Beleuchtung von Sportstätten

Sport ist die weitestverbreitete Freizeitbeschäftigung. Für die einen ist es der aktive Sport, für die anderen der passive Sport als Zuschauer – entweder in der Sportanlage selbst oder als Fernsehzuschauer.

Knapp 50 Millionen Menschen in Deutschland treiben laut Aussage der offiziellen deutschen Sportverbände heute regelmäßig Sport – mehr als doppelt so viele wie 1990. Sie alle schätzen eine gute Beleuchtung, weil sie die Nutzungszeiten der Sport- und Freizeitanlagen verlängert und die Freude am Sport fördert. Von der Architektur attraktiv gestaltete und die Besucher mit Lichteffekten in Emotionen versetzende Ausstattung der Sportstätten locken mehr Menschen an und steigern den Freizeitwert, die Zuschauerzahlen und die Einschaltquoten. So ausgestattete Erlebnisbäder, Wellness- und Freizeitsportanlagen geben den Städten und Regionen eine neue Anziehungskraft und tragen zur Verbesserung der wirtschaftlichen Infrastruktur bei. Solche Investitionen sind daher vornehmlich auch für den Betreiber eine gute Entscheidung.

Sport- und Freizeitanlagen in ihrer Vielfalt kommen ohne künstliche Beleuchtung nicht aus. Dabei ist die künstliche Beleuchtung nicht nur für sicheres Sehen und schnelles Reagieren notwendig. Licht und Beleuchtung unterstützen die innenarchitektonische Gestaltung der Räume und fördern die Akzeptanz von Raum und Szene.

Sporthallen sind aufgrund ihrer baulichen Konzepte meist nur ungenügend mit Tageslicht versorgt. In der dunklen Jahreszeit und für die Abendnutzung ist künstliche Beleuchtung unerlässlich – sowohl für den Freizeitsport bis hin zu internationalen Wettkämpfen. Besonders die Fernsehübertragung stellt hohe Anforderungen an die Beleuchtung.

Zunehmend gehören Videoaufzeichnungen zu Trainingszwecken und Fernsehübertragungen – auch von Sportereignissen mittlerer Bedeutung – zum Standard der Sportvereine und der Veranstalter. Daher werden auch Sportstätten mit nur regionaler Bedeutung zunehmend anspruchsvoll beleuchtet. Aufgrund der sehr guten Effizienz und den damit möglichen Energieeinsparungen werden für diese Beleuchtungsaufgabe insbesondere LED-Leuchten bevorzugt eingesetzt.

Investitionen in moderne Beleuchtungssysteme sind daher vornehmlich auch für den Betreiber eine gute Entscheidung.

Sportstätten

Die Beleuchtung von Sportstätten hat die Aufgabe, gute Sehbedingungen für Sportler, Athleten, Schiedsrichter, Zuschauer und Fernseh- und Filmaufnahmen zu ermöglichen. Die Europäische Norm EN 12193 „Licht und Beleuchtung – Sportstättenbeleuchtung“ in ihrer Novellierung aus dem Jahr 2008 legt Anforderungen an die Beleuchtung von Sportstätten in Innen- und Außenanlagen für die in Europa am häufigsten ausgeübten Sportarten fest. Sie gibt Werte für Beleuchtungsstärken, Gleichmäßigkeiten, Blendungsbegrenzung und Farbwiedergabe- Eigenschaften (Farbwiedergabe-Index) der Lichtquellen an, um die Beleuchtung von Sportstätten zu planen und überprüfen zu können. Alle Anforderungen sind als Mindestwerte zu verstehen.

Anforderungen an die Beleuchtung

Die EN 12193 enthält 28 Tabellen mit Anforderungen an die Beleuchtung von Sportstätten im Innenraum und im Außenbereich. In diesem Kapitel sind in Tabelle bis Tabelle die lichttechnischen Planungswerte für Sportarten in Innenräumen nach EN 12193 zusammengefasst (siehe auch Übersicht in Kapitel „Lichttechnische Anforderungen an die Beleuchtung gemäß internationaler Sportverbände").

Alle Beleuchtungsstärkewerte der genannten Tabellen sind örtliche Mittelwerte (Symbol Ēm) und Wartungswerte (Index m), die zu keiner Zeit unterschritten werden dürfen. Sie gelten für die Hauptfläche (PA). Falls in den Tabellen auch die Gesamtfläche (TA) angegeben ist, muss die Beleuchtungsstärke der Gesamtfläche TA mindestens 75 % des Wertes der (meist kleineren) Hauptfläche (PA) der betrachteten Sportart betragen (Definition der Flächen TA und PA siehe Abschnitt "Bewertungsflächen''). Die Gleichmäßigkeit Uo=Emin/Ē ist ebenfalls in Tabelle bis Tabelle angegeben.

Beleuchtungsklassen

Die lichttechnischen Gütemerkmale der Beleuchtung sind wesentlich vom Wettbewerbsniveau und der Beobachtungsentfernung der Zuschauer abhängig. Insofern wurden für die unterschiedlichen Wettbewerbsniveaus Beleuchtungsklassen definiert. Je höher das Wettbewerbsniveau und je größer die Beobachtungsentfernungen der Zuschauer sind, umso höher ist die Beleuchtungsklasse und das Beleuchtungsniveau.

Die folgenden Erläuterungen und Tabelle unterstützen die Auswahl der Beleuchtungsklasse.

Beleuchtungsklasse I

Hochleistungswettkämpfe, wie internationale und nationale Wettbewerbe, die im Allgemeinen mit hohen Zuschauerzahlen und mit großen Sehentfernungen verbunden sind. Hochleistungstraining wird ebenfalls in diese Klasse einbezogen.

Beleuchtungsklasse II

Wettkämpfe auf mittlerem Niveau, wie regionale oder örtliche Wettbewerbe, die im Allgemeinen mit mittleren Zuschauerzahlen mit mittleren Sehentfernungen verbunden sind. Leistungstraining wird auch in diese Klasse einbezogen.

Beleuchtungsklasse III

Einfache Wettkämpfe, wie örtliche oder kleine Vereinswettkämpfe, im Allgemeinen ohne Zuschauerbeteiligung. Allgemeines Training, allgemeiner Schulsport und Freizeitsport fallen ebenso in diese Beleuchtungsklasse.

Tabelle 3.98: Auswahl der Beleuchtungsklasse

Beleuchtungsstärke

Die Anforderungen an das Beleuchtungsniveau sind stark von der Sportart und dem Wettbewerbsniveau (Beleuchtungsklassen) abhängig. Wartungswerte der horizontalen bzw. vertikalen Beleuchtungsstärke (Eh und Ev) sind in Tabelle bis Tabelle enthalten. Diese Werte berücksichtigen in erster Linie die visuellen Bedürfnisse der Sportler. Darüber hinaus sind die Anforderungen an die Beleuchtung, die von den nationalen bzw. internationalen Sportverbänden (siehe auch Tabelle, insbesondere für Spitzensportveranstaltungen, gestellt werden, zu berücksichtigen. Beispiele für solche abweichenden Anforderungen zu EN 12193 sind ebenfalls in Tabelle bis Tabelle vermerkt.

Die Anforderungen an das Beleuchtungsniveau (siehe Kapitel) und die Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke (siehe Kapitel) sind stark von der Sportart und dem Wettbewerbsniveau (Beleuchtungsklassen) abhängig. Wartungswerte der horizontalen bzw. vertikalen Beleuchtungsstärke (Eh und Ev und dazugehörige Gleichmäßigkeiten sind in den Tabellen  bis 4.48 enthalten. Diese Werte beziehen
sich für Eh in der Regel auf den Boden und für Ev auf eine Höhe von 1,5 m und berücksichtigen in erster Linie die visuellen Bedürfnisse der Sportler. Ist für Sportarten keine vertikale Beleuchtungsstärke Ev vorgegeben, so ist sowohl aus Sicht der Sportler aber vor allem aus Sicht der Zuschauer ist ein Mindestmaß an vertikaler Beleuchtungsstärke von 30 % des horizontalen Niveaus sicherzustellen (siehe auch Kapitel , „Räumliche Beleuchtung, Lichtrichtung, Modelling”).

Darüber hinaus sind die Anforderungen an die Beleuchtung, die von den nationalen bzw. internationalen Sportverbänden (siehe auch Tabelle), insbesondere für Spitzensportveranstaltungen, gestellt werden, zu berücksichtigen. Beispiele für solche abweichenden Anforderungen zu EN 12193 sind ebenfalls in Tabelle bis Tabelle vermerkt.

Für den Schulsport ist zusätzlich die Norm DIN EN 12464-1 zu berücksichtigen, die für Sportstätten in Bildungseinrichtungen grundsätzlich eine Mindestbeleuchtungsstärke von 300 lx vorsieht (siehe auch Tabelle in Kapitel „Beleuchtung von Ausbildungsstätten”).

Die in EN 12193 angegebenen Beleuchtungsstärken sind grundsätzlich als Wartungswert zu verstehen, die zu keinem Zeitpunkt unterschritten werden.

Sowohl aus Sicht der Sportler aber vor allem aus Sicht der Zuschauer ist ein Mindestmaß an vertikaler Beleuchtungsstärke sicherzustellen, mindestens jedoch 30 % des horizontalen Niveaus (siehe auch Kapitel, "Räumliche Beleuchtung, Lichtrichtung, Modelling”).

Blendungsbegrenzung

Blendung muss begrenzt werden, um eine Herabsetzung der Sehleistung zu vermeiden. In der CIE-Publikation 117 „Psychologische Blendung in der Innenraumbeleuchtung“ ist zur Bewertung der Blendung das UGR-Verfahren (siehe Kapitel, „Direktblendung“) festgelegt worden. Es gilt grundsätzlich auch für Sportstätten in Innenräumen.

Das UGR-Verfahren zur Begrenzung der Blendung wurde für Arbeitssituationen mit vornehmlich horizontaler Blickrichtung und für regelmäßig an der Decke angeordnete Leuchten entwickelt. Bei vielen Sportarten liegt oft eine mehr nach oben gerichtete Blickrichtung vor. Daher kann es notwendig sein, zusätzlich zu der UGR-Bewertung ergänzende Maßnahmen zur Blendungsbegrenzung in Sporthallen vorzunehmen. Zum Beispiel kann das Risiko der Blendung aufgrund hoher Leuchtdichten der Lichtquellen im Blickfeld eines Spielers an einigen kritischen Stellen im Spielfeld durch entsprechende Anordnung und Abschirmung der Lichtquellen verringert werden.

Die Leuchten sollten bevorzugt in Blickrichtung, parallel zu den Längsseiten der Halle und möglichst nicht direkt über der Hallen-Mittellinie oder dem Spielfeld installiert sein, weil in diesem Bereich z. B. aufsteigende Bälle sicher und ohne Blendung, etwa durch Einblick in die Leuchten, erkannt werden müssen. Dies lässt sich zwar wegen der geforderten Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke nicht immer realisieren, ist jedoch bei Langfeldleuchten (mit diffusen LED- Modulen oder Leuchtstofflampen) auf Grund der im Vergleich zu Strahlern (mit LEDs oder Hochdrucklampen) geringeren Leuchtdichten weniger problematisch. Es ist jedoch zu bedenken, dass sich die Beobachtungsrichtung der Sportler ständig ändert, während in Arbeitssituationen die „psychologische Blendung“ durch relativ feste Beobachterpositionen und Beobachtungsrichtungen gekennzeichnet ist.

Bei den Sportarten ähnlich denen der Arbeitssituationen nach EN 12464-1 (siehe z.B. Kapitel und Kapitel) kann Blendung durch Anwendung des UGR-Verfahrens bewertet werden. Die Grenzwerte müssen denen der Norm EN 12464-1 entsprechen.

Die Norm EN 12193 gibt weiterhin den Hinweis, dass eine Blendungsbewertung für die Beleuchtung von Sportstätten im Innenraum ggf. auch nach dem Verfahren der Norm CIE 112 „Blendungsbewertungssystem
für Außenbeleuchtungsanlagen und Beleuchtungsanlagen für Sport im Freien” vorgenommen werden kann.  Dies ist jedoch nur in Sonderfällen anzuwenden, wenn bei Lichtpunkthöhen über 10 m Scheinwerfer mit hohen Leuchtdichteen der Lichtaustrittsflächen eingesetzt werden. Die Grenzwerte sind in Tabelle
bis Tabelle angegeben. Für die Beschreibung des Bewertungsverfahrens wird auf die Norm CIE 112 verwiesen.

Farben und Reflexionseigenschaften

Die Farben der Oberflächen des Raumes bzw. von Trennflächen innerhalb des Raumes müssen so ausgewählt werden, dass die Farbe des Objektes (z. B. des Balles) und des Hintergrundes, gegen den dieser gesehen wird, die Erkennbarkeit aufgrund schlechter Farb-Kontraste der Sehaufgabe nicht behindern. Oberflächen sollten matt sein, um Blendung durch Reflexionen heller Lichtquellen zu vermeiden.

Mit Ausnahme von fernsehgerechter Beleuchtung werden in EN 12193 keine Anforderungen an die Lichtfarbe und nur geringe Anforderungen an die Farbwiedergabe der verwendeten Lampen, bzw. Leuchtmittel gestellt. Dennoch ist eine gute Farbwiedergabe für Sportler und Zuschauer sehr wichtig für das sportliche Erlebnis. Sowohl Leuchtstofflampen als auch Hochdrucklampen mit einem Farbwiedergabe-Index von mindesten 80 sind auch in Sportanlagen allgemein üblich, insbesondere in Innensportanlagen, bei denen Licht und Farbe ganz wesentlich zu Motivation, Freude und Wohlbefinden beitragen.

Mit Ausnahme von fernsehgerechter Beleuchtung werden in EN 12193 keine Anforderungen an die Lichtfarbe gestellt. Auch die Anforderung an die Farbwiedergabe der verwendeten Lampen, bzw. Leuchtmittel ist für den allgemeinen Sport eher moderat. Erst mit der Ausgabe der Norm von 2019 ist der Wert des Farbwiedergabe-
Index von Ra > 20 auf Ra > 60 angehoben worden. Dennoch ist eine gute Farbwiedergabe für Sportler und Zuschauer sehr wichtig für das sportliche Erlebnis. Deshalb waren schon in der Vergangenheit sowohl Leuchtstofflampen als auch Hochdrucklampen mit einem Farbwiedergabe-Index von mindesten 80 in Sportanlagen allgemein üblich, insbesondere in Innensportanlagen, bei denen Licht und Farbe ganz wesentlich zu Motivation, Freude und Wohlbefinden beitragen.

In Mehrzweck-Hallen sind Leuchtmittel mit guter Farbwiedergabe schon deswegen erforderlich, um die Feldmarkierungen einwandfrei und schnell erkennen zu können.

Qualitativ hochwertige LED-Leuchten, wie sie heute in allen Sportstätten üblich sind, erweisen sich auch unter Berücksichtigung der Qualitätsmerkmale Farbwiedergabe und Farbtemperatur als besonders geeignet (siehe Kapitel „Leuchtmittel-Eigenschaften” und Kapitel „Produktqualität”).

Bewertungsflächen

Hauptfläche PA (Principal Area)

... ist die relevante Spielfläche, die für die Ausführung einer Sportart benötigt wird. Dies ist üblicherweise die gekennzeichnete Fläche des Sportplatzes oder des Sportfeldes. In einigen Fällen umfasst diese Fläche einen zusätzlichen Spielbereich um die gekennzeichnete Fläche herum (z.B. bei Tennis, Volleyball, Tischtennis). In Tabelle bis Tabelle sind Flächen beispielhaft angegeben, die für die jeweilige Sportart am häufigsten verwendet werden. Die Flächenmaße gemäß der genannten Tabellen sollten bei der Beleuchtungsplanung hinsichtlich der Anwendbarkeit auf das geplante Objekt überprüft werden. Bei Abweichungen sind die amtlichen Maße des Spielfeldes der betreffenden Sportverbände heranzuziehen. Die lichttechnischen Anforderungen gelten – mit wenigen Ausnahmen – für die Hauptfläche PA.

Gesamtfläche TA (Total Area)

Grundsätzlich umfasst diese Fläche die Hauptfläche (PA) und einen zusätzlichen Sicherheitsbereich außerhalb dieser Hauptfläche

Referenzfläche

Die Hauptfläche PA ist die Referenzfläche, für die die Beleuchtungsanforderungen gelten, einschließlich der Begrenzungslinien und aller Zusatzbereiche, die um die gekennzeichnete Fläche herum liegen. Ist auch eine Gesamtfläche TA angegeben, muss diese mit mindestens 75% der Beleuchtungsstärke der PA beleuchtet sein. Die Abmessungen der Referenzfläche basieren auf denen der Hauptfläche (PA) der jeweiligen Sportart und dem jeweiligen Wettbewerbsniveau. Für die meisten Sportarten wird eine rechteckige Referenzfläche in der horizontalen Ebene auf Bodenniveau angenommen. 

Die Abmessungen der Referenzflächen in Tabelle bis Tabelle gemäß EN 12193 sind gerundet und wurden nur als Hilfe zur Bestimmung der Anzahl der Rasterpunkte angegeben. Für exakte Abmessungen sollten die entsprechenden Sportverbände angesprochen werden. Für einige Sportarten gibt es unterschiedlich große Spielflächen, was sich auch auf die Anzahl der Rasterpunkte für die Berechnung und Messung der Beleuchtung auswirkt.

