Utställningsljusets mästare

Institut für Tageslichtteknik i Stuttgart, som trots det ståtliga namnet är en enmansfirma som drivs hemifrån en enkel villa i Stuttgarts utkanter. Om personalfesterna må vara blygsamma, så gör Cv:t mer än skäl för firmanamnet: Olympiastadion i München, Kunstmuseum Bern, Neue Pinakothek München, Kunstmuseum Lentos Linz, Museumsprovisorium Winterthur, Kirchner Museum Davos, Kunsthaus Zürich, Alte Nationalgalerie Berlin, Kunstmuseum Basel, Kunstmuseum Kulumba i Köln och Kunsthaus Bregenz – och det är bara ett axplock! ”Dagsljus är ett livselixir! Föreställ dig att någon av de gamla mästarna skulle ha målat utan dagsljus, det finns inte. ”

– En god dagsljusplanerare måste förstå grunden, eftersom de flesta dagsljusberäkningar handlar om simpel geometri, säger Kölzow och stryker handen över en klädsam jobba hemifrån-skäggstubb.

– Friedrich Tonne, firmans grundare, var en absolut genial astronom som utvecklade idéer om stereoskopisk projektion, vilka kom från den svenska arkitekten Gunnar Pleijel.

Insåg potentialen av modernisering av tekniken Kölzow berättar om 1996, då han som nydoktorerad fysiker och ljusexpert skrev till ett flertal potentiella arbetsgivare, och fick ett Tipp-ex-fläckat, maskinskrivet, lätt förvirrat brev som löd ungefär: ”Jag tror inte att du vet vad vi gör här, men om du är intresserad kan du komma förbi. Mvh, Dr Hanns Freymuth.

– Det var väldigt märkligt, men jag blev nyfiken, och tänkte titta förbi som hastigast. Åtta timmar senare var jag fortfarande kvar. Vi förstod varandra och ämnet rent tekniskt, vi hade samma känslighet för ljus, det var helt enkelt ett fantastiskt möte! När sommarkvällen kom frågade jag vad han förväntade sig av mig. Och svaret kom blixtsnabbt: ’Jag är gammal. Vi kan jobba tillsammans ett år, sen kan du ta över institutet.’

Den extremt datakunniga Kölzow, som också insåg potentialen för modernisering av 1950-talstekniken tackade ja på stående fot.

– Jag kom tillbaka med mina kläder och min lilla pizza­box, som vi kallade Apple-datorerna på den tiden. Och började jobba 80 timmar i veckan; framför allt med programmering så att man inte skulle behöva göra alla beräkningar manuellt.

Det första projektet som han var ansvarig för blev tidspressat eftersom han ännu inte riktigt visste hur han skulle programmera beräkningarna. Hans far som är matematikprofessor hjälpte till, och tillsammans fick de till slut ihop koden – kvällen före deadline.

– Jag blev tvungen att pumpa mig själv full med svart te och köra natten igenom, och allt fungerade perfekt. Utan buggar eller misstag.

Projektet? Alte National Galerie på Museums Insel i Berlin, ett av Tysklands allra viktigaste museer. Vad är det då som Kölzow har förenklat med datorers hjälp? Han plockar fram en liten gulnad folder med rostiga häftstift från 1954. Omslaget pryds av titeln Besser Bauen i Waldorfinspirerade versaler. Inuti finns grunden för Friedrich Tonnes så kallade Horizontoscope. Ett genialt, armillarsfär-liknande, näst intill hyperboliskt format system för stereografiska projektioner, där solen kommer till en punkt för att sedan projekteras till nadir; sydpolen. Hänger du med? Tänk dig en vridbar skiva som visar solens bana månad för månad vid olika tider på dygnet. Med hjälp av en kompass orienterar du denna skiva i rätt riktning, och täcker sedan skivan med en halvsfär av glas eller konstmaterial. Denna halvsfär reflekterar världen runtomkring dig, och med denna reflektion och solbanorna som grund kan du i själva verket se exakt hur solen kommer att stå vid en exakt tidpunkt vid exempelvis en fönsteröppning eller en byggplats. Givetvis behöver du olika skivor beroende på vilken breddgrad du är på. I Tonnes grundkit finns 49°(Karlsruhe) och 51° (Düsseldorf). Med detta instrument kan du beräkna exakta solvinklar, hur kringliggande byggnader och träd skuggar, dagsljusfaktorer, ja, du kan till och med göra vissa termiska beräkningar.

– Det är baserat på rymdvinkel, vilket är basen för alla ljuskalkyleringar. Och eftersom dessa tredimensionella vinklar projiceras på ett tvådimensionellt blad får du något som du kan jobba med, säger Kölzow.

Denna extrema men ändå basala astronomi kombineras sedan med stor förståelse för arkitektur och kunskap hur man skapar bra ljus.

Olika fönsterglas

Låt oss följa dagsljusets väg från tak till tavla. Glasets egenskaper har självklart en stor betydelse.

– Takfönstren bör vara frostade. Jag gillar inte folie – det blir helt värdelöst, det blir lika stämningsfullt som taket i en ambulans! Och folie tar oftast bort 40 procent av ljuset. Sandblästrat glas har ett OK ljus, men det är inte bra i längden eftersom den skadade ytan samlar på sig smuts. Syrabehandlat glas är perfekt. Det har en jämn yta, ger en perfekt ljusspridning och tar bara bort 5 procent av ljuset, säger Kölzow.

– Men det viktigaste är att glaset låter ljuset behålla sitt naturliga spektrum. Det finns energieffektiva glas med beläggningar som ändrar ljusets spektrum, så att det framstår som grönt, lila eller purpurtonat. De kan vara bra ur energisynpunkt, men de är fruktansvärda eftersom de totalt förstör ljuset!

Tak och ljusinsläpp

De fyra huvudsakliga typerna av ljusinsläpp som används idag är klassiskt tak, sågtandstak, högt placerade väggfