozement, Metall oder transluzentem Glas 2. Glasdach 3. Lichtdurchlässige Decke aus Stoff, Glas oder Metall für eine gleichmäßige Lichtstreuung

Menil Collection Cy Twombly-Pavillon Fondation Beyeler Erweiterung Morgan Library and Museum

Die beiden wichtigsten Typen für Dachkonstruktionen von RPBW

Menil Collection 300 25 mm dicke Ferrozement-­ Lamellen reflektieren das Tageslicht in die Ausstellungsräume und die Lobby.

Fondation Beyeler 12 mm dicke, bedruckte Glas­ lamellen streuen das in die Ausstellungsräume einfallende Licht.

Kulturzentrum Jean-Marie Tjibaou 244 Brettschichtholzrippen aus Iroko-Holz sorgen in der Bibliothek und anderen Bereichen für Schatten.

Cy Twombly-Pavillon Bedruckte Glaspaneele und Aluminiumlamellen verschatten die Ausstellungsräume.

Nasher Sculpture Center 912 Aluminiumdruckguss-Elemente lenken das Tageslicht in die Ausstellungsräume und die Lobby.

Erweiterung High Museum 1.000 Lichtröhren reflektieren das Tageslicht in die Ausstellungsräume.

Erweiterung Morgan Library and Museum Stahlgitterroste und Aluminium­ lamellen filtern das in die Lobby und die Lesesäle einfallende Licht.

Broad Contemporary Art Museum Aluminiumsheds reflektieren das Licht in die Ausstellungsräume.

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Tageslichtsysteme – Typologien Horizontale Tageslichtsysteme lassen sich in drei Kategorien einteilen: A) Bei flächigen Systemen sind die Glasdecke und das Verschattungs-/Lichtlenksystem flach. B) Bei linearen Systemen ist die Glasdecke oder das Verschattungs-/Lichtlenksystem geradlinig. C) Punktförmige Systeme setzen sich aus einer Reihe von einzelnen Oberlichtern zusammen. Bei vertikalen Systemen gelangt das Licht durch Fenster oder Glasfassaden in die Innenräume.

Tageslichtsystem Flächiges System Lichtstreuende Decke Deckenoberlicht mit innen liegender Verschattung

Menil Collection

Flächiges System Tageslichtbegrenzende, licht­streuende Decke mit Sonnensegel Deckenoberlicht mit außen und innen liegender Verschattung

Fondation Beyeler

Lineares System Nach Norden ausgerichtete Oberlichter Sheds

Broad Contemporary Art Museum

Punktförmiges System Zahlreiche Einzel-Oberlichter Lichtschaufeln

Erweiterung High Museum

Vertikales System Seitlich belichteter Raum Fenster

Kulturzentrum Jean-Marie Tjibaou

Darstellung des Prinzips

Darstellung des Systems

Funktionsweise

Der mehrschichtige Dachaufbau besteht aus leicht geneigten, äußeren Oberlicht­ verglasungen und großen, innen liegenden Ferrozement-Lamellen: • Passive Steuerung der Beleuchtungsstärke • Hohe Beleuchtungsstärke • Reflexblendungen an den oberen Wänden möglich Der mehrschichtige Dachaufbau besteht aus außen liegenden, nordorientierten, transluzenten Glaspaneelen, einem horizontalen Glasdach, inneren Aluminiumlamellen, einer transluzenten Verbundglasdecke und einem abgehängten Deckengitter: • Im Raum zwischen Glasdach und Verbundglasdecke befinden sich die beweglichen, lichtsensorgesteuerten Verschattungslamellen. • Dieser Raum dient zudem als thermische Pufferzone. • Das abgehängte Deckengitter verhindert Reflexblendungen. Das Dach besteht aus einer Reihe nach Süden geneigter Sheds, die das Nordlicht in die Ausstellungsräume lenken und eine direkte Sonneneinstrahlung verhindern. Vertikale elektrische Rollos regeln die Beleuchtungsstärke: • Durch manuelles Übersteuern und bei hohen Windgeschwindigkeiten werden die Rollos eingefahren, was zu hohen Beleuchtungsstärken führen kann. Das punktförmige System besteht aus außen liegenden Lichtschaufeln, Glasoberlichtern und in die Decke integrierten Lichtröhren. Die nach Norden ausgerichteten Lichtschaufeln und die Lichtröhren reflektieren das Sonnenlicht mehrmals, bevor es in die Ausstellungsräume gelangt: • Die Beleuchtungsstärken sind nicht steuerbar.

Tageslicht fällt durch vertikale Fassaden­ öffnungen von der Seite in die Ausstellungsräume. Das außen liegende, schalenartige Tragwerk und die Holz-Verschattungs­ lamellen lassen gefiltertes Licht in die Innenräume fallen: • Fenster, die sich neben den Kunstwerken befinden, können Blendungen verursachen. • Das gerichtete Licht erzeugt starke Schatten. 125

Definitionen Die hier definierten Begriffe erscheinen in der Reihenfolge der folgenden Tageslichtanalysen der Museen von RPBW.

 Ausstellungskonzept Lichtempfindlichkeit der Exponate; Dauer- oder Wechselausstellungen. Die Höhe des Lichtniveaus ist abhängig vom Ausstellungskonzept und von der Lichtempfindlichkeit der ausgestellten Werke. Materialien mit hoher Lichtempfindlichkeit: maximal 50 Lux, 50.000 Lux-Stunden/Jahr. Materialien mit mittlerer Lichtempfindlichkeit: 50–200 Lux, 480.000 Lux-Stunden/Jahr. Materialien mit geringer Lichtempfindlichkeit: 50–300 Lux. Systemschnitt Dieser Schnitt zeigt die Geometrie des Ausstellungsraumes und wie das Tageslicht durch die im oder auf dem Dach angeordneten Tageslicht­ systeme ins Gebäude gelangt. Er verdeutlicht auch, wie Lamellen und Paneele das Tageslicht reflektieren und in den Raum lenken. Tageslichtsystem Einschichtiges oder mehrschichtiges System; lineare Verschattung oder Verschattung durch Lichttunnel (Lamellen, Lichtschaufeln oder Gitter); flächiges System mit Oberlicht/Glasdach, lineares System mit Oberlicht oder punktförmiges System mit Oberlicht. Lichtöffnungsanteil in Bezug auf die Grundfläche (Aperture to Floor Area Ratio, AFR): in % der Ausstellungsfläche. Tageslichtsteuerung Konzepte zur Abschirmung, Modulation, Streuung und Filterung des Tageslichtes. Kunstlicht Kunstlichtkonzept, Lage der Leuchten. Materialeigenschaften Lichtreflexionsgrad (Light Reflectance Value, LRV) für Wände, Böden, sichtbare Tragwerkselemente. Lichtdurchlässigkeit (Visible Light Transmittance, VLT) für Glas und Verschattungselemente. Farbwiedergabeindex (Color Rendering Index, CRI) von Oberlichtglas. CRI beschreibt die Qualität der wiedergegebenen Farben, je höher der ­CRI-Wert ist, desto natürlicher wirken die Farben. Die Werte reichen von 1 bis 100. Sonnenlicht hat den maximalen Farbwiedergabeindex von 100. Ein niedriger CRI-Wert lässt Farben ausgewaschen erscheinen, während ein hoher CRI-Wert dazu führt, dass die Farben lebendig und natürlich wirken. Glas-Oberlichter LRV, VLT und andere Eigenschaften von Glas-Oberlichtern; Spiegelung oder diffuse Reflexion. Lichtleit- und Verschattungssystem Lichtlenkung und Verschattungselemente: außen/innen liegend; beweglich oder feststehend. Lichtlenkung und Verschattungselemente: Anordnung unter oder über einem Oberlicht; Baustoff. Steuerung Lichtlenkung und Verschattungselemente: manuell oder automatisch. Quantitative Tageslichtanalyse Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke und jährliche Beleuchtungsstärke

Falschfarbenplan zur Leuchtdichte Diese Grafik zeigt die Reflexionsgrade von Oberflächen. Die Farben stehen für verschiedene Beleuchtungsstärken in absoluten Zahlen (Lux) und zeigen die Oberflächenhelligkeit und das Blendungspotenzial an. Leuchtdichteskala Die visuelle Skala der Falschfarben-Luminanzkarten ordnet jeder Farbe einen Luminanzwert zu.

126

Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (Point-in-Time Illuminance, PITI) Begriffsklärung und Grafiklegende: PITI beschreibt die Werte des Licht­niveaus zu einer bestimmten Uhrzeit an einem bestimmten Datum unter wetterbedingt unterschiedlichen Lichtverhältnissen. Datum und Uhrzeit wurden auf den 21. Juni, 12:00 Uhr (Sommersonnenwende) festgelegt, gleichsam als Worst-Case-Szenario mit der höchsten Wahrscheinlichkeit einer Überbeleuchtung. Der Falschfarbenplan zur Leuchtdichte zeigt überbeleuchtete Bereiche über dem Schwellenwert von 200 Lux und unterbeleuchtete Bereiche unter dem Schwellenwert von 50 Lux. Insgesamt sind Verlaufsbereiche mit Beleuchtungsstärken zwischen 0 und 1000 Lux sichtbar. Empfohlene Grenzwerte für die Beleuchtungsstärke: Alle Werte basieren auf ANSI.1 Die empfohlenen Beleuchtungsstärken liegen zwischen 50 und 200 Lux für Exponate mittlerer Empfindlichkeit sowie zwischen 50 und 300 Lux für Exponate mit geringer Empfindlichkeit. Im Allgemeinen sind Werte von mehr als 300 Lux in Ausstellungsräumen nicht empfehlenswert, da sich das menschliche Auge nur langsam an unterschiedlich hell beleuchtete Räume und besonders kontrastreich präsentierte Exponate anpassen kann.2 Die empfohlenen Lichtniveaus sind immer ein Kompromiss zwischen dem Wunsch, die Exponate zu sehen, und der Notwendigkeit, sie zu er­ halten. Jede Lichteinwirkung wird an empfindlichen Objekten zu Schäden führen. Es gibt keine Minimal-Beleuchtungsstärke, bei der keine Schäden auftreten. Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (Average Annual Illuminance, AAI) Begriffsklärung und Grafiklegende: Licht wirkt kumulativ, weshalb die gesamte Zeitdauer der Lichtexposition zum kritischen Faktor für den Erhaltungszustand eines Exponats wird. Die Empfindlichkeit von farbigen Materialien gegenüber Licht und UV-Strahlung wird nach ANSI definiert und erfolgt in den Kategorien geringe, mittlere und hohe Empfindlichkeit.3 AAI bezeichnet die gesamte Lichtexposition der Kunstwerke im Lauf eines Jahres. Schwellenwerte und/oder maximale Beleuchtungsstärken sorgen für den Schutz der Exponate vor Lichtschäden. Die maximale jährliche Beleuchtungsstärke für Exponate mittlerer Empfindlichkeit liegt zwischen 50 und 200 Lux (gemittelt). Verlaufsbereiche zeigen eine Beleuchtungsstärke zwischen 0 und 1.000 Lux. Empfohlene Grenzwerte für die jährliche Lichtexposition: Die empfohlenen Beleuchtungsstärken werden nach IESNA4 definiert und beziehen sich auf ausgestellte Materialien mit geringer, mittlerer und hoher Empfindlichkeit. Der maximale (kumulative) Wert der jährlich insgesamt zulässigen Lux-­Stunden für hochempfindliche Exponate beträgt 50.000 – bei höchstens 50 Lux Beleuchtungsstärke; der maximale (kumulative) Wert der jährlich insgesamt zulässigen Lux-Stunden für Materialien mittlerer Empfindlichkeit liegt bei 480.000 – bei höchstens 200 Lux Beleuchtungsstärke. Berechnung der durchschnittlichen jährlichen Beleuchtungsstärke: Lux × Stunden/Tag (Öffnungszeit) × Ausstellungstage/Jahr. Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (Useful Daylight Illuminance, UDI) Begriffsklärung und Grafiklegende: UDI ist eine Variation der Tageslicht­ autonomie und „basiert auf Jahres-Zeitreihen für absolute Beleuchtungsstärken, die auf Grundlage realistischer Wetterbedingungen aus meteorologischen Standarddaten prognostiziert wurden“.5 Diese Zeitreihen enthalten tageszeitbezogene Werte, die drei Beleuchtungsstufen berücksichtigen: 0–25 Lux (Tageslichtniveau reicht nicht aus, um Sehaufgaben zu erfüllen); 50–200 Lux (Tageslichtniveau ist für Sehaufgaben ausreichend) und über 200 Lux (Tageslichtniveau liegt über dem für empfindliche Exponate ­em­pfohlenen Grenzwert). Der Falschfarbenplan zur Leuchtdichte macht überbeleuchtete Bereiche mit mehr als 200 Lux sowie unterbeleuchtete ­Bereiche mit weniger als 50 Lux sichtbar. Die auf den Ausstellungsraum ­bezogene UDI-Grafik zeigt den prozentualen Anteil der Ausstellungs­ öffnungszeiten, in der die Tageslicht-Beleuchtungsstärke zwischen ­„nutz­baren“ 50 und 200 Lux liegt und die Räume für die Präsentation ­empfindlicher Kunstwerke geeignet sind. Empfohlener Wert: Der empfohlene Wert ist ein hoher Prozentsatz der ­Boden- und Wandfläche, der mindestens 50 % der Zeit pro Jahr die UDI-Kriterien erfüllt. Die nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke sollte zwischen 50 und 200 Lux liegen, es sei denn, die Exponate weisen eine geringe Lichtempfindlichkeit auf. Das Unterschreiten des unteren UDI-Grenzwertes (< 50 Lux) deutet auf einen Kunstlichtbedarf hin. Liegt der UDI-Wert über dem oberen Grenzwert

(> 200 Lux), erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass es zu Blendungen durch Tageslicht kommt und sich die Betrachter unwohl fühlen. Ein ­UDI-­Prozentsatz von 50 % oder höher steht im Allgemeinen für eine gute Tageslichtsituation im Raum und einen potenziell geringeren jährlichen Energieverbrauch durch die Beleuchtung. Einsparpotenzial für künstliches Licht (Daylight Dimming Potential, DDP) Begriffsklärung und Grafiklegende: Das Diagramm zeigt den prozentualen Anteil der Zeit innerhalb der Öffnungsstunden der Ausstellung (von 8:00 bis 18:00 Uhr, 6 Tage/Woche), in der die Tageslicht-Beleuchtungsstärke einen Wert von 200 Lux (in Weiß) übersteigt. Bei der Berechnung wird die all­ mähliche Zunahme der künstlichen Beleuchtung berücksichtigt. Gerechnet wurde mit 100 % Kunstlicht bei weniger als 50 Lux Tageslicht sowie 50 % Kunstlicht bei unter 200 Lux Tageslicht. Empfohlene Werte: Ein hoher DDP-Prozentsatz zeigt große Energieeinsparmöglichkeiten im Kunstlichtbereich.

schieden zwischen den ausgestellten Objekten und ihrer Umgebung und hat w ­ enig mit der tatsächlichen Beleuchtungsstärke zu tun, der ein Material ausgesetzt ist. Ein Leuchtdichteverhältnis von 3:1 zwischen dem ausgestellten Objekt und seiner Umgebung sorgt für eine angenehme Akzentuierung und eine vorteilhafte Helligkeitswahrnehmung. IVC zeigt Kontrastwerte zwischen Wänden, Boden und Decke. Ideale Kontrastwerte (Kontrastverhältnis) liegen zwischen 1:2 und 1:4. Geringere Kontrastverhältnisse sind zu niedrig, während höhere Kontraste visuell störend wirken können.7 Empfohlene Werte: Der empfohlene Kontrastwert (Kontrastverhältnis) liegt sowohl bei gleichförmigen Objekten als auch bei ebenen vertikalen ­Flächen, wie z. B. Gemälden, zwischen 1:2 und 1:4. Bei dreidimensionalen Objekten sind unterschiedliche Beleuchtungsstärken aus unterschiedlichen Richtungen wichtig, um Helligkeitskontraste (Glanzlichter und Schatten) zu erhalten, die die Plastizität des Objektes verstärken.8 Das Leuchtdichte­ verhältnis zwischen Vordergrund und Hintergrund sollte 1:10 nicht über­­ schreiten und möglichst 1:5 betragen.9

Jährliche Häufigkeit einer Beleuchtungsstärke (Annual Illuminance Frequency, AIF) Begriffsklärung und Grafiklegende: Die Prozentwerte stehen für die jähr­ lichen Tageslichtstunden mit einer Beleuchtungsstärke zwischen 50 und 200 Lux. Die x-Achse zeigt die Beleuchtungsstärken, während die y-Achse deren prozentuale jährliche Häufigkeit angibt. Das AIF-Diagramm basiert auf der jährlichen UDI-Simulation. Die Stunde mit der maximalen Beleuchtungsstärke wird je nach geografischer Lage und spezifischem Klima ­mög­licherweise nicht am 21. Juni mittags, sondern an einem anderen Tag und zu einer anderen Uhrzeit erreicht. Empfohlener Wert: Ein hoher Prozentsatz bei der empfohlenen Beleuchtungsstärke von 50 bis 200 Lux spiegelt gute Tageslichtverhältnisse während der Ausstellungsöffnungszeiten wider. Qualitative Tageslichtanalyse Blendung und Sehkomfort Physiologische Blendung: Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (Annual Daylight Glare Probability, DGP) Begriffsklärung und Grafiklegende: Das DGP-Diagramm dient sowohl der Bewertung des Nutzerkomforts als auch der Wahrscheinlichkeit, dass ­Museumsbesucher durch Blendungen gestört werden. Der DGP-Index ­basiert auf Experimenten mit Versuchspersonen und teilt den gesamten Raum in Bezug auf den tageslichtbezogenen Blendungskomfort in verschiedene Klassen ein (nicht wahrnehmbare Blendung, wahrnehmbare Blendung, störende Blendung und unzumutbare Blendung). Er gibt den Prozentsatz von Personen an, die sich bei verschiedenen in Augenhöhe gemessenen vertikalen Beleuchtungsstärken gestört fühlen. Blendung ist ein subjektives menschliches Empfinden. Es entsteht durch „Licht im Gesichtsfeld, das ­heller ist als die Helligkeit, an die die Augen angepasst sind“6, sowie durch ein unausgewogenes Leuchtdichteverhältnis zwischen der Sehaufgabe (dem, was betrachtet wird) und der Blendungsquelle. Faktoren wie der ­Winkel zwischen der Sehaufgabe und der Blendungsquelle sowie die ­Adaption der Augen haben erhebliche Auswirkungen auf das Blendungsempfinden. Auf Basis der DGP kommen bei der Analyse des Leuchtdichtekontrastes (Illuminance Value Contrast, IVC) zeitpunktbezogene Blendungssimula­ tionen aus bestimmten Perspektiven zum Einsatz. Mit ihnen können die ­auf­tretende Gesamthelligkeit, die Lage der Blendungsquellen und der ­visuelle Kontrast zu einem bestimmten Zeitpunkt untersucht werden. DGP-Grafik: Die x-Achse zeigt die Tage eines Jahres, die y-Achse die Tages­zeit. Rote und orange Felder stehen für Stunden mit unzumutbarer bzw. störender Blendung. Empfohlene Werte: Direkte oder indirekte Blendungen wirken sich negativ auf den Sehkomfort aus und sind daher zu vermeiden. Die DGP-Werte ­sollten zwischen 0,4 und 0,35 liegen (wahrnehmbare Blendung bis hin zu nicht wahrnehmbarer Blendung). Psychologische Blendung: Leuchtdichtekontrast (Illuminance Value Contrast, IVC) Begriffsklärung und Grafiklegende: Zeitpunktbezogene Blendungssimula­ tionen (IVC) veranschaulichen den Sehkomfort einer Person an einem ­bestimmten Standpunkt. Eine zufriedenstellende Helligkeitswahrnehmung resultiert in erster Linie aus kontrollierten, relativen Leuchtdichteunter­

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen

The Museum and Art Gallery Lighting Committee of the Illuminating Engineering Society of North America, Recommended Practice for Museum Lighting, ANSI/IES RP-30-17, Illuminating Engineering Society, New York 2017, S. 31. 2 National Park Service, Museum Handbook, Chapter 4 „Museum Collections Environment“, NPS, Washington, DC, 2019. 3 The Museum and Art Gallery Lighting Committee 2017, S. 106. 4 The Museum and Art Gallery Lighting Committee 2017, S. 31. 5 A. Nabil und J. Mardaljevic, „Useful Daylight Illuminance: A New Paradigm for Assessing Daylight in Buildings“, in: Lighting Research & Technology, 37(1), 2005, S. 41–57. 6 HarperCollins, Collins Thesaurus of the English Language – Complete and Unabridged, HarperCollins, New York 2002. 7 The Museum and Art Gallery Lighting Committee 2017, S. 91, Errata 1, 11/2017. 8 Ebenda, S. 28. 9 Ebenda. 1

127

Menil Collection 1982–1986 Houston, Texas, USA 29.737081°N, -95.398338°W Ausstellungskonzept Lichtempfindlichkeit der Exponate gering bis mittel; Skulpturen und Gemälde; Dauer- und Wechselausstellungen. Grenzwerte der Beleuchtungsstärke: 50–200 (300) Lux; ­maximale Lux-­Stunden/Jahr: 480.000 Systemschnitt Im Systemschnitt wird deutlich, wie das Tageslicht durch das Tageslichtsystem im Dach ins Gebäude gelangt. Lamellen aus Ferrozement lenken diffuses Tageslicht in den Ausstellungsraum.

1

Tageslichtsystem Mehrschichtiger, linearer Dachaufbau, bestehend aus ­geneigten, außen liegenden Oberlichtern und großen, innen liegenden Ferrozement-Lamellen. Der Lichtöffnungsanteil in Bezug auf die Grundfläche (AFR) beträgt 100 %. Tageslichtsteuerung Die gekrümmten, innen liegenden Lamellen regulieren das durch die Glasoberlichter einfallende Tageslicht. Die Krümmung verhindert eine direkte Sonneneinstrahlung und reflektiert das von der benachbarten Lamelle kommende Licht in den Raum. Kunstlicht Die künstliche Beleuchtung besteht aus Spotleuchten, die an einer geraden Schiene an der Unterseite der Lamellen angebracht sind.

2 PITI (lux) > 1000

800

600

400

200

Point B 1340lux

Point A 812 lux

Center 1256 lux

50 0

Schnitt Ausstellungsraum 1 Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter 2 Lichtlamellen (Ferrozement)

Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) 21. Juni, 12:00 Uhr-Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden

AAI (8 a.m. to 6 p.m.) (lux) > 1000

800

600

400

200

Point A 235 lux

Point B 398 lux

Center 342 lux

50 0

Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI) Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden

128

 Standort Klima: heiß und feucht Gebäudeausrichtung: Nord-Süd Ausrichtung der Lamellen: Ost-West Materialeigenschaften Wände und Oberflächen Wand: SW 7757 High Reflective White, LRV 92,6 % Boden: DuraSeal 199 True Black, LRV 4,0 % Sichtbare Tragwerkselemente: weiß gestrichen, LRV 80 %, weiße Ferrozement-Lamellen, LRV 80 % Glas-Oberlicht Glas: VLT 50 %, Low-E-Isolierverglasung (33,34 mm) mit UV-Filter Reflexion: Spiegelung Verglasung Außenfassade: lichtundurchlässig Verglasung Dachüberstand: Verbundglas transparent Lichtleitsystem – Steuerung Außen liegende Verschattung: beweglich (manuell) Oberlichter bei Bedarf durch Lochbleche abdeckbar; 0, 50, 75 oder 100 % Abdeckungsgrad. Simulation mit 50 %. Innen liegende Verschattung: feststehend Lage der Lamellen: unter dem Oberlicht

Quantitative Tageslichtanalyse Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke und jährliche ­Beleuchtungsstärke  Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) PITI 21. Juni, 12:00 Uhr (Westwand) 812 Lux PITI 21. Juni, 12:00 Uhr 1.256 Lux (Mitte des Ausstellungsraumes) Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI) Durchschnittliches Tageslichtniveau (Westwand) 235 Lux Lux-Stunden pro Jahr 358.900 Empfohlener Grenzwert für die jährliche Lichtexposition (480.000 Lux-Stunden pro Jahr) unterschritten Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI)  Prozentualer Anteil der Ausstellungsöffnungszeiten mit ­Tageslicht-Beleuchtungsstärken von 50 bis 200 Lux (Westwand) 45 % Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) Prozentualer Anteil der Tagesstunden mit Tageslicht-­ Beleuchtungsstärken über 200 Lux (Mitte des Ausstellungsraumes, 8:00–18:00 Uhr) 64 %

Point A

UDI (8 a.m. to 6 p.m.) (%)

45%

Point B 30%

100

75

50

Point A 45%

Point B 30% Daylight dimming sensor

25

0

Die Beleuchtungsstärke am Punkt A (westorientiert) liegt zu 45 % des Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 936 Lux und einer jährlichen Lichtexposition von 358.900 Lux-Stunden.

Die Beleuchtungsstärke am Punkt B (nordorientiert) liegt zu 30 % des Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 1.564 Lux und einer jährlichen Lichtexposition von 1.452.000 Lux-Stunden.

Jährliche Häufigkeit einer Beleuchtungsstärke (AIF) Die Prozentwerte stehen für die jährlichen Tageslichtstunden mit einer Beleuchtungsstärke von 50 bis 200 Lux.

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen

50%

Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI) Die UDI-Grafik zeigt, dass die Tageslicht-Beleuchtungsstärke zu 30–45 % der Ausstellungsöffnungszeiten zwischen 50 und 200 Lux liegt. 50%

40%

40%

30%

30%

20%

20%

10%

10%

0%

0-50 lux

50-200 200-400 400-600 600-800 800-1000 lux lux lux lux lux

0%

0-50 lux

50-200 200-400 400-600 600-800 800-1000 lux lux lux lux lux

129

Qualitative Tageslichtanalyse Blendung und Sehkomfort Physiologische Blendung Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Die DGP-Simulation zeigt keinerlei direkte oder indirekte ­Blendungen auf Wand und Boden. Wahrscheinlichkeit störender Blendungen: 30 %. Psychologische Blendung Leuchtdichtekontrast (IVC) Zeitpunktbezogene Blendungssimulationen zeigen die Leuchtdichteverhältnisse in einem Ausstellungsraum. Die Kontrastwerte liegen zwischen 1:2 und 1:4 und sorgen für gute Leuchtdichtekontraste auf den Objekten. Zusammenfassung Das Tageslichtsystem besteht aus einem Glasdach, unter dem sich feststehende, lichtstreuende Ferrozement-Lamellen befinden. Die Lamellen sorgen für große Leuchtdichteschwankungen im Tages- und Jahresverlauf. Durch die Lage der Lamellen unter dem Glasdach ist das Glas der vollen Sonneneinstrahlung sowie Wärmeeinträgen ausgesetzt. Die quantitative Tageslichtanalyse zeigt eine dynamische ­Belichtungssituation auf den simulierten Wänden und dem Boden. Die Spitzenbeleuchtungsstärke von 936 Lux (PITI) an der Westwand liegt über der empfohlenen Beleuchtungsstärke,

Month

200 lux (full dimming)

Hour

01        02        03        04        05        06        07        08        09        10        11        12 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

während die jährliche Lichtexposition mit 358.900 Lux-Stunden (AAI) unter dem empfohlenen Wert liegt, was auf im Jahres­ verlauf stark schwankende Tageslichtniveaus hindeutet. Die Nord- und Westwände weisen signifikante Unterschiede in den jährlichen Lux-Stunden auf. UDI- und AIF-Werte veranschaulichen, dass die Mitte der nach Westen orientierten Wand zu 45 % des Jahres einer Tageslicht-­ Beleuchtungsstärke zwischen 50 und 200 Lux ausgesetzt ist. Der niedrigere UDI-Wert für die Nordwand entsteht durch jene Stunden, in denen die Tageslicht-Beleuchtungsstärke 200 Lux übersteigt. Die qualitative Tageslichtanalyse zeigt, dass ganzjährig während der Ausstellungsöffnungszeiten keine wahrnehmbaren Blendungen (DGP) auftreten. Der Blick nach Süden wurde ebenfalls analysiert, was zu übereinstimmenden Ergebnissen führte. Die Beleuchtungssimulation (IVC) zeigt dynamische Kontraste auf den Ausstellungswänden mit Kontrastwerten ­zwischen 1:2 und 1:4 im größten Teil des Zielbereiches. Das jährliche Einsparpotenzial für künstliches Licht ist mit 64 % der Ausstellungsöffnungszeit hoch. Empfehlungen Ursprünglich sah das Konzept für die Ausstellungsräume ­Wechselausstellungen vor. Das Tageslichtsystem eignet sich hervorragend für Skulpturen und Kunstwerke mit geringer Lichtempfindlichkeit. Die Tageslichtwerte überschreiten die empfohlenen Grenzen für die jährliche Lichtexposition von mäßig empfindlichen Kunstwerken (Textilien, Ölgemälde, Leder etc.). Feststehende Ferrozement-Lamellen sind nicht in der Lage, das Tageslicht im Raum zu modulieren oder anzupassen. Die Sonneneinstrahlung auf Kunstwerke muss durch eine ­genaue Überwachung der jährlichen Lichtexposition in Lux-Stunden kontrolliert werden. Die manuell austauschbaren Lochbleche zur Abdeckung des Glasdaches sollten die Lichtdurchlässigkeit kontrollierbar machen, erwiesen sich aber als unpraktisch.

1 lux (electric lights)

Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) Die Zahl der Tagesstunden, in denen die Beleuchtungsstärke 200 Lux (in Weiß) übersteigt, weist darauf hin, dass der Kunstlichtanteil zu 64 % des Jahres reduziert werden kann. Month

Hour

     01        02         03        04         05         06        07         08         09         10         11        12 • 7,894

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

• 234

Operating hours

• 198 cd/m²

• 15

n n

intolerable glare, DGP ≥ .45 perceptible glare, .4 > DGP ≥ .35

n n

disturbing glare, .45 > DGP ≥ .4 imperceptible glare, .35 > DGP

Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Die DGP-Werte belegen, dass es an diesem Standpunkt keine wahrnehmbaren Blendungen gibt.

130

Leuchtdichtekontrast (IVC) Das Rendering zeigt die höchsten Kontrastverhältnisse am 21. Juni mittags beim Blick nach Norden.

Blick in den Ausstellungsraum Im Foto sind deutliche Helligkeitsunterschiede an den Ausstellungswänden zu erkennen.

Fondation Beyeler 1991–1997

Tageslichtsteuerung Die schräg gestellten, bedruckten Sonnenschutz-Glaspaneele (1) verhindern das Eindringen von direktem Sonnenlicht und 272 Riehen, Basel, Schweiz sorgen während der Museumsöffnungszeiten auf optimale 47.587960 °N, 7.651042°W Weise für diffuses Licht. Das Glasdach (2) besteht aus einer Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter. Computergesteuerte, bewegliche Aluminiumlamellen (3) regeln das Lichtniveau in Ausstellungskonzept den einzelnen Räumen und halten es innerhalb der vorge­ Lichtempfindlichkeit der Exponate mittel bis hoch; Skulpturen, gebenen Grenzen. Diese Lamellen befinden sich in einer Gemälde und Zeichnungen; Dauerausstellungen. Grenzwerte ­thermischen Pufferzone (4) zwischen dem Glasdach (2) und der der Beleuchtungsstärke: 50–200 Lux; maximale Lux-Stunden/ Glasdecke (5). Die im Raum sichtbare Decke bildet die unterste Jahr: 480.000 Schicht aus. Sie besteht aus rasterförmig montierten Metall­ gittern (6), die mit einer lichtstreuende Papierschicht bespannt Systemschnitt sind. Dieses mehrschichtige Tageslichtsystem sorgt dafür, Im Systemschnitt wird deutlich, wie das Tageslicht durch einen dass 98 % der Sonnenstrahlung nicht in die Ausstellungsräume mehrschichtigen Dachaufbau in den Ausstellungsraum gelangt. gelangt. Jedes der geneigten Sonnenschutz-Glaspaneele auf dem Dach (Brise Soleil) reflektiert das Licht, sodass die Gesamthelligkeit Kunstlicht verringert wird und nur diffuses Licht in den Raum gelangt. Die künstliche Beleuchtung ergänzt das Tageslichtkonzept; bei abnehmendem Tageslicht werden die in der thermischen Tageslichtsystem 272 129 Pufferzone montierten, linearen Triphosphor-Leuchtstofflampen Mehrschichtiger linearer Dachaufbau, bestehend aus nach heller, um ein ideales Beleuchtungsniveau aufrechtzuerhalten. ­Norden geneigten, transluzenten Glaslamellen, einer horizonDas Beleuchtungssystem wird durch kleine Niedervoltstrahler talen Doppelverglasung, innen liegenden Aluminiumlamellen, ergänzt, die sich an Halterungen in den Knotenpunkten der ­einer transluzenten Verbundglasdecke sowie einem DeckenRasterdecke befinden, um mit punktuell gerichtetem Licht die screen aus perforierten, papierbespannten Metallpaneelen. Kontraste und die Plastizität von Skulpturen zu verstärken. Der Lichtöffnungsanteil in Bezug auf die Grundfläche (AFR) ­beträgt 100 %.

28

28 13

PITI (lux) > 1000

1 2 3 4 5 6

800

600

400

75%

129 73%

Point A 272 lux 200

Point B 280 lux

13 71

50 0

Schnitt Ausstellungsraum 1 Sonnenschutz: siebbedruckte, lichtstreuende, geneigte Glaspaneele, 12 mm 2 Oberer Gebäudeabschluss: Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter 3 Aluminiumlamellen: computergesteuert zur Regelung des Lichtniveaus in den einzelnen Räumen 4 Thermische Pufferzone: 1,40 m hoher Raum zwischen Glasdach und Glasdecke 5 Glasdecke Verbundglas: erlaubt den Zugang zu den Antrieben der Aluminiumlamellen und zu den Leuchten 6 Sonnensegelartig abgehängte Decke: Metallgitter mit lichtstreuender Papierschicht

Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) 21. Juni, 12:00 Uhr-Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden

AAI (lux) > 1000

800

600

400

75%

73%

Point A 160 lux

Point B 185 lux

71

200 50 0

Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI) Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen

131

 Quantitative Tageslichtanalyse Standort Klima: gemäßigtes Klima Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke und jährliche Gebäudeausrichtung: Nord-Nordost ­Beleuchtungsstärke 272 Ausrichtung der Lamellen: Süd-Südwest  Materialeigenschaften Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) Wände und Oberflächen PITI 21. Juni, 12:00 Uhr (Südwand) 272 Lux Wand: SW 7757 High Reflective White, LRV 92,6 % PITI 21. Juni, 12:00 Uhr 396 Lux (Mitte des Ausstellungsraumes) Boden: Eiche natur, LRV 37,9 % Sichtbare Tragwerkselemente: weiß gestrichen, LRV 80 % Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI)  Glas-Oberlicht Durchschnittliches Tageslichtniveau (Südwand)  160 Lux Lux-Stunden pro Jahr  469.200 Glas: VLT 50 %, Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter Empfohlener Grenzwert für die jährliche Lichtexposition Reflexion: Spiegelung (480.000 Lux-Stunden pro Jahr)  unterschritten Lichtleitsystem – Steuerung Außen liegende Verschattung: feststehende, 12 mm starke Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI) Paneele aus Einscheibensicherheitsglas, im Siebdruckverfahren Prozentualer Anteil der Ausstellungsöffnungszeiten mit weiß emailliert mit 50 % Lichtdurchlässigkeit1, lichtstreuend, ­Tageslicht-Beleuchtungsstärken von 50 bis 200 Lux (Südwand)  73 % VLT 40 % Innen liegende Verschattung: beweglich; computergesteuerte Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) Aluminiumlamellen Prozentualer Anteil der Tagesstunden mit Tageslicht-­ Lage der Lamellen: unter dem Glasdach, weiß, LRV 80 % Beleuchtungsstärken über 200 Lux 129 Glasdecke: Verbundglas transparent, VLT 90 % (Mitte des Ausstellungsraumes, 8:00–18:00 Uhr) 64 % Sonnensegelartig abgehängte Decke: Metallgitter mit lichtstreuender Papierschicht, VLT 50 %

Point A 73%

Point B

280

131

UDI (8 a.m. to 6 p.m.) (%)

71%

100

75

50

75%

73%

Point A 73% 25

Point B 71% Daylight dimming sensor

0

Die Beleuchtungsstärke am Punkt A (südorientiert) liegt zu 73 % des Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 272 Lux und einer jährlichen Lichtexposition von 469.200 Lux-Stunden.

Die Beleuchtungsstärke am Punkt B (westorientiert) liegt zu 71 % des Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 280 Lux und einer jährlichen Lichtexposition von 477.900 Lux-Stunden.

Jährliche Häufigkeit einer Beleuchtungsstärke (AIF) Die Prozentwerte stehen für die jährlichen Tageslichtstunden mit einer Beleuchtungsstärke von 50 bis 200 Lux.

1

132

Produktbeschreibung, Leistungsmerkmale: Saint-Gobain Sage Glass.

Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI) Die UDI-Grafik zeigt, dass die Tageslicht-Beleuchtungsstärke zu 71–73 % der Ausstellungsöffnungszeiten zwischen 50 und 200 Lux liegt.

71%

Qualitative Tageslichtanalyse Blendung und Sehkomfort Physiologische Blendung Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Die DGP-Simulation zeigt keinerlei direkte oder indirekte ­Blendungen auf Wand und Boden. Wahrscheinlichkeit störender Blendungen: 16 %. Psychologische Blendung Leuchtdichtekontrast (IVC) Zeitpunktbezogene Blendungssimulationen zeigen die Leuchtdichteverhältnisse in einem Ausstellungsraum. Die Kontrastwerte liegen zwischen 1:2 und 1:4 und sorgen für gute Leuchtdichtekontraste auf den Objekten. Zusammenfassung Tageslicht gelangt durch den mehrschichtigen Dachaufbau ins Gebäude. Das hervorragende weiche Licht in den Ausstellungs­ räumen passt sich selbsttätig an die angestrebten Leucht­ dichtewerte an. Die thermische Pufferzone trägt dazu bei, die Auswirkungen klimatischer Extreme auf das Gebäudeinnere zu minimieren und die thermische Belastung der haustechnischen Komponenten zu reduzieren.

Month

200 lux (full dimming)

Hour

01        02        03        04        05        06        07        08        09        10        11        12 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Die quantitative Tageslichtanalyse zeigt eine dynamische Belichtungssituation auf den simulierten Wänden und dem Boden. Die Spitzenbeleuchtungsstärke von 272 Lux (PITI) und die jährliche Lichtexposition mit 469.200 Lux-Stunden (AAI) liegen innerhalb der empfohlenen Werte für Beleuchtungsstärken. UDI- und AIF-Werte veranschaulichen, dass die Mitte der nach Süden orientierten Wand zu 73 % des Jahres einer Tageslicht-­ Beleuchtungsstärke zwischen 50 und 200 Lux ausgesetzt ist. Die qualitative Tageslichtanalyse zeigt, dass ganzjährig während der Ausstellungsöffnungszeit keine wahrnehmbaren ­Blendungen (DGP) auftreten. Die Beleuchtungssimulation (IVC) zeigt dynamische Kontraste auf den Ausstellungswänden mit Kontrastwerten zwischen 1:2 und 1:4 im größten Teil des Zielbereiches. Das jährliche Einsparpotenzial für künstliches Licht ist mit 64 % der Ausstellungsöffnungszeit hoch. Empfehlungen Das dynamische Tageslichtsystem eignet sich hervorragend für Skulpturen und Kunstwerke mit geringer und mittlerer Lichtempfindlichkeit. Die Tageslichtwerte liegen innerhalb der empfohlenen Grenzen für die jährliche Lichtexposition von mäßig empfindlichen Kunstwerken (Textilien, Ölgemälde, Leder etc.). Computergesteuerte, bewegliche Aluminiumlamellen sind in der Lage, das Tageslicht im Raum entsprechend den angestrebten Lux-Werten zu modulieren oder anzupassen. Sonnen­ einstrahlungen auf hochempfindliche Kunstwerke müssen durch eine genaue Überwachung der jährlichen Lichtexposition in Lux-Stunden kontrolliert werden. Durch das Nebeneinander von Ausstellungsräumen mit seitlichen Fenstern und Blickbezügen zu Innenhöfen, Gärten und zur Landschaft sowie Räumen, die ihr Licht nur durch Oberlichter erhalten, entstehen abwechslungsreiche Raumfolgen. Diese Variationsbreite erzeugt akzentuierte Beleuchtungsszenarien und schafft ein anregendes Raumerlebnis.

Operating hours

1 lux (electric lights)

Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) Die Zahl der Tagesstunden, in denen die Beleuchtungsstärke 200 Lux (in Weiß) übersteigt, weist darauf hin, dass der Kunstlichtanteil zu 64 % des Jahres reduziert werden kann. Month

• 1,695

Hour

     01        02         03        04         05         06        07         08         09         10         11        12 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Operating hours

• 331

• 105

• 454

• 116 cd/m²

• 138

• 93

n n

intolerable glare, DGP ≥ .45 perceptible glare, .4 > DGP ≥ .35

n n

disturbing glare, .45 > DGP ≥ .4 imperceptible glare, .35 > DGP

Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Die DGP-Werte belegen, dass es am Kamerastandpunkt keine wahrnehmbaren Blendungen gibt.

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen

Leuchtdichtekontrast (IVC) Das Rendering zeigt die höchsten Kontrastverhältnisse am 21. Juni mittags beim Blick nach Norden.

Blick in den Ausstellungsraum Hochglänzende Bodenbeläge und weiße Wandflächen reflektieren das Licht im Raum.

133

Kulturzentrum Jean-Marie Tjibaou 1991–1998 Nouméa, Neukaledonien -22.256313°S, 166.481887°E

Tageslichtsystem Das Dach verfügt über eine Aluminiumblechdeckung, und die geschwungenen Fassaden sind teilweise verglast. Der Licht­ öffnungsanteil in Bezug auf die Grundfläche (AFR) beträgt 0 %.

Ausstellungskonzept Lichtempfindlichkeit der Exponate gering; Grenzwerte der ­Beleuchtungsstärke: 50–200 (300) Lux; maximale Lux-Stunden/ Jahr: 480.000

Tageslichtsteuerung Das außen liegende, schalenartige Tragwerk und die Bambus-­ Verschattungslamellen lassen gefiltertes Licht in die Innenräume fallen und verschatten zudem die Dachfläche. Letztere ist mit Aluminiumblech gedeckt.

Systemschnitt Im Systemschnitt wird deutlich, wie das Tageslicht durch die Fassadenflächen ins Gebäude gelangt (auf der südlichen ­Hemisphäre steht die Sonne in der Mittagszeit im Norden).

Kunstlicht Die künstliche Beleuchtung ergänzt das Tageslichtkonzept. Sie besteht aus Spotleuchten, die unter der Dachkonstruktion angebracht sind.

272

PITI (lux) > 1000

800

1 2

600

400

200

Point A 164 lux

50 0

Schnitt Ausstellungsraum 1 Stahl-Dachtragwerk mit Aluminiumblechdeckung 2 Geschwungene Fassadenkonstruktion aus Iroko-Holz, Glas, Stahl und Bambus-Verschattungslamellen

Point B 220 lux

Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) 272 Sommersonnenwende-Lichtniveaus (21. Dez., 12:00 Uhr) auf den Ober­ flächen von Wand und Boden AAI (8 a.m. to 6 p.m.) (lux) > 1000

800

600

400

200 50 0

Point A 86 lux

Point B 120 lux

Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI) Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden

134

 Standort Klima: heiß und feucht Gebäudeausrichtung: Süd-West Ausrichtung der Verschattungselemente: Verschattung der Nordfassade  Materialeigenschaften Wände und Oberflächen  Wand: Iroko-Holz, LRV 35 %  Boden: korallenroter und sandfarbener BetonFußbodenbelag, LRV 35 % Sichtbare Tragwerkselemente: anthrazitgrau gestrichen, LRV 10 % Glasfassade Glas: VLT 50 %, Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter Reflexion: Spiegelung Lichtleitsystem – Steuerung Außen liegende Verschattung: feststehende Bambuslamellen Lage der Verschattungselemente: vertikale Wände, Holz, LRV 15 %

Point A

Point B

74%

75%

Quantitative Tageslichtanalyse Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke und jährliche ­Beleuchtungsstärke  Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) PITI 21. Dez., 12:00 Uhr (Nordwand) 164 Lux PITI 21. Dez., 12:00 Uhr 388 Lux (Mitte des Ausstellungsraumes) Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI) Durchschnittliches Tageslichtniveau (Nordwand) 86 Lux Lux-Stunden pro Jahr: 349.400 Empfohlener Grenzwert für die jährliche Lichtexposition (480.000 Lux-Stunden pro Jahr) unterschritten Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI) Prozentualer Anteil der Ausstellungsöffnungszeiten mit ­Tageslicht-Beleuchtungsstärken von 50 bis 200 Lux (Nordwand) 74 % Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) Prozentualer Anteil der Tagesstunden mit Tageslicht-­ Beleuchtungsstärken über 200 Lux (Mitte des Ausstellungsraumes, 8:00–18:00 Uhr) 95 %

UDI (8 a.m. to 6 p.m.) (%) 100

75

50

25

0

Die Beleuchtungsstärke am Punkt A (nordorientiert, südliche Hemi­ sphäre) liegt zu 74 % des Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 344 Lux und einer jährlichen Lichtexposition von 349.400 Lux-Stunden.

Die Beleuchtungsstärke am Punkt B (ostorientiert) liegt zu 75 % des Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 412 Lux und einer jährlichen Lichtexposition von 479.200 Lux-Stunden.

Point A 74%

Point B 75%

Daylight dimming sensor

Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI) Die UDI-Grafik zeigt, dass die Tageslicht-Beleuchtungsstärke zu 74–75 % der Ausstellungsöffnungszeiten zwischen 50 und 200 Lux liegt. 272

Jährliche Häufigkeit einer Beleuchtungsstärke (AIF) Die Prozentwerte stehen für die jährlichen Tageslichtstunden mit einer Beleuchtungsstärke von 50 bis 200 Lux.

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen

135

Qualitative Tageslichtanalyse Blendung und Sehkomfort Physiologische Blendung Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Die DGP-Simulation zeigt keinerlei direkte oder indirekte ­Blendungen auf Wand und Boden. Wahrscheinlichkeit störender Blendungen: 27 %.

Psychologische Blendung Leuchtdichtekontrast (IVC) Zeitpunktbezogene Blendungssimulationen zeigen die Leuchtdichteverhältnisse in einem Ausstellungsraum („Hütte“). Die Kontrastwerte liegen zwischen 1:2 und 1:4 und sorgen für gute Leuchtdichtekontraste auf den Objekten. Wie auf dem Foto zu sehen ist, kann das teilweise durch die vertikalen Fenster einfallende direkte Sonnenlicht Reflexblendungen verursachen. Zusammenfassung Das außen liegende, schalenartige Holz-Tragwerk und die ­Verschattungslamellen lassen gefiltertes Licht in die Innen­ räume fallen und verschatten zudem die Dachfläche. Die ­feststehenden Lamellen unterstützen dynamische Beleuchtungsszenarien, die für Kunstwerke und Skulpturen mit geringer Lichtempfindlichkeit geeignet sind. Kunstwerke oder Materialien mit mittlerer und hoher Lichtempfindlichkeit benötigen einen zusätzlichen Schutz vor Tageslicht.

Month

200 lux (full dimming)

Hour

01        02        03        04        05        06        07        08        09        10        11        12 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Operating hours

1 lux (electric lights)

Die quantitative Tageslichtanalyse zeigt eine dynamische Belichtungssituation auf den simulierten Wänden und dem Boden. Die Spitzenbeleuchtungsstärke von 164 Lux (PITI) und die jährliche Lichtexposition mit 349.400 Lux-Stunden (AAI) liegen unter den empfohlenen Werten für Beleuchtungsstärken. UDI- und AIF-Werte veranschaulichen, dass die Mitte der nach Norden orientierten Wand zu 74 % des Jahres einer Tageslicht-­ Beleuchtungsstärke zwischen 50 und 200 Lux ausgesetzt ist. Die qualitative Tageslichtanalyse zeigt, dass es ganzjährig während der Ausstellungsöffnungszeiten keine wahrnehmbaren Blendungen (DGP) gibt. Im Frühling und Herbst können jedoch zwischen 6 und 8 Uhr morgens Blendungen auftreten, die wahrscheinlich aus direktem Sonnenlicht resultieren, das durch ein nach Osten orientiertes Fenster einfällt. Die Beleuchtungs­ simulation (IVC) zeigt dynamische Kontraste auf den Ausstellungswänden mit Kontrastwerten von mehr als 1:10 im größten Teil des Zielbereiches. Grund hierfür ist das durch die seitlichen Fenster einfallende Licht sowie dadurch mögliche Reflexe. Das jährliche Einsparpotenzial für künstliches Licht ist mit 95 % der Ausstellungsöffnungszeit sehr hoch. Empfehlungen Die für Ausstellungen genutzten „Hütten“ dienen der dauerhaften Präsentation und beherbergen eine Skulpturensammlung. Die Konzeptidee, den Innenraum durch Fenster mit der Landschaft zu verknüpfen, führt zu einer dynamischen Tageslichtsituation, die sich hervorragend für Kunstwerke mit geringer Lichtempfindlichkeit eignet. Die Tageslichtwerte liegen innerhalb der empfohlenen Grenzen für die jährliche Lichtexposition von wenig empfindlichen Kunstwerken (Holz, Metall, Glas etc.) und auch unter der em­ pfohlenen Beleuchtungsstärke von 50 bis 200 Lux. Die über die Dachkante hinausragende Tragwerksstruktur und die Verschattungslamellen dienen der Verschattung der Metall-Dachfläche. Die feststehenden Verschattungselemente sind in der Lage, das Tageslicht im Raum entsprechend den angestrebten Lux-Werten für Kunstwerke mit geringer Lichtempfindlichkeit zu modulieren. Die hohen Kontrastwerte eignen sich hervor­ ragend zum Betrachten von dreidimensionalen Objekten – für die Präsentation empfindlicher Kunstwerke sind sie hingegen eher problematisch.

Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) Die Zahl der Tagesstunden, in denen die Beleuchtungsstärke 200 Lux (in Weiß) übersteigt, weist darauf hin, dass der Kunstlichtanteil zu 95 % des Jahres reduziert werden kann. Month

Hour

     01        02         03        04         05         06        07         08         09         10         11        12

• 15

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

2,146 cd/m² • 26

•

26 •

Operating hours

• 106

n n

intolerable glare, DGP ≥ .45 perceptible glare, .4 > DGP ≥ .35

n n

disturbing glare, .45 > DGP ≥ .4 imperceptible glare, .35 > DGP

Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Die DGP-Werte belegen, dass ganzjährig während der Ausstellungsöffnungszeiten keine wahrnehmbaren Blendungen auftreten.

136

Leuchtdichtekontrast (IVC) Das Rendering zeigt die höchsten Kontrastverhältnisse am 12. Dezember mittags beim Blick nach Norden. Wie auf dem Foto zu sehen ist, entstehen dadurch Reflexblendungen.

Blick in den Ausstellungsraum Innenansicht einer der Aus­ stellungspavillons

Cy Twombly-Pavillon 1992–1995 Houston, Texas, USA 29.736694°N, -95.397798 °W Ausstellungskonzept Lichtempfindlichkeit der Exponate mittel bis hoch; Skulpturen, Gemälde und Zeichnungen; Dauerausstellungen. Grenzwerte der Beleuchtungsstärke: 50–200 Lux; maximale Lux-Stunden/ Jahr: 480.000 Systemschnitt Im Systemschnitt wird deutlich, wie das Tageslicht durch das Dach ins Gebäude gelangt. Das Licht fällt durch vier Dachschichten, wodurch es immer mehr gestreut wird. Die Konstruktion, die das Glasdach trägt, bietet einen zusätzlichen Sonnenschutz. Dank dieses Dachaufbaus verteilt sich das Licht gleichmäßig über den Ausstellungsraum.

Tageslichtsystem Mehrschichtiger linearer Dachaufbau, bestehend aus fest­ stehenden horizontalen Verschattungslamellen, einem horizontalen Glasdach mit Doppelverglasung, elektrisch verstellbaren, innen liegenden Aluminiumlamellen sowie einer transluzenten stoffbespannten Decke. Der Lichtöffnungsanteil in Bezug auf die Grundfläche (AFR) beträgt 100 %. Tageslichtsteuerung Horizontale, außen liegende Verschattungslamellen (1) und die Stahl-Dachkonstruktion (2) verschatten das Glasdach. Das Glasdach (3) verfügt über eine Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter. Computergesteuerte, bewegliche Aluminiumlamellen (4) regeln das Lichtniveau in den einzelnen Räumen. Die transluzente stoffbespannte Decke (5) streut das Sonnenlicht und taucht die Räume in ein sanftes Licht. Zudem verdeckt sie die Elemente zur Lichtsteuerung und das Tragwerk. Kunstlicht Die künstliche Beleuchtung ergänzt das Tageslichtkonzept. Sie besteht aus einer Raumbeleuchtung, die sich über der ­stoffbespannten Decke befindet, sowie darunter montierten Spotleuchten.

PITI (lux) 1 2 3

> 1000

800

4 5

600

400

200

Point A 248 lux

Point B 252 lux

50 0

Schnitt Ausstellungsraum 1 Feststehende Verschattungslamellen 2 Stahl-Dachkonstruktion 3 Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter 4 Bewegliche Aluminiumlamellen 5 Transluzente stoffbespannte Decke

Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) 21. Juni, 12:00 Uhr-Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden

AAI (lux) > 1000

800

600

400

200

Point A 148 lux

Point B 151 lux

50 0

Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI) Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen

137

 Standort Klima: heiß und feucht Gebäudeausrichtung: Nord-Süd Ausrichtung der Lamellen: Ost-West, Nord-Süd Materialeigenschaften Wände und Oberflächen Wand: SW 7757 High Reflective White, LRV 92,6 % Boden: Eiche natur, LRV 37,9 % Sichtbare Tragwerkselemente: weiß gestrichen, LRV 80 % Glas-Oberlicht Glas: VLT 40%, Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter, diffuse Reflexion, siebbedruckt 80 % Reflexion: Spiegelung Lichtleitsystem – Steuerung Außen liegende Verschattung: feststehend Die Dachkonstruktion trägt wesentlich zur äußeren ­Verschattung bei. Innen liegende Verschattung: computergesteuerte, bewegliche Aluminiumlamellen Sonnensegelartig abgehängte Decke: Weißer Baumwollstoff streut das Licht. VLT 45 % Steuerung der innen liegenden Lamellen: Sensoren regeln die Lamellen für jeden einzelnen Raum automatisch.  Lage der Lamellen: unter dem Oberlicht, weiß, LRV 80 %

Point A 77%

Point B 75%

Quantitative Tageslichtanalyse Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke und jährliche ­Beleuchtungsstärke  Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) PITI 21. Juni, 12:00 Uhr (Südwand) 248 Lux PITI 21. Juni, 12:00 Uhr 440 Lux (Mitte des Ausstellungsraumes) Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI) Durchschnittliches Tageslichtniveau (Südwand) 148 Lux 539.200 Lux-Stunden pro Jahr Empfohlener Grenzwert für die jährliche Lichtexposition überschritten (480.000 Lux-Stunden pro Jahr) Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI) Prozentualer Anteil der Ausstellungsöffnungszeiten mit ­Tageslicht-Beleuchtungsstärken von 50 bis 200 Lux (Südwand) 77 % Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) Prozentualer Anteil der Tagesstunden mit Tageslicht-­ Beleuchtungsstärken über 200 Lux (Mitte des Ausstellungsraumes, 8:00–18:00 Uhr) 76 %

UDI (8 a.m. to 6 p.m.) (%) 100

75

50 Point A 77% 25

Point B 75% Daylight dimming sensor

0

Die Beleuchtungsstärke am Punkt A (südorientiert) liegt zu 77 % des Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 272 Lux und einer jährlichen Lichtexposition von 539.200 Lux-Stunden.

Die Beleuchtungsstärke am Punkt B (westorientiert) liegt zu 75 % des Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 280 Lux und einer jährlichen Lichtexposition von 552.300 Lux-Stunden.

Jährliche Häufigkeit einer Beleuchtungsstärke (AIF) Die Prozentwerte stehen für die jährlichen Tageslichtstunden mit einer Beleuchtungsstärke von 50 bis 200 Lux.

138

Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI) Die UDI-Grafik zeigt, dass die Tageslicht-Beleuchtungsstärke zu 75–77 % der Ausstellungsöffnungszeiten zwischen 50 und 200 Lux liegt.

Qualitative Tageslichtanalyse Blendung und Sehkomfort Physiologische Blendung Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Die DGP-Simulation zeigt keinerlei direkte oder indirekte ­Blendungen auf Wand und Boden. Wahrscheinlichkeit störender Blendungen: 20 %. Psychologische Blendung Leuchtdichtekontrast (IVC) Zeitpunktbezogene Blendungssimulationen zeigen die Leuchtdichteverhältnisse in einem Ausstellungsraum. Die Kontrastwerte liegen zwischen 1:2 und 1:4 und sorgen für gute Leuchtdichtekontraste auf den Objekten. Zusammenfassung Horizontale, außen liegende Verschattungslamellen und eine Stahl-Dachkonstruktion schützen das Glasdach vor direkter Sonneneinstrahlung. Computergesteuerte, bewegliche Aluminiumlamellen regeln das Lichtniveau in den einzelnen Räumen. Die transluzente stoffbespannte Decke streut das Sonnenlicht und taucht die Räume in ein sanftes Licht. Zudem verdeckt sie die Elemente zur Lichtsteuerung und das Tragwerk. Die quantitative Tageslichtanalyse zeigt eine dynamische Belichtungssituation auf den simulierten Wänden und dem Bo-

Month

den. Die Spitzenbeleuchtungsstärke von 248 Lux (PITI) und die jährliche Lichtexposition mit 539.200 Lux-Stunden (AAI) liegen über den empfohlenen Werten für Beleuchtungsstärken. UDI- und AIF-Werte veranschaulichen, dass die Mitte der nach Süden orientierten Wand zu 77 % des Jahres einer Tageslicht-­ Beleuchtungsstärke zwischen 50 und 200 Lux ausgesetzt ist. Die qualitative Tageslichtanalyse zeigt, dass ganzjährig während der Ausstellungsöffnungszeiten keine wahrnehmbaren Blendungen (DGP) auftreten. Die Beleuchtungssimulation (IVC) zeigt dynamische Kontraste auf den Ausstellungswänden mit Kontrastwerten zwischen 1:2 und 1:4 im größten Teil des Zielbereiches. Das jährliche Einsparpotenzial für künstliches Licht ist mit 76 % der Ausstellungsöffnungszeit hoch. Empfehlungen Das Ausstellungskonzept sieht vor, in den Räumen eine Dauerausstellung mit Gemälden des Künstlers Cy Twombly zu zeigen. Das dynamische Tageslichtsystem eignet sich hervorragend für Kunstwerke mit geringer und mittlerer Lichtempfindlichkeit. Die Tageslichtwerte liegen innerhalb der empfohlenen Grenzen für die jährliche Lichtexposition von mäßig empfindlichen Kunstwerken (Textilien, Ölgemälde, Leder etc.). Computer­ gesteuerte, bewegliche Lamellen sind in der Lage, das Tageslicht im Raum entsprechend den angestrebten Lux-Werten zu modulieren oder anzupassen. Wegen der relativ gleichmäßigen Kontrastwerte werden für eine verbesserte Präsentation von dreidimensionalen Objekten Spotleuchten empfohlen.

200 lux (full dimming)

Hour

01        02        03        04        05        06        07        08        09        10        11        12 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Operating hours

1 lux (electric lights)

Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) Die Zahl der Tagesstunden, in denen die Beleuchtungsstärke 200 Lux (in Weiß) übersteigt, weist darauf hin, dass der Kunstlichtanteil zu 76 % des Jahres reduziert werden kann. Month • 444

Hour

     01        02         03        04         05         06        07         08         09         10         11        12 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

• 156

• 155 cd/m²

• 156

Operating hours

• 93

n n

intolerable glare, DGP ≥ .45 perceptible glare, .4 > DGP ≥ .35

n n

disturbing glare, .45 > DGP ≥ .4 imperceptible glare, .35 > DGP

Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Die DGP-Werte belegen, dass es am Kamerastandpunkt keine wahrnehmbaren Blendungen gibt.

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen

Leuchtdichtekontrast (IVC) Das Rendering zeigt die höchsten Kontrastverhältnisse am 21. Juni mittags beim Blick nach Norden.

Blick in den Ausstellungsraum Die lichtstreuende Stoffbespannung soll den Eindruck einer schwebenden Decke erzeugen.

139

Nasher Sculpture Center 1999–2003 Dallas, Texas, USA 32.788095 °N, -96.800114°W Ausstellungskonzept Lichtempfindlichkeit der Exponate gering; Skulpturen; Grenz­ werte der Beleuchtungsstärke: 50–300 Lux; maximale Lux-­ Stunden/Jahr: 480.000 Systemschnitt Im Systemschnitt wird deutlich, wie das Tageslicht durch das Dach ins Gebäude gelangt. Ein gewölbtes Glasdach mit ­Verschattungselementen in Form von kleinen Lichtschaufeln verhindert die direkte Sonneneinstrahlung von Osten, Süden und Westen. Bei Sonnenaufgang und Sonnenuntergang gelangt direktes Sonnenlicht ins Gebäude.

Tageslichtsteuerung Das Dach besteht aus 912 Verschattungselementen aus Aluminiumdruckguss mit insgesamt 223.020 kleinen, nach Norden ausgerichteten Lichtschaufeln. Diese verhindern die direkte Sonneneinstrahlung von Süden und lassen weiches Nordlicht in den Ausstellungsraum fallen. Das leicht gewölbte Dach wird von 322 Edelstahl-Zugstangen getragen, die von sechs hoch aufragenden, travertinbekleideten Längswänden abgehängt sind. Jede Schaufel wiegt 40 Gramm und ist so präzise in Aluminium gegossen, dass sie den Einfall von direktem Sonnenlicht verhindert und zugleich den Tageslichteintrag der über den Himmel von Dallas wandernden Sonne maximiert. Das Glasdach besteht aus einer Low-E-Isolierverglasung, die zudem vor UV-Strahlung schützt. Kunstlicht Die künstliche Beleuchtung ergänzt das Tageslichtkonzept. Sie besteht aus Spotleuchten, die an Schienen unter dem Glasdach angebracht sind.

Tageslichtsystem Dünner zweischichtiger Dachaufbau, bestehend aus Verschattungselementen, die sich aus dreidimensionalen Aluminium-­ Lichtschaufeln zusammensetzen, sowie einem leicht gewölbten Glasdach. Der Lichtöffnungsanteil in Bezug auf die Grundfläche (AFR) beträgt 100 %.

PITI (lux)

1 2

> 1000

800

3

600

1572 1572

400

Point B 1,780 lux

Point A 1,272 lux

200 50 0

Schnitt Ausstellungsraum 1 Außen liegende Dachkonstruktion 2 Außen liegende Verschattungselemente mit Lichtschaufeln aus Aluminiumdruckguss 3 Gewölbtes Glasdach, Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter

2372

Zeitpunktbezogene 1262Beleuchtungsstärke (PITI) 2372 21. Juni, 12:00 Uhr-Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden 1262

AAI (lux) > 1000

800

600

819 819

400

Point B 817 lux

Point A 1,179 lux

200 50 0

1192 598 1192 598 Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI) Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden 140

 Standort Klima: heiß und feucht Gebäudeausrichtung: Nord-West Ausrichtung der Verschattungselemente/Lichtschaufeln: 1572 Norden Materialeigenschaften Wände und Oberflächen Wand: mit Travertinbekleidung, LRV 40 %  Boden: Amerikanische Weiß-Eiche, LRV 31 % Sichtbare Tragwerkselemente: weiß gestrichen, LRV 80 % Glas-Oberlicht Glas: VLT 50%, Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter Reflexion: Spiegelung Lichtleitsystem – Steuerung Außen liegende Verschattung: feststehende, dreidimensionale Aluminiumelemente. Die Verschattungselemente aus Druckguss streuen das Licht, und dank des Glasdaches entstehen im Innenraum Beleuchtungsstärken von bis zu 2.000 Lux.1 Dies ist nur deshalb akzeptabel, weil die Kunstsammlung hauptsächlich aus Skulpturen mit geringer Lichtempfindlichkeit besteht. 819  Lage der Verschattungselemente: über dem Oberlicht, weiß, LRV 80 %

Quantitative Tageslichtanalyse Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke und jährliche ­Beleuchtungsstärke  Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) PITI 21. Juni, 12:00 Uhr (Südwand) 1.272 Lux PITI 21. Juni, 12:00 Uhr 2.372 Lux (Mitte des Ausstellungsraumes) Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI) 2372 Durchschnittliches Tageslichtniveau (Südwand) 593 Lux 1262 Lux-Stunden pro Jahr 2.165.000 Empfohlener Grenzwert für die jährliche Lichtexposition (480.000 Lux-Stunden pro Jahr) überschritten Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI)  Prozentualer Anteil der Ausstellungsöffnungszeiten mit ­Tageslicht-Beleuchtungsstärken von 50 bis 200 Lux (Südwand) 8 % Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) Prozentualer Anteil der Tagesstunden mit Tageslicht-­ Beleuchtungsstärken über 200 Lux (Mitte des Ausstellungsraumes, 8:00–18:00 Uhr) 96 %

1192

598

Point A 8%

Point B

UDI (8 a.m. to 6 p.m.) (%)

4%

100

75

4%

50 Point B 4%

Point A 8% Point C Daylight dimming sensor

25

0

Die Beleuchtungsstärke am Punkt A (südorientiert, hinter Fassadenpfosten) liegt zu 8 % des Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 1.336 Lux und einer jährlichen Lichtexposition von 2.165.000 Lux-Stunden.

Die Beleuchtungsstärke am Punkt B (westorientiert) liegt zu 4 % des Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 1.780 Lux und einer jährlichen Lichtexposition von 2.981.000 Lux-Stunden.

8%

2%

Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI) Die UDI-Grafik zeigt, dass die Tageslicht-Beleuchtungsstärke zu 4–8 % der Ausstellungsöffnungszeiten zwischen 50 und 200 Lux liegt.

Jährliche Häufigkeit einer Beleuchtungsstärke (AIF) Die Prozentwerte stehen für die jährlichen Tageslichtstunden mit einer Beleuchtungsstärke von 50 bis 200 Lux.

1 http://www.rpbw.com/project/nasher-sculpture-center

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen

141

Qualitative Tageslichtanalyse Blendung und Sehkomfort Physiologische Blendung Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Die DGP-Simulation zeigt regelmäßig auftretende, direkte oder indirekte Blendungen auf Wand und Boden. Wahrscheinlichkeit störender Blendungen: 34 %. Psychologische Blendung Leuchtdichtekontrast (IVC) Zeitpunktbezogene Blendungssimulationen zeigen die Leuchtdichteverhältnisse in einem Ausstellungsraum. Die Kontrastwerte liegen über 1:10 und zeigen hohe Leuchtdichtekontraste auf den Objekten. Zusammenfassung Die Aluminium-Lichtschaufeln formen ein einzigartiges ­Verschattungssystem für das Glasdach des Nasher Sculpture Center. Zugleich schaffen sie optimale Bedingungen für die Präsentation der Skulpturen. Durch das gefilterte direkte Licht entsteht eine eindrucksvolle, natürlich belichtete Ausstellungsumgebung. Mithilfe von Computeranalysen zum standortspezifischen Sonnenverlauf konnten die Lichtschaufeln so entworfen und hergestellt werden, dass sie Pianos Idee entsprachen, den Dachaufbau so dünn wie möglich zu gestalten.

Month

200 lux (full dimming)

Hour

01        02        03        04        05        06        07        08        09        10        11        12 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Operating hours

Die quantitative Tageslichtanalyse zeigt eine dynamische ­Belichtungssituation auf den simulierten Wänden und dem ­Boden. Die Spitzenbeleuchtungsstärke von 1.272 Lux (PITI) und die jährliche Lichtexposition mit über 2 Millionen Lux-Stunden (AAI) liegen deutlich über den empfohlenen Werten für Beleuchtungsstärken. UDI- und AIF-Werte veranschaulichen, dass die Mitte der nach Süden orientierten Wand zu nur 8 % des Jahres einer Tageslicht-Beleuchtungsstärke zwischen 50 und 200 Lux ausgesetzt ist – bei der Westwand liegt der Wert sogar bei nur 4 %. Die qualitative Tageslichtanalyse zeigt, dass es wahrnehmbare Blendungen (DGP) gibt. Im DGP-Diagramm wird sichtbar, dass diese von Mai bis Juli in den Abendstunden auftreten. Die Blendungen entstehen wahrscheinlich im Zusammenhang mit niedrig durch die nordwestliche Glasfassade einfallendem ­Sonnenlicht. An dieser Stelle sind innen liegende Jalousien ­vorgesehen, um zu verhindern, dass der Sehkomfort während dieser Stunden beeinträchtigt wird. Die Beleuchtungssimula­ tion (IVC) zeigt dynamische Kontraste auf den Ausstellungs­ wänden mit Kontrastwerten von mehr als 1:10 im größten Teil des Zielbereiches. Das jährliche Einsparpotenzial für künstliches Licht ist mit 96 % der Ausstellungsöffnungszeit sehr hoch. Empfehlungen Das Ausstellungskonzept sieht vor, die ständige Skulpturensammlung im lichtdurchfluteten oberen Ausstellungsgeschoss unterzubringen. Das dynamische Tageslichtsystem eignet sich ausgezeichnet für Kunstwerke mit geringer Lichtempfindlichkeit. Die Tageslichtwerte liegen innerhalb der empfohlenen Grenzen für die jährliche Lichtexposition von wenig empfindlichen Kunstwerken (Holz, Metall, Glas etc.). Die feststehenden Verschattungselemente sind in der Lage, das Tageslicht im Raum entsprechend den angestrebten Lux-Werten für Kunstwerke mit geringer Lichtempfindlichkeit zu modulieren. Die ­hohen Kontrastwerte eignen sich hervorragend zur Präsenta­ tion von dreidimensionalen Objekten.

1 lux (electric lights)

Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) Die Zahl der Tagesstunden, in denen die Beleuchtungsstärke 200 Lux (in Weiß) übersteigt, weist darauf hin, dass der Kunstlichtanteil zu 96 % des Jahres reduziert werden kann. Month

•

Hour

     01        02         03        04         05         06        07         08         09         10         11        12 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

• 280

3,048

• 3,898 cd/m²

284 •

Operating hours • 292

n n

intolerable glare, DGP ≥ .45 perceptible glare, .4 > DGP ≥ .35

n n

disturbing glare, .45 > DGP ≥ .4 imperceptible glare, .35 > DGP

Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Das DGP-Diagramm zeigt, dass von Mai bis Juli in den Abendstunden Blendungen auftreten. Es sind innen liegende Jalousien vorgesehen, um den Sehkomfort während dieser Stunden nicht zu beeinträchtigen (DGP 34 %).

142

Leuchtdichtekontrast (IVC) Das Rendering zeigt die höchsten Kontrastverhältnisse am 21. Juni mittags beim Blick nach Norden.

Blick in den Ausstellungsraum Die Skulpturen sind zur optimalen Betrachtung frei im Raum platziert.

Erweiterung High Museum 1999–2005 Atlanta, Georgia, USA 33.789892°N, -84.386111°W Ausstellungskonzept Lichtempfindlichkeit der Exponate mittel bis hoch; Grenzwerte der Beleuchtungsstärke: 50–200 Lux; maximale Lux-Stunden/ Jahr: 480.000 Systemschnitt Im Systemschnitt wird deutlich, wie diffuses Tageslicht durch Lichtschaufeln auf dem Dach in das Gebäude gelangt. Tageslichtsystem Die insgesamt 1.000 Oberlichter auf dem Dach (800 im Weiland Pavilion und 200 im Anne Cox Chambers Wing) verfügen über eine Verglasung aus Klarglas mit einem im Siebdruck­ verfahren aufgebrachten keramischen Muster und werden von nach Norden orientierten Lichtschaufeln verschattet. Jedes ­Mini-Oberlicht ist zur Gebäudeachse verdreht angeordnet. ­Dadurch lässt sich das Licht besser einfangen, um es mithilfe der Lichtschaufeln und der darunter liegenden Lichtröhren

als weiches Nordlicht in die Ausstellungsräume der ständigen Sammlung des Museums zu lenken. Rund 5 % des Lichtes, das in jedes Oberlicht einfällt, wird von den Lichtschaufeln reflektiert. Der Lichtöffnungsanteil in Bezug auf die Grundfläche (AFR) beträgt 25 %.1 Tageslichtsteuerung Das Tageslichtsystem besteht aus außen< liegenden, ca. 1,8 m hohen Lichtschaufeln, ferner aus runden, nach Norden ge­ neigten Glasoberlichtern, die sich 60 cm über der Dachfläche befinden, sowie aus 1,5 m hohen, in die Decke integrierten Lichtröhren unter jedem Oberlicht. Die bogenförmigen Lichtschaufeln, die die Südseite des Oberlichtes abschirmen, und die Lichtröhren reflektieren indirektes Sonnenlicht in die Ausstellungsräume. Kunstlicht Stromschienen mit iGuzzini-Leuchten (entworfen von Renzo ­Piano) ergänzen das Tageslichtkonzept. Jede Stromschiene verfügt über zwei Schaltkreise: Ein Schaltkreis steuert die Leuchten in Abhängigkeit zur vorhandenen Tageslichtmenge, der andere ist unabhängig, um den Anforderungen der Kunstwerke gerecht zu werden.

PITI (lux) > 1000

1 2

800

600 3 400

244 244

Point A 244 lux

248 248

Point B 248 lux

200 50 0

Schnitt Oberlicht mit Lichtschaufel 1 Weiße, außen liegende Lichtschaufel aus 3 mm starkem Aluminiumblech, ca. 1,80 m hoch, schirmt bogenförmig die Südseite des Oberlichtes ab und verhindert so die direkte Sonneneinstrahlung. 2 Nach Norden geneigtes Oberlicht mit einem Durchmesser von 67 cm, das durch die Lichtschaufel abgeschirmt wird; Oberlicht mit eisenarmer Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter. Die Verglasung verfügt über einen hohen CRI-Wert für eine natürliche Farbwiedergabe. 3 Deckenintegrierte Lichtröhren aus glasfaserverstärkten Gips­elementen, angeordnet in einem quadratischen Raster von 1,2 m. Sie streuen und lenken das Tageslicht in die Räume.

Point C 724 lux

Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) 21. Juni, 12:00 Uhr-Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden

AAI (lux) > 1000

800

600

400 100

100

Point A 100 lux

104 104

Point B 104 lux

200

1

Christine Killory und René Davids (Hrsg.), Detail in Process, „High Museum of Art“, Princeton Architectural Press, New York 2008, S. 150–157.

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen

50 0

Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI) Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden

143

 Standort Klima: feucht, subtropisch Gebäudeausrichtung: Nord-Ost Ausrichtung der Lichtschaufeln: Norden  Materialeigenschaften Wände und Oberflächen Wand: SW 7757 High Reflective White, LRV 92,6 %  Boden: Eiche natur, LRV 37,9 % 104 100 Sichtbare Tragwerkselemente: weiß gestrichen, LRV 80 % Glas-Oberlicht Glas: VLT 50 %, Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter, CRI größer als 97  Reflexion: Spiegelung Lichtleitsystem – Steuerung Außen liegende Verschattung: feststehende, dreidimensionale Aluminium-Lichtschaufeln Lage der Verschattungselemente: über dem Oberlicht, weiß, LRV 80 %

Quantitative Tageslichtanalyse Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke und jährliche ­Beleuchtungsstärke 248 244  Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) PITI 21. Juni, 12:00 Uhr (Südwand) 244 Lux PITI 21. Juni, 12:00 Uhr 724 Lux (Mitte des Ausstellungsraumes) Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI)  Durchschnittliches Tageslichtniveau (Südwand) 100 Lux Lux-Stunden pro Jahr 346.400 Empfohlener Grenzwert für die jährliche Lichtexposition (480.000 Lux-Stunden pro Jahr) unterschritten Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI)  Prozentualer Anteil der Ausstellungsöffnungszeiten mit ­Tageslicht-Beleuchtungsstärken von 50 bis 200 Lux (Südwand) 75 % Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) Prozentualer Anteil der Tagesstunden mit Tageslicht-­ 104 Beleuchtungsstärken über 200 Lux 100 (Mitte des Ausstellungsraumes, 8:00–18:00 Uhr) 70 %

75%

75%

Point A

Point B

75%

75%

UDI (8 a.m. to 6 p.m.) (%) 100

75

50 Point A 75%

75%

Point B 75% Daylight dimming sensor

25

75%

0

Die Beleuchtungsstärke am Punkt A (südorientiert) liegt zu 75 % des Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 252 Lux und einer jährlichen Lichtexposition von 346.400 Lux-Stunden.

Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI) Die Beleuchtungsstärke am Punkt B Die UDI-Grafik zeigt, dass die Tageslicht-Beleuchtungsstärke zu 75 % der (westorientiert) liegt zu 75 % des Ausstellungsöffnungszeiten zwischen 50 und 200 Lux liegt. Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 260 Lux 20% und einer jährlichen Lichtexposition von 361.500 Lux-Stunden. 16%

Jährliche Häufigkeit einer Beleuchtungsstärke (AIF) Die Prozentwerte stehen für die jährlichen Tageslichtstunden mit einer Beleuchtungsstärke von 50 bis 200 Lux.

12%

8%

4%

2 Ebenda.

144

1000

950

900

850

800

750

700

650

600

550

500

450

400

350

300

250

200

150

0

50

100

950

1000

900

850

800

750

700

650

600

550

500

450

400

350

300

250

200

150

100

0

50

lux

Qualitative Tageslichtanalyse Blendung und Sehkomfort Physiologische Blendung: Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Die DGP-Simulation zeigt keine regelmäßig auftretenden ­direkten oder indirekten Blendungen auf Wand und Boden. Wahrscheinlichkeit störender Blendungen: 19 %. Psychologische Blendung Leuchtdichtekontrast (IVC) Zeitpunktbezogene Blendungssimulationen zeigen die Leuchtdichteverhältnisse in einem Ausstellungsraum. Die Kontrast­ werte liegen zwischen 1:2 und 1:4 und sorgen für gute Leuchtdichtekontraste auf den Objekten. Die Tageslichtverhältnisse im Raum lassen die dynamischen Eigenschaften des Sonnenlichtes erkennen. Zusammenfassung Die 1.000 kreisrunden Oberlichter sind gleichmäßig an der ­Decke der 5,25 m hohen Ausstellungsräume angeordnet und lassen ein weiches, diffuses Licht einfallen. Das Tageslicht­ niveau, das bei Bedarf durch künstliches Licht erhöht werden kann, liegt innerhalb der vom Kurator des Museums gefor­ derten 160 bis 323 Lux. Für die Oberlichtverglasung kam ­eisen­armes Glas mit Low-E-Beschichtung zum Einsatz, um die ­thermische Leistung zu erhöhen und die Reduzierung der CRI-­ Werte zu minimieren. Die Entwicklung dieses Tageslichtsystems Month

200 lux (full dimming)

Hour

01        02        03        04        05        06        07        08        09        10        11        12 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Operating hours

1 lux (electric lights)

erfolgte anhand zahlreicher Computermodelle, physischer ­Modelle und des 4,8 × 12,2 m großen 1:1-Mock-ups eines Ausstellungsraumes, an dem die simulierten Beleuchtungsstärken überprüft wurden.2 Das Oberlichtsystem ist außergewöhnlich leistungsfähig und sorgt in den Innenräumen für indirektes ­Tageslicht, während es gleichzeitig schädliche UV-Strahlung ­fernhält. Die quantitative Tageslichtanalyse zeigt eine dynamische Belichtungssituation auf den simulierten Wänden und dem Boden. Die Spitzenbeleuchtungsstärke von 244 Lux (PITI) und die jähr­ liche Lichtexposition mit 346.400 Lux-Stunden (AAI) liegen unter den empfohlenen Werten für Beleuchtungsstärken. UDI- und AIF-Werte veranschaulichen, dass die Mitte der nach Süden orientierten Wand zu 75 % des Jahres einer Tageslicht-­ Beleuchtungsstärke zwischen 50 und 200 Lux ausgesetzt ist. Die qualitative Tageslichtanalyse zeigt, dass ganzjährig während der Ausstellungsöffnungszeiten keine wahrnehmbaren Blendungen (DGP) auftreten. Die Beleuchtungssimulation (IVC) zeigt ­dynamische Kontraste auf den Ausstellungswänden mit Kontrastwerten zwischen 1:2 und 1:4 im größten Teil des Zielbereiches. Das jährliche Einsparpotenzial für künstliches Licht ist mit 70 % der Ausstellungsöffnungszeit hoch. Empfehlungen Die Ausstellungsräume im obersten Geschoss der Erweiterung des High Museum nutzen die Beleuchtungsstärke des Tages­ lichtes in vollem Umfang und schaffen optimale Bedingungen zur Betrachtung der Dauerausstellung. Als passive Sonnenschutz­ elemente verhindern die außen liegenden Lichtschaufeln die ­direkte Sonneneinstrahlung und lassen stattdessen weiches, diffuses Licht in die Räume einfallen. Die Oberlichtverglasung verfügt über einen hohen CRI-Wert und bietet eine ausgezeichnete natürliche Farbwiedergabe. Das Verschattungssystem kommt ganz ohne Steuerungen und mechanische Komponenten aus und erfordert im Vergleich zu aktiven mechanischen Systemen deutlich weniger Wartungs- und Serviceaufwand. Mithilfe um­ fassender Simulationen und Mock-ups eines kompletten Oberlichtes (einschließlich der Lichtröhren) wurden ­Versuche mit ­befeuchteter Luft durchgeführt, um die Leistungsfähigkeit des Systems unter realen Umweltbedingungen ­(Tageslicht, Blendung, Lufttemperatur und Kondensations­verhalten) sicherzustellen.

Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) Die Zahl der Tagesstunden, in denen die Beleuchtungsstärke 200 Lux (in Weiß) übersteigt, weist darauf hin, dass der Kunstlichtanteil zu 70 % des Jahres reduziert werden kann. Month

Hour

     01        02         03        04         05         06        07         08         09         10         11        12 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

• 843

• 81

Operating hours

• 76 cd/m²

• 80

• 96

n n

intolerable glare, DGP ≥ .45 perceptible glare, .4 > DGP ≥ .35

n n

disturbing glare, .45 > DGP ≥ .4 imperceptible glare, .35 > DGP

Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Die DGP-Werte belegen, dass ganzjährig während der Ausstellungsöffnungszeiten keine wahrnehmbaren Blendungen auftreten.

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen

Leuchtdichtekontrast (IVC) Das Rendering zeigt die höchsten Kontrastverhältnisse am 21. Juni mittags beim Blick nach Norden.

Blick in den Ausstellungsraum Die Lichtröhren fangen das Tageslicht ein und verteilen es gleichmäßig im Raum.

145

Erweiterung Morgan Library and Museum, 2000–2006 New York City, New York, USA 40.749269°N, -73.981545°W Ausstellungskonzept Lichtempfindlichkeit der Exponate gering; Skulpturen und ­Lobby; Grenzwerte der Beleuchtungsstärke: 50–300 Lux; ­maximale Lux-Stunden/Jahr: 480.000 Systemschnitt Im Systemschnitt wird deutlich, wie das Tageslicht durch einen mehrschichtigen Dachaufbau in die sogenannte „italienische Piazza“, also das Atrium gelangt. Jede der innen liegenden Aluminiumlamellen reflektiert das Licht, sodass die Gesamt­ helligkeit verringert wird und nur diffuses Licht in den Raum ­gelangt.

Tageslichtsystem Mehrschichtiger Dachaufbau, bestehend aus außen liegenden, horizontalen Stahlgitterrosten, einem leicht geneigten Glasdach mit Doppelverglasung, innen liegenden Aluminiumlamellen sowie Stahlträgern, die ebenfalls der Verschattung dienen. Der Lichtöffnungsanteil in Bezug auf die Grundfläche (AFR) beträgt 100 %. Tageslichtsteuerung Horizontale Stahlgitterroste (1) verhindern den direkten Sonnen­lichteinfall, wirken lichtstreuend und ermöglichen bei Wartungsarbeiten den Zugang zum Glasdach. Das Glasdach (2) besteht aus Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter. Unter dem Glasdach befinden sich computergesteuerte Aluminium­ lamellen (3), die die Lichtverhältnisse im Atrium regulieren. Die darunter liegenden Stahlträger (4) sind Teil des Tragwerkes und dienen zugleich als Verschattungslamellen. Kunstlicht An Schienen befestigte Spotleuchten ergänzen das Tageslichtkonzept.

1

2

3

4 PITI (lux) > 1000

800

600

400 Point A 200 lux

Point B 224 lux

200 50 0

Schnitt Ausstellungsraum 1 Außen liegende Verschattung: Stahlgitterrost 2 Oberer Gebäudeabschluss: Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter 3 Aluminiumlamellen: computergesteuert, zur Regulierung des Lichtniveaus 4 Stahlträger: Teil des Tragwerkes und zugleich Verschattungslamellen

Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) 21. Juni, 12:00 Uhr-Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden

AAI (lux) > 1000

800

600

400 Point A 148 lux

Point B 174 lux

200 50 0

Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI) Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden

146

 Standort Klima: gemäßigt Gebäudeausrichtung: Nord-West Ausrichtung der Lamellen: Süd-Ost Materialeigenschaften Wände und Oberflächen: Wand: SW 7757 High Reflective White, LRV 92,6 % Boden: Eiche natur, LRV 37,9 % Sichtbare Tragwerkselemente: weiß gestrichen, LRV 80 % Glas-Oberlicht Glas: VLT 50 %, Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter Reflexion: Spiegelung Lichtleitsystem – Steuerung Außen liegende Verschattung: feststehende, horizontale ­Stahlgitterroste, LRV 80 % Innen liegende Verschattung: bewegliche Aluminiumlamellen Steuerung der Lamellen: computergesteuerter Antrieb Lage der Lamellen: unter dem Glasdach, weiß, LRV 80 %

Point A

Point B

62%

54%

Quantitative Tageslichtanalyse Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke und jährliche ­Beleuchtungsstärke  Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) PITI 21. Juni, 12:00 Uhr (Südwand) 200 Lux PITI 21. Juni, 12:00 Uhr (Mitte des Raumes) 452 Lux Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI) Durchschnittliches Tageslichtniveau (Südwand) 148 Lux Lux-Stunden pro Jahr 510.600 Empfohlener Grenzwert für die jährliche Lichtexposition (480.000 Lux-Stunden pro Jahr) überschritten Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI) Prozentualer Anteil der Öffnungszeiten mit Tageslicht-­ Beleuchtungsstärken von 50 bis 200 Lux (Südwand) 62 % Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) Prozentualer Anteil der Tagesstunden mit Tageslicht-­ Beleuchtungsstärken über 200 Lux (Mitte des Raumes, 8:00–18:00 Uhr) 71 %

UDI (8 a.m. to 6 p.m.) (%) 100

75

50 Point A 62% 25

Point B 54% Daylight dimming sensor

0

Die Beleuchtungsstärke am Punkt A (südorientiert) liegt zu 62 % des Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 400 Lux und einer jährlichen Lichtexposition von 510.600 Lux-Stunden.

Die Beleuchtungsstärke am Punkt B (westorientiert) liegt zu 54 % des Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 468 Lux und einer jährlichen Lichtexposition von 602.300 Lux-Stunden.

Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI) Die UDI-Grafik zeigt, dass die Tageslicht-Beleuchtungsstärke zu 54–62 % der Öffnungszeiten zwischen 50 und 200 Lux liegt.

Jährliche Häufigkeit einer Beleuchtungsstärke (AIF) Die Prozentwerte stehen für die jährlichen Tageslichtstunden mit einer Beleuchtungsstärke von 50 bis 200 Lux.

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen

147

Qualitative Tageslichtanalyse Blendung und Sehkomfort Physiologische Blendung Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Die DGP-Simulation zeigt keinerlei direkte oder indirekte ­Blendungen auf Wand und Boden. Wahrscheinlichkeit störender Blendungen: 18 %. Psychologische Blendung Leuchtdichtekontrast (IVC) Zeitpunktbezogene Blendungssimulationen zeigen die Leuchtdichteverhältnisse in dem auch für Ausstellungen genutzten ­Atrium. Die Kontrastwerte liegen bei 1:2 und sorgen für gute Leuchtdichtekontraste auf den Objekten. Zusammenfassung Tageslicht gelangt durch den mehrschichtigen Dachaufbau ­sowie durch Glasfassaden ins Gebäude. Die Lichtbedingungen im Atrium werden automatisch an die angestrebten Leuchtdichtewerte angepasst. Das zentrale Atrium, die „italienische Piazza“, dient als Lobby. Die dynamische Lichtsituation eignet sich zur Präsentation von Kunstwerken und Skulpturen mit ­geringer und mittlerer Lichtempfindlichkeit. Die quantitative Tageslichtanalyse zeigt eine dynamische Belichtungssituation auf den simulierten Wänden und dem Boden. Die Spitzenbeleuchtungsstärke von 200 Lux (PITI) und die

Month

jährliche Lichtexposition mit 510.600 Lux-Stunden (AAI) liegen leicht über den empfohlenen Werten für Beleuchtungsstärken. UDI- und AIF-Werte veranschaulichen, dass die Mitte der nach Süden orientierten Wand zu 62 % des Jahres einer Tageslicht-­ Beleuchtungsstärke zwischen 50 und 200 Lux ausgesetzt ist. Die qualitative Tageslichtanalyse zeigt, dass es ganzjährig während der Öffnungszeiten keine wahrnehmbaren Blendungen (DGP) gibt. Die Beleuchtungssimulation (IVC) zeigt dynamische Kontraste auf den Ausstellungswänden mit Kontrastwerten von 1:2 im größten Teil des Zielbereiches – diese Werte können in der Nähe der Glasfassade höher ausfallen. Das jährliche Einsparpotenzial für künstliches Licht ist mit 71 % der Öffnungszeit hoch. Empfehlungen Das dynamische Tageslichtsystem sorgt in der Lobby des ­Museums für hervorragende Bedingungen zur Präsentation von Skulpturen und Kunstwerken mit geringer Lichtempfindlichkeit. Die Tageslichtwerte liegen über den empfohlenen Grenzen für die jährliche Lichtexposition von mäßig empfindlichen Kunstwerken. Computergesteuerte, bewegliche Lamellen sind in der Lage, das Tageslicht im Raum entsprechend den angestrebten Lux-Werten zu modulieren oder anzupassen. Die zahlreichen Glasflächen in den Fassaden und das Glasdach schaffen eine schöne, lichtdurchflutete Piazza und eine reizvolle Atmosphäre, die sich perfekt für große Skulpturen und Objekte eignet. Auch das Café des Museums befindet sich hier.

200 lux (full dimming)

Hour

01        02        03        04        05        06        07        08        09        10        11        12 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Operating hours

1 lux (electric lights)

Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) Die Zahl der Tagesstunden, in denen die Beleuchtungsstärke 200 Lux (in Weiß) übersteigt, weist darauf hin, dass der Kunstlichtanteil zu 71 % des Jahres reduziert werden kann. Month • 495

Hour

     01        02         03        04         05         06        07         08         09         10         11        12 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

• 61

• 53 cd/m²

59 •

Operating hours • 34

n n

intolerable glare, DGP ≥ .45 perceptible glare, .4 > DGP ≥ .35

n n

disturbing glare, .45 > DGP ≥ .4 imperceptible glare, .35 > DGP

Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Die DGP-Werte belegen, dass ganzjährig während der Öffnungszeiten keine wahrnehmbaren Blendungen auftreten.

148

Leuchtdichtekontrast (IVC) Das Rendering zeigt die höchsten Kontrastverhältnisse am 21. Juni mittags beim Blick nach Norden.

Blick in die Lobby Der Raum gleicht einer Piazza, ist wunderschön belichtet und eignet sich perfekt zur Präsentation von Skulpturen und Objekten.

Broad Contemporary Art Museum 2003–2008 Los Angeles, Kalifornien, USA 34. 063326°N, -118. 359820°W Ausstellungskonzept Lichtempfindlichkeit der Exponate mittel bis hoch; Grenzwerte der Beleuchtungsstärke: 50–200 Lux; maximale Lux-Stunden/ Jahr: 480.000 Systemschnitt Im Systemschnitt wird deutlich, wie diffuses Tageslicht durch das Sheddach ins Gebäude gelangt. Tageslichtsystem Das Dach besteht aus einer Reihe nach Süden geneigter Sheds, die keine direkte Sonneneinstrahlung zulassen und durch eine nordorientierte Vertikalverglasung Licht in die Ausstellungs­ räume im 3. Obergeschoss lenken. Das Beleuchtungsniveau lässt sich durch vertikale elektrische Rollos zusätzlich regeln. Rund 5 % des Lichtes, das durch die Verglasung einfällt, wird von den Sheds reflektiert.1 Der Lichtöffnungsanteil in Bezug auf die Grundfläche (AFR) beträgt 80 %.

Tageslichtsteuerung Die feststehenden Verschattungselemente (1) bestehen aus weißen Paneelen, die sich in einem Winkel von 45° nach ­Norden öffnen. Diese Ausrichtung verhindert für den größten Teil des Jahres den Einfall von direktem Sonnenlicht und reflektiert zugleich diffuses Licht in die darunter liegenden Räume. Außen liegende, vertikale Elektrorollos (2) streuen das Sonnenlicht, das die Verschattungselemente im Sommer frühmorgens und spätnachmittags passiert. Zudem regeln sie das Tageslichtniveau in den Ausstellungsräumen während der Öffnungszeiten und verringern die Tageslichtmenge im geschlossenen ­Museum, um die Exponate vor einer unnötigen Lichtexposition zu schützen. Das horizontale Glasdach (3) dient als klimatischer Gebäudeabschluss nach oben. Um die Farbwiedergabe zu maximieren und Störungen der ­natürlichen Lichtfarbe zu minimieren, kam oxydarmes Glas zum Einsatz. Die Low-E-Isolierverglasung ist mit einer klaren PVB-­ Folie beschichtet, die als UV-Filter dient, und verfügt zudem über eine weiße Bedruckung, die das natürliche Licht streut und den Lichttransmissionsgrad reduziert. In Bereichen ohne feststehende Verschattungselemente wurden an der Decke hori­zontale Metallgitter (4) angebracht.

PITI (lux) > 1000

800

1

600

2

509

400 508 Point B 604 lux

Point A 528 lux

3 200

Point C 924 lux

4 50 0

Schnitt Oberlicht mit Shed 1 Geneigtes, feststehendes Verschattungselement 2 Außen liegende, vertikale Elektrorollos (Verschattung) 3 Horizontales Glasdach (Glasdecke), Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter 4 Horizontales Metallgitter (Glasdecke), nur in Bereichen ohne ­feststehendes Verschattungselement

1032

Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) 21. Juni, 12:00 Uhr-Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden

AAI (lux) > 1000

800

600

272 400

276 Point B 285 lux

Point A 287 lux 200

1

Mark Gilberg, Charlotte Eng und Frank Preusser, „Illuminating Art Using a Daylight System at the Broad Contemporary Art Museum“, in: WAAC Newsletter, 32(2), 2010, S. 10–15.

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen

50 0

Point C 502 lux

506 Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI) Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden

149

 Standort Klima: mediterran/maritim Gebäudeausrichtung: Nord-Süd Ausrichtung der Sheds: sägezahnförmige Öffnungen nach Norden  Materialeigenschaften Wände und Oberflächen Wand: SW 7757 High Reflective White, LRV 92,6 %  Boden: Eiche natur, LRV 37,9 % Sichtbare Tragwerkselemente: weiß gestrichen, LRV 80 % Glas-Oberlicht Glas: VLT 50 %, Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter, weiße Bedruckung, CRI größer als 97  Reflexion: diffus Lichtleitsystem – Steuerung Außen liegende Verschattung: feststehend, Sheddach mit 45° Neigung  Lage der Verschattungselemente: über dem Oberlicht, ­mattweiß (2 Glanzeinheiten bei einem Einfallswinkel von 60°), LRV 80 %, diffuse Reflexion  Außen liegende, vertikale Elektrorollos: VLT 7 % (6 % diffus, 1 % direkt), Jahresbetriebszeit: 54 %

Quantitative Tageslichtanalyse Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke und jährliche 509 508 ­Beleuchtungsstärke  Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) PITI 21. Juni, 12:00 Uhr (Südwand) 528 Lux PITI 21. Juni, 12:00 Uhr 924 Lux (Mitte des Ausstellungsraumes) 1032 Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI) Durchschnittliches Tageslichtniveau (Südwand) 287 Lux Lux-Stunden pro Jahr  999.800 Empfohlener Grenzwert für die jährliche Lichtexposition (480.000 Lux-Stunden pro Jahr) überschritten Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI)  Prozentualer Anteil der Ausstellungsöffnungszeiten mit ­Tageslicht-Beleuchtungsstärken von 50 bis 200 Lux (Südwand) 26 % Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) 272 Prozentualer Anteil der Tagesstunden mit Tageslicht-Beleuch- 276 tungsstärken über 200 Lux (Mitte des Ausstellungsraumes, 8:00–18:00 Uhr) 83 %

506

Point A

Point B

26%

28%

UDI (8 a.m. to 6 p.m.) (%) 100

75

26%

50

25 25%

Point A 26%

Point C Daylight dimming sensor

Point B 28%

0

Die Beleuchtungsstärke am Punkt A (südorientiert) liegt zu 26 % des Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 624 Lux und einer jährlichen Lichtexposition von 999.800 Lux-Stunden.

Die Beleuchtungsstärke am Punkt B (westorientiert) liegt zu 28 % des Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 648 Lux und einer jährlichen Lichtexposition von 993.500 Lux-Stunden.

Jährliche Häufigkeit einer Beleuchtungsstärke (AIF) Die Prozentwerte stehen für die jährlichen Tageslichtstunden mit einer Beleuchtungsstärke von 50 bis 200 Lux.

150

12%

Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI) Die UDI-Grafik zeigt, dass die Tageslicht-Beleuchtungsstärke zu 24–28 % der Ausstellungsöffnungszeiten zwischen 50 und 200 Lux liegt.

Kunstlicht Spotleuchten mit integrierten UV-Filtern, die in Stromschienen entlang der Deckenverglasungsprofile verlaufen, ergänzen das Tageslichtkonzept und ermöglichen die punktuelle Beleuchtung der Skulpturen. Die Beleuchtung wird tageslichtabhängig von Lichtsensoren gesteuert, die mit dem Lichtsteuerungs­ system verknüpft sind. Fällt das Tageslichtniveau unter 200 Lux, wird automatisch künstliches Licht hinzugefügt. Auf diese ­Weise ermöglicht das Steuerungssystem fließende Übergänge zwischen Tag- und Nachtbeleuchtung.

Qualitative Tageslichtanalyse Blendung und Sehkomfort Physiologische Blendung Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Die DGP-Simulation zeigt regelmäßig auftretende, direkte oder indirekte Blendungen auf Wand und Boden. Wahrscheinlichkeit störender Blendungen: 45 %. Psychologische Blendung Leuchtdichtekontrast (IVC) Zeitpunktbezogene Blendungssimulationen zeigen die Leuchtdichteverhältnisse in einem Ausstellungsraum. Die Kontrastwerte liegen zwischen 1:3 und 1:4 und sorgen für gute Leuchtdichtekontraste auf den Objekten. Die Tageslichtverhältnisse im Raum lassen die dynamischen Eigenschaften des Sonnenlichtes erkennen. Lücken zwischen Rollos und Sheds erlauben Blendungen durch ungehindert eindringendes Sonnenlicht. Während kurzer Zeiträume am Morgen wurden Werte von über 1:10 festgestellt. Zusammenfassung Nach Eröffnung des Museums überstiegen die gemessenen Tageslichtwerte in den Ausstellungsräumen die prognostizierten Werte. Selbst bei vollständig geschlossenen Rollos erreichten die Beleuchtungsstärken an den Wänden tagsüber durchgehend Werte von bis zu 600 Lux.2 Grund hierfür waren ein Spalt zwischen der Rollowelle und dem Dachaufbau sowie fehlende Month

200 lux (full dimming)

Hour

01        02        03        04        05        06        07        08        09        10        11        12 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Operating hours

1 lux (electric lights)

Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) Die Zahl der Tagesstunden, in denen die Beleuchtungsstärke 200 Lux (in Weiß) übersteigt, weist darauf hin, dass der Kunstlichtanteil zu 83 % des Jahres reduziert werden kann. Month

Verschattungsprofile an der Unterseite der Rollos. Um die prognostizierten Beleuchtungsstärken zu erreichen, wurden die montierten Stoffe (VLT 15–17 %) durch ein Gewebe mit einer geringeren visuellen Transmission ersetzt (VLT 7 %). Die quantitative Tageslichtanalyse zeigt eine dynamische Belichtungssituation auf den simulierten Wänden und dem Boden. Die Spitzenbeleuchtungsstärke von 528 Lux (PITI) und die jährliche Lichtexposition mit einer Million Lux-Stunden (AAI) liegen deutlich über den empfohlenen Werten für Beleuchtungsstärken. UDI- und AIF-Werte veranschaulichen, dass die Mitte der nach Süden orientierten Wand zu 26 % des Jahres einer Tageslicht-­ Beleuchtungsstärke zwischen 50 und 200 Lux ausgesetzt ist. Die qualitative Tageslichtanalyse zeigt, dass wahrnehmbare Blendungen (DGP) ganzjährig während der Ausstellungs­ öffnungszeiten auftreten. Die Beleuchtungssimulation (IVC) zeigt dynamische Kontraste auf den Ausstellungswänden mit Kontrast­werten zwischen 1:3 und 1:4 im größten Teil des Zielbereiches. Das jährliche Einsparpotenzial für künstliches Licht ist mit 83 % der Ausstellungsöffnungszeit hoch. Empfehlungen Die Ausstellungsräume im obersten Geschoss des Broad ­Contemporary Art Museum nutzen die Beleuchtungsstärke des Tageslichtes in vollem Umfang. Messungen zwischen Mai und Dezember 2010 ergaben erhebliche Beleuchtungsschwankungen sowie Beleuchtungsstärken, die weit über die ­gewünschten 200 Lux3 hinausgehen. Die hohen Werte an den Ausstellungswänden sind in erster Linie eine Folge der automatischen Rollos, die bei Windgeschwindigkeiten von über 40 km/h automatisch einfahren, um Windschäden zu vermeiden. Ein direkter Sonnenlichteinfall in die Ausstellungsräume ist aber auch dann möglich, wenn die Rollos manuell übersteuert werden – z. B. für Wartungsarbeiten auf dem Dach oder für Fotoaufnahmen. Die während der Simulation in der Entwurfsphase ermittelten Zahlen weichen erheblich von den tatsächlichen Werten ab. Grund hierfür sind Unterschiede zwischen der geplanten und der ausgeführten Oberlichtlösung sowie Änderungen der Betriebsparameter.

2 Ebenda. 3 Ebenda.

• 5,430

Hour

     01        02         03        04         05         06        07         08         09         10         11        12 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

• 89

• 89 cd/m²

91 •

Operating hours

n n

intolerable glare, DGP ≥ .45 perceptible glare, .4 > DGP ≥ .35

n n

disturbing glare, .45 > DGP ≥ .4 imperceptible glare, .35 > DGP

Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Die DGP-Werte belegen, dass ganzjährig zwischen 7 und 9 Uhr morgens störende Blendungen auftreten. Dies ist auf direktes Sonnenlicht zurückzuführen, das an den nach Norden gerichteten Sheds einfällt (35–45 % DGP).

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen

Leuchtdichtekontrast (IVC) Das Rendering zeigt die höchsten Kontrastverhältnisse am 21. Juni mittags beim Blick nach Norden.

Blick in den Ausstellungsraum Innenansicht des Ausstellungs­ raumes im 3. Obergeschoss

151

Zusammenfassung Tageslicht ist das wichtigste aller Beleuchtungsmittel. Durch Reflexion, Absorption und Transmission wird es zur sekundären Lichtquelle, über die das Licht der primären Lichtquelle in unsere Augen strahlt. Dadurch, dass das Tageslicht (primär) beispielsweise von Gemälden (sekundär) reflektiert wird, sind wir in der Lage, die Kunstwerke zu sehen. Der Wandel des Tageslichtes im Verlauf der Tages- und Jahreszeiten verleiht dem sekundären Licht einen einzigartigen Charakter, der sich mit Kunstlicht nicht erzielen lässt.1 Die Entwicklung klarer Gestaltungsregeln für Tageslichtlösungen stellt jeden Planer vor eine schwierige Aufgabe. Gerade Ausstellungsräume erfordern Lösungen, die eine Vielzahl von manchmal gegensätzlichen Anforderungen erfüllen müssen. Notwendiger Bestandteil eines Tageslichtkonzeptes sind konservatorische Richtlinien für die Tageslichtperformance im Ausstellungsraum, um empfindliche Kunstwerke zu schützen. Gleichzeitig muss das Konzept die optimale Wiedergabe von Farben und Kontrasten gewährleisten und somit die bestmögliche Kunstrezeption und ein visuell anregendes Besuchererlebnis.2 Schließlich trägt ein gutes Tageslichtkonzept zur Energieeffizienz des Museums bei, indem es den Bedarf an künstlicher Beleuchtung reduziert.

Quantitative und qualitative Tageslichtbewertungen Die quantitative Bewertung der Beleuchtungsstärke erfolgt anhand objektiver Leistungs­ kriterien und Benchmarks. Dazu sollte man wissen, dass diese Kriterien nicht so objektiv sind, wie sie auf den ersten Blick erscheinen: Sie basieren auf der Definition dessen, was man unter einer „guten Beleuchtung“ und einem „gut mit Tageslicht beleuchteten Raum“ versteht. So ändern sich die empfohlenen Beleuchtungsstärken3 mit dem Alter eines Menschen – sie sollten sich verdoppeln, wenn das „Seh-Alter“ des Betrachters über 65 Jahre liegt. Gleichzeitig bemisst sich die maximale Beleuchtungsstärke für Ausstellungsräume nach der Lichtempfindlichkeit der Exponate, während die Zielbeleuchtungsstärke vom Ausstellungskonzept abhängt. Höhere Beleuchtungsstärken pro Jahr sind vertretbar, jedoch nur, wenn die jährliche Präsentationsdauer der einzelnen Kunstwerke verkürzt wird. Die qualitative Bewertung der Beleuchtungsstärke folgt Kriterien, die eher subjektiver Art sind und sich mehr auf die Wahrnehmung beziehen. Blendungen, Kontraste, visuell interessante Räume und lebhaftes Tageslicht sind für die positive Kunstrezeption und ein ebensolches Besuchererlebnis genauso wichtig wie die Atmosphäre des Museums, basierend auf abwechslungsreichen Lichtszenarien und dynamischen Lichtverläufen, die die Wetterverhältnisse widerspiegeln. Die Beleuchtungsstärken und die Qualität des Tageslichtes in Bezug auf Raumkomposition, Lichtkontraste und Sichtverhältnisse werden von den Besuchern unterschiedlich wahrgenommen. RPBW schafft es virtuos, beide Aspekte des Tageslichtes – die quantitativen und ­qualitativen Tageslichtanforderungen – in seinen Museen kunstvoll zu erfüllen.

1

2

3

152

Mohamed Boubekri, Daylighting Design: Planning Strategies and Best Practice Solutions, Birkhäuser, Basel 2014. Christoph Reinhart, Daylighting Handbook I: Fundamentals – Design­ ing with the Sun, Building Technology Press, Cambridge 2014. The Museum and Art Gallery Lighting Committee of the Illuminating Engineering Society of North America, Recommended Practice for Museum Lighting, ANSI/IES RP-30-17, Illuminating Engineering Society, New York 2017, Errata 1.

Tageslichtsystem – passiv versus aktiv RPBW hat eine breite Palette von Tageslichtsystemen zur optimalen Tageslichtnutzung in Museen und Galerien entwickelt. Die Projekte, die in diesem Buch vorgestellt werden, zeigen zum einen relativ einfache Lösungen mit feststehenden, passiven Systemen (Menil Collection, Nasher Sculpture Center), zum anderen hochkomplexe mehrschichtige, aktive Tageslichtsysteme (Fondation Beyeler, Cy Twombly-Pavillon). Die vergleichende Analyse verschiedener Systeme weist passive Tageslichtsysteme mit feststehenden Verschattungselementen als praktikable Beleuchtungslösungen aus.

Aktive Verschattungssysteme sind gestalterisch und konstruktiv naturgemäß komplexer; zudem müssen sie regelmäßig gewartet werden. Sie sind wiederum in der Lage, unerwünschtes Tageslicht vollständig auszuschließen, insbesondere wenn die Ausstellung für Besucher geschlossen ist. Dies ist aus konservatorischer Sicht besonders wichtig, da Licht kumulativ auf lichtempfindliche Materialien einwirkt.

Tageslichtkonzept – flächige, lineare und punktförmige Oberlichter Das für Museen bevorzugte Tageslichtkonzept ist die Beleuchtung durch Oberlichter, auch wenn die Sonneneinstrahlung hier sehr intensiv sein kann. Flächige Oberlichter und Glasdächer benötigen eine äußere Verschattung, weil ein hoher Lumen-Wert und die Intensität der Strahlung die Ausstellungsräume überbelichten und aufheizen würden. Außen liegende Verschattungen haben sich als geeignete Lösung erwiesen, um unnötige Licht- und Wärmebelastungen zu vermeiden. Lineare Oberlichter und insbesondere nach Norden orientierte Oberlichter verhindern aufgrund ihrer Orientierung den Einfall von direktem Sonnenlicht. Die Abschirmung unerwünschter direkter Sonnenstrahlen durch die Oberlichtausrichtung ermöglicht einfache Tageslichtsystem-Lösungen (Broad Contemporary Art Museum). Punktförmige Oberlichter werden üblicherweise in Schachbrettmustern auf einer größeren Dachfläche angeordnet (Erweiterung High Museum). Das Verhältnis von Bodenzu Oberlichtfläche kann je nach Ausstellungskonzept variieren. Punktförmige Oberlichter sind als Grundbeleuchtung (Raumbeleuchtung) und allgemeine Beleuchtung von Wänden und Kunstwerken (Objektbeleuchtung) ebenso geeignet wie zur Belebung eines Raumes, da sich das Lichtniveau immer wieder ändert, z. B. durch vorbeiziehende Wolken. Um einen Ausstellungsraum effizient mit Oberlichtern zu belichten, sind nur 15 %4 Lichtöffnungsanteil in Bezug auf die Grundfläche (Aperture to Floor Area Ratio, AFR) nötig (Erweiterung High Museum). Die Anzahl der Oberlichter lässt sich dabei an die gewünschten Beleuchtungsstärken anpassen. Während Glasdächer und flächige Oberlichter eine großflächige Verschattung erfordern, lassen punktförmige Oberlichter nur die nötige Menge an Tageslicht in den darunter liegenden Raum einfallen.

Gute Tageslichtkonzepte in Museen berücksichtigen keineswegs nur die Einhaltung vorgegebener Werte für Beleuchtungsstärken oder Lichtniveaus, sondern gehen weit über rein physiologische Sehanforderungen hinaus. Diese Vorgaben sind die Voraussetzung für eine gute Beleuchtung – herausragende Tageslichtgestaltungen umfassen jedoch auch psychologische, ästhetische und emotionale Aspekte. Für die Besucher spielen diese Aspekte bei der Wahrnehmung des Lichtes und der betrachteten Objekte eine zentrale Rolle. Ästhetische Raum- und Objektbeleuchtungen, die spektrale Zusammensetzung des Lichtes, die richtigen Lichtkontraste, die notwendigen (angepassten) Beleuchtungsstärken, eine dynamische Lichtverteilung und die natürliche Farbwiedergabe sind der Schlüssel für ein gelungenes Beleuchtungskonzept. Das Zusammenspiel dieser Aspekte in Bezug auf die Raumwahrnehmung, die Präsentation der Objekte und die Rezeption der Betrachter ist noch nicht vollständig erforscht. In diesem Sinne geht RPBW weit über die Erfüllung rein technischer Anforderungen hinaus. Das Büro baut Erfahrungsräume, in denen die Kunst und die Exponate im Vordergrund stehen. Hier wird der Raum zum lebendigen „Kunst­ raum“, der die Kunstwerke in ihrer Wirkung unterstützt.

4

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen

Barry Lord, Gail Dexter Lord (Hrsg.), The Manual of Museum Exhibitions, AltaMira Press, Walnut Creek 2001, S. 169.

153

Liste der Abkürzungen

AAI AFR AIF CRI DDP DGP IVC LRV PITI SW UDI UV VLT

154

Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (Average Annual Illuminance) Lichtöffnungsanteil in Bezug auf die Grundfläche (Aperture to Floor Area Ratio) Jährliche Häufigkeit einer Beleuchtungsstärke (Annual Illuminance Frequency) Farbwiedergabe-Index (Color Rendering Index) Einsparpotenzial für künstliches Licht (Daylight Dimming Potential) Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (Annual Daylight Glare Probability) Leuchtdichtekontrast (Illuminance Value Contrast) Lichtreflexionsgrad (Light Reflectance Value) Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (Point-in-Time Illuminance) Wandfarbe von Sherwin-Williams Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (Useful Daylight Illuminance) Ultraviolett Lichtdurchlässigkeit (Visible Light Transmittance)

Projektangaben

1982–1986 Menil Collection Houston, Texas, USA

1991–1997 Fondation Beyeler Riehen, Basel, Schweiz

1991–1998 Kulturzentrum Jean-Marie Tjibaou Nouméa, Neukaledonien

Bauherr: The Menil Foundation

Bauherr: Fondation Beyeler

Bauherr: Agence pour le Développement de la Culture Kanak

Piano & Fitzgerald, Architekten

Renzo Piano Building Workshop, Architekten in Zusammenarbeit mit Burckhardt + Partner AG, Basel

Design Team: S. Ishida (verantwortlicher Associate), M. Carroll, F. Doria, M. Downs, C. Patel, B. Plattner (Associate), C. Susstrunk Fachplaner: Ove Arup & Partners (P. Rice, N. Nobel, J. Thornton – Tragwerk); Hayne & Whaley Associates (Haustechnik); Galewsky & Johnston (lokaler Haustechnikpartner); R. Jensen (Brandschutz) www.menil.org

Vorentwurf, 1992 Planungsteam: B. Plattner (verantwortlicher Seniorpartner), L. Couton (Projektleitung) mit J. Berger, E. Belik, W. Vassal und A. Schultz; P. Darmer (Modelle) Fachplaner: Ove Arup & Partners (Tragwerk und Haustechnik) 1. Bauphase, 1993–1997 Planungsteam: B. Plattner (verantwortlicher Partner), L. Couton (Projektleitung) mit P. Hendier, W. Matthews, R. Self und L. Epprecht; J. P. Allain (Modelle) Fachplaner: Ove Arup & Partners, C. Burger + Partner AG (Tragwerk); Bogenschütz AG (Sanitär); J. Forrer AG (Heizung, Lüftung, Klimatechnik); Elektrizitäts AG (Elektroinstallation); J. Wiede, Schönholzer + Stauffer (Landschaftsplanung) 2. Bauphase, 1999–2000 Planungsteam: B. Plattner, E. Volz (Partner und verantwortlicher Associate) Fachplaner: C. Burger + Partner AG (Tragwerk); Bogenschütz AG (Sanitär); J. Forrer AG (Heizung, Lüftung, Klimatechnik); Elektrizitäts AG (Elektroinstallation); Schönholzer + Stauffer (Landschaftsplanung) www.fondationbeyeler.ch

Renzo Piano Building Workshop, Architekten Wettbewerb, 1991 Planungsteam: P. Vincent (verantwortlicher Partner), A. Chaaya (Projektleitung) mit F. Pagliani, J. Moolhuijzen, W. Vassal und O. Doizy, A. Schultz (Modelle) Fachplaner: A. Bensa (Ethnologe); Desvigne & Dalnoky (Landschaftsplanung); Ove Arup & Partners (Tragwerk und Lüftungstechnik); GEC Ingénierie (Kostenüberwachung), Peutz & Associés (Akustik), Scène (Szenographie) Vorentwurf, 1992 Planungsteam: P. Vincent (verantwortlicher Partner), A. Chaaya, D. Rat (beide Projektleitung) mit J. B. Mothes, A. H. Téménidès und R. Phelan, C. Catino, A. Gallissian, R. Baumgarten; P. Darmer (Modelle) Fachplaner: A. Bensa (Ethnologe); GEC Ingénierie (Kostenüberwachung); Ove Arup & Partners (Tragwerkskonzept und Gebäudetechnik); CSTB (Umweltstudien); Agibat MTI (Tragwerk); Scène (Szenographie); Peutz & Associés (Akustik); Qualiconsult (Sicherheit); Végétude (Bepflanzung) Entwurf und Realisierung, 1993–1998 Planungsteam: P. Vincent (verantwortlicher Partner), D. Rat, W. Vassal (beide Projektleitung) mit A. El Jerari, A. Gallissian, M. Henry, C. Jackman, P. Keyser, D. Mirallie, G. Modolo, J. B. Mothes, M. Pimmel, S. Purnama, A. H. Téménidès und J. P. Allain (Modelle) Fachplaner: A. Bensa (Ethnologe); Agibat MTI (Tragwerk); GEC Ingénierie (Gebäudetechnik und Kostenüberwachung; CSTB (Umweltstudien); Philippe Délis (Ausstellungsgestaltung); Scène (Szenographie); Peutz & Associés (Akustik); Qualiconsult (Sicherheit); Végétude (Bepflanzung); Intégral R. Baur (Signaletik) www.adck.nc

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1992–1995 Cy Twombly-Pavillon Houston, Texas, USA

1999–2003 Nasher Sculpture Center Dallas, Texas, USA

1999–2005 Erweiterung High Museum Atlanta, Georgia, USA

Bauherr: The Menil Foundation

Bauherr: The Nasher Foundation

Bauherr: High Museum of Art + Woodruff Arts Center

Renzo Piano Building Workshop, Architekten

Renzo Piano Building Workshop, Architekten

Planungsteam: M. Carroll (verantwortlicher Partner), S. Ishida (Partner) mit M. Palmore und S. Comer, A. Ewing, S. Lopez

Planungsteam: E. Baglietto (verantwortlicher Partner), B. Terpeluk mit S. Ishida (Partner), B. Bauer, L. Pelleriti, S. Scarabicchi (Partner), A. Symietz, E. Trezzani und G. Langasco (CAD), Y. Kashiwagi; F. Cappellini, S. Rossi (Modelle)

Fachplaner: R. Fitzgerald & Associates (lokale Partnerarchitekten); Ove Arup & Partners, Haynes Whaley Associates Inc. (Tragwerk); Ove Arup & Partners (Haustechnik); Lockwood Andrews & Newman (Tiefbau) www.menil.org/campus/cy-twombly-gallery

Fachplaner: Peter Walker & Partners (Landschaftsplanung); Ove Arup & Partners (Tragwerk und Haustechnik); Interloop A/D (beratende Architekten); Beck Architecture (lokale beratende Partnerarchitekten) Generalunternehmer: HCBeck www.nashersculpturecenter.org

Renzo Piano Building Workshop, Architekten in Zusammenarbeit mit Lord, Aeck & Sargent Inc., Atlanta, Architekten Planungsteam: M. Carroll (verantwortlicher Partner), E. Trezzani (verantwortlicher Associate), S. Ishida (Partner), S. Colon, D. Patterson, A. Symietz mit F. Elmalipinar, G. Longoni, M. Maggi, A. Parigi, R. Sproull, E. Suarez und J. Boon, J. Silvester, S. Tagliacarne, B. Waechter, M. Agnoletto, S. Chavez, D. Hlavacek, R. Supiciche, A. Vrana; M. Ottonello, G. Langasco (CAD); D. Cavagna, F. Cappellini, S. Rossi (Modelle) Fachplaner: Ove Arup & Partners + Uzun & Case + Jordan & Skala (Tragwerk und Haustechnik); Arup Acoustics (Akustik); Arup Lighting (Beleuchtung); HDR/WLJorden (Tiefbau); Jordan Jones & Goulding (Landschaftsplanung); Bergmeyer Associates (Interiors/Restaurant); Brand+Allen Architects (Interiors/Einzelhandel) www.high.org

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1999–2005 Zentrum Paul Klee Bern, Schweiz

2000–2006 Erweiterung Morgan Library and Museum New York City, New York, USA

Bauherr: Maurice E. and Martha Müller Foundation

Bauherr: The Morgan Library

Renzo Piano Building Workshop, Architekten in Zusammenarbeit mit arb Architekten, Bern Planungsteam: B. Plattner (verantwortlicher Seniorpartner), M. Busk-Petersen, O. Hempel (beide Projektleitung) mit L. Battaglia, A. Eris, J. Moolhuijzen (Partner), M. Prini und F. Carriba, L. Couton, S. Drouin, O. Foucher, H. Gsottbauer, F. Kohlbecker, J. Paik, D. Rat, A. Wollbrink; R. Aebi, O. Aubert, C. Colson, F. de Saint-Jouan, P. Furnemont, Y. Kyrkos (Modelle) Fachplaner: Ove Arup & Partners, B+S Ingenieure AG (Tragwerk); Ove Arup & Partners, Luco AG, Enerconom AG, Bering AG (Haustechnik); Emmer Pfenninger Partner AG (Fassadenplanung); A. Walz (geometrische Studien); Ludwig & Weiler (besondere Tragwerkselemente); Grolimund+Partner AG (Bauphysik); Müller-BBM (Akustik); Institut de sécurité (Brandschutz); Hügli AG (Sicherheit); M. Volkart (Gastronomie); Schweizerische Hochschule für Landwirtschaft, F. Vogel (Bepflanzung); Coande (Signaletik)

Renzo Piano Building Workshop, Architekten in Zusammenarbeit mit Beyer Blinder Belle LLP, New York, Architekten Planungsteam: G. Bianchi (verantwortlicher Partner), K. Doerr, T. Sahlmann mit A. Knapp, Y. Pages, M. Reale und P. Bruzzone, M. Cook, S. Abe, M. Aloisini, L. Bouwman, J. Hart, H. Kybicova, M. Leon; Y. Kyrkos, C. Colson, O. Aubert (Modelle) Fachplaner: Robert Silman Associates (Tragwerk); Cosentini Associates (Haustechnik); Ove Arup & Partners (wärmetechnisches Verhalten und Beleuchtung); Front (Fassadenberatung); Kahle Acoustics (Akustik); Harvey Marshall Associates (audiovisuelle Beratung Beratung); IROS (Aufzugsgestaltung); HM White (Landschaftsplanung); Stuart-Lynn Company (Kostenberatung)

2003–2008 Broad Contemporary Art Museum (Erweiterung LACMA – Phase I) Los Angeles, Kalifornien, USA

Bauherr: Los Angeles County Museum of Art (LACMA) Renzo Piano Building Workshop, Architekten in Zusammenarbeit mit Gensler Associates, Santa Monica, Architekten Planungsteam: A. Chaaya (verantwortlicher Partner) mit J. Boon, D. Graignic-Ramiro, A. Knapp, S. Joly, B. Malbaux G. Perez, M. Pimmel, D. Prasilova, M. Reale und A. Jankovic, A. King, K. Ramirez, E. Vélez, M. Watabe; O. Aubert, C. Colson, Y. Kyrkos (Modelle) Fachplaner: Arup (Tragwerk und Haustechnik); Advanced Structures Incorporated (Fassade); Davis Langdon (Kostenberatung); KPFF (Tiefbau) www.broadartfoundation.org

www.themorgan.org

www.zpk.org

Projektangaben

157

Bibliografie

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Renzo Piano Building Workshop

Piano, Renzo, Renzo Piano: Buildings and Projects, 1971–1989, Rizzoli, New York 1989.

A + U Architecture and Urbanism, Recent Projects: Renzo Piano Building Workshop, Nr. 568, 2018/1, S. 146–153.

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Tageslicht in Gebäuden

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Über den Autor

Rea, Mark Stanley (Hrsg.), The IESNA Lighting Handbook: Reference and Applications, Illuminating Engineering Society of North America, New York 2000. Reinhart, Christoph, John Mardaljevic und Zack Rogers, „Dynamic Daylight Performance Metrics for Sustainable Building Design“, Leukos, 2006, 3(1), S. 7–31. The Museum and Art Gallery Lighting Committee of the Illuminating Engineering Society of North America, Recommended Practice for Museum Lighting, ANSI/IES RP-3017, Illuminating Engineering Society, New York 2017. Thomson, Garry, The Museum Environment, 2. Auflage, Routledge, London 1994. Tregenza, Peter, und Michael Wilson, Daylighting: Architecture and Lighting Design, Routledge, London und New York 2011.

RPBW-Webseiten

Renzo Piano Building Workshop: www.rpbw.com Fondazione Renzo Piano: www.fondazionerenzopiano.org/en/

Edgar Stach schreibt über Technik und Design, Konstruktion und Form sowie über Energie und Performance. Er ist Professor für Architektur an der Thomas Jefferson University in Philadelphia. Zuvor lehrte er an der Bauhaus-Universität in Weimar, an der University of Tennessee und an der TU Delft. Er unterrichtet die Bereiche Entwerfen und Baukonstruktion. Stach studierte Architektur an der RWTH Aachen und an der TU Wien. An der TU Braunschweig promovierte er mit seiner Dissertation über die Konstruktionsprinzipien für Tageslichtsysteme in Museen zum Dr.-Ing. Darüber hinaus ist er eingetragener Architekt. Sein Architekturbüro konzentriert sich auf die Synthese von Wissenschaft, Forschung und Technik – Energieeffizienz steht dabei ebenso im Fokus wie eine ökologische Sensibilität und die Verantwortung für unsere Umwelt. Stach ist Autor und Co-Autor von über 50 Artikeln und Buchbeiträgen. Sein Buch Mies van der Rohe: Raum – Material – Detail, veröffentlicht im Birkhäuser Verlag, erschien im Oktober 2017.

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Bildnachweis

© ADCK – Centre Culturel Tjibaou  © RPBW – Renzo Piano Building Workshop Architects. John Gollings – Gollings Photography: 43 (oben, unten), 47 (links), 155 (rechts), Pierre Alain Pantz: 44, 47 (Mitte, rechts), 50 (links), 51 (links, rechts), William Vassal: 48 (oben, unten), 49 © Alte Pinakothek, München, Deutschland: 112 (oben) bpk Bildagentur / Nationalgalerie, Staatliche Museen, Berlin, Deutschland / © 2017 Artists Rechtss Society (ARS), New York / VG Bild-Kunst, Bonn. Christian Gahl 2005: 13 (unten) Chicago History Museum, Hedrich-Blessing Collection: HB-18506-D: 13 (oben) © Fondazione Renzo Piano: 22, 58 (rechts), 61(oben), Hickey & Robertson Photography: 16 (unten), 17 (oben), 53 (unten), 53 (oben), 54–55, 58 (links), 61 (links), 61 (rechts), 139 (rechts), 156 (links) Gianakos, D. Jules: Cover, 12 (oben) Iwan Baan Photography B.V.: 14 (unten) Kimbell Art Museum, Fort Worth, Texas / Art Resource, NY / Architectural Archives, University of Pennsylvania: 10 Kimbell Art Museum. Nic Lehoux: 11 (oben), 17 (unten), Robert Wharton: 11 (unten), Robert LaPrelle: 123 © Marc Riboud: 24 (Mitte) © Michel Denancé: 15 (oben, unten), 33, 37 (oben, unten), 38 ,39, 50 (rechts), 64, 66 (rechts), 68 (rechts), 69 (unten), 69 (oben rechts), 70 (links, Mitte), 72, 73, 75, 76 (links, unten), 78, 80, 83, 84 (oben), 85, 86, 87 (unten), 87 (oben), 88 (links, Mitte), 91, 93 (links, Mitte, rechts), 95, 97 (oben, unten), 99 (links, Mitte, rechts, unten), 100 (links, rechts), 101 (links, rechts), 106 (links), 109, 112 (unten), 133 (rechts), 136 (rechts), 142 (rechts), 145 (rechts), 148 (rechts), 151 (rechts), 155 (Mitte), 156 (rechts), 157 (links, Mitte) © Museum Associates, dba LACMA: 106 (rechts) © Nasher Sculpture Center. Timothy Hurley: 14 (oben), 63, 66, 68 (links), 70 (rechts), 156 (Mitte) © Niggi Brauning: 35 © Piano & Fitzgerald, architects  © Fondazione Renzo Piano. Richard T. Bryant – Richard T. Bryant Photography: 9, 155 (links), Ben Smusz: 21, Hickey & Robertson Photography: 23, Paul Hester – Paul Hester Photography: 24 (oben, unten), 31, 130 (rechts), Shunji Ishida: 29

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© RPBW – Renzo Piano Building Workshop Architects: 34, 45, 69 (oben links), 81, 92, 105 (links), 108, Christian Richters: 7, 12 (unten), Enrico Cano: 84 (unten), Enrico Cano: 88 (rechts), Nic Lehoux: 103, 104, 105 (rechts), 157 (rechts) © RPBW – Renzo Piano Building Workshop Architects  © Fondazione Renzo Piano. Fulvio Roiter: 16 (oben) Schezen, Roberto / Esto, Daylight and Architecture Magazine: 117 Stach, Edgar / Esposito, Michael: 128 (oben rechts, unten rechts), 129 (links, rechts), 130 (oben links, unten links, Mitte), 131(oben rechts, unten rechts), 132 (links, rechts), 133 (oben links, unten links), 134 (oben links, oben rechts, unten rechts), 135 (links, rechts), 136 (oben links, unten links, Mitte), 137 (oben rechts, unten rechts), 138 (links, rechts), 139 (oben links, unten links, Mitte), 140 (oben rechts, unten rechts), 141 (links, rechts), 142 (oben links, unten links, Mitte), 143 (oben rechts, unten rechts), 144 (links, rechts), 145 (oben links, unten links, Mitte), 146 (oben rechts, unten rechts), 147 (links, rechts), 148 (oben links, unten links, Mitte), 149 (oben rechts, unten rechts), 150 (links, rechts), 151 (oben links, unten links, Mitte)