Rasterpunkte für Messung und Berechnung

In den Tabellen der Norm EN 12193 sind zu jeder Sportart auch die Anzahl der für die Messung oder Berechnung der Beleuchtung erforderlichen Rasterpunkte innerhalb der Referenzfläche festgelegt, getrennt nach Länge und Breite. Damit soll eine genügend genaue Abtastung des Beleuchtungsprofils über der Referenzfläche sichergestellt werden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Anzahl der  Rasterpunkte in Tabelle bis Tabelle nicht enthalten. Die Anzahl der Rasterpunkte bzw. das Raster kann jedoch auch mit einer in der Norm EN 12193 vorgegebenen Rechenvorschrift ermittelt werden, die im Kapitel „Messung der Beleuchtung“ detailliert beschrieben wird.

Wartung

Das Beleuchtungsniveau einer Beleuchtungsanlage nimmt während der Lebensdauer ab, und zwar infolge von

  • Alterung der Lampen und Leuchten,

  • Verschmutzung von Lampen und Leuchten,

  • Alterung der Raumoberflächen und

  • Ausfallrate der Lampen.

Eine Planung der Wartungsintervalle ist notwendig, damit die Planungsvorgaben während der gesamten Nutzungsdauer der Beleuchtungsanlage eingehalten werden. Daher wird vorausgesetzt, dass Lampenwechsel und Reinigungsintervall einen Teil der Beleuchtungsplanung bilden.

Der Planung werden der Neuwert der Beleuchtungsstärke und der Wartungsfaktor zugrunde gelegt (siehe Kapitel „Wartungsfaktor“). Der Wartungsfaktor und die Wartungsprogramme müssen zwischen Planer und Besitzer bzw. Betreiber zu Beginn der Planung vereinbart werden. Falls kein Wartungsfaktor vereinbart wird, ist ein Wert von 0,8 heranzuziehen.

Um länger andauernde Unterbrechungen des Sportbetriebes durch Wartung bzw. Instandhaltung zu vermeiden, sollten die Leuchten in Bezug auf leichte Zugänglichkeit angeordnet werden.

Speziell beim Einsatz von LED-Leuchten ist deren Totalausfall vernachlässigbar. Der Wartungs- und Instandhaltungsaufwand kann auf diesem Wege gering gehalten werden. Umso wichtiger ist es, hier die Lichtstromdegradation zu beachten. Diese kann, je nach Leuchte, nicht nur aus Gründen der verwendeten LED-Komponenten, sondern auch aus Gründen des konstruktiven Aufbaus der Leuchte, sehr unterschiedlich ausfallen (s. hierzu auch die Kapitel "Der Lampenwartungsfaktor einer LED-Leuchte” und Kapitel, "Betrieb von LED-Leuchten”).

Notbeleuchtung

Grundsätzlich ist für die Planung und Errichtung der Notbeleuchtung EN 1838 „Angewandte Lichttechnik – Notbeleuchtung“ heranzuziehen (siehe Kapitel, "Notbeleuchtung". In EN 12193 werden darüber hinaus weitere Angaben zur Beleuchtung in Notsituationen gemacht.

Sicherheitsbeleuchtung für Zuschauerbereiche

Mehr für den Sehkomfort der Zuschauer als für Sicherheit oder in Notsituationen muss das Beleuchtungsniveau bei allgemeiner Stromversorgung mindestens 10 lx betragen. Bei Ausfall der allgemeinen Stromversorgung ist eine Antipanikbeleuchtung nach EN 1838 vorzusehen (siehe Kapitel, „Notbeleuchtung“).

Sicherheitsbeleuchtung für die Teilnehmer

Sportveranstaltungen müssen auch bei Ausfall der Beleuchtung geordnet beendet werden können. Das Beleuchtungsniveau für ein sicheres Abbrechen einer Sportveranstaltung wird in EN 12193 als Prozentsatz des Beleuchtungsniveaus der entsprechenden Beleuchtungsklasse angegeben. Für einige Sportarten sind in EN 12193 bestimmte Prozentsätze festgelegt, siehe Tabelle.

Die Sicherheitsbeleuchtung muss sofort einsetzen, wenn die Allgemeinbeleuchtung ausfällt, und muss für die hier festgelegte Zeit mindestens zur Verfügung stehen. Danach wirkt die Notbeleuchtung nach EN 1838.

Fortsetzen einer Sportveranstaltung

Für das Fortsetzen einer Sportveranstaltung muss das Beleuchtungsniveau mindestens Klasse III der entsprechenden Sportart entsprechen (siehe Tabelle).

Tabelle 3.99: Sicherheitsbeleuchtung für die Teilnehmer einer Sportveranstaltung im Innenraum nach EN 12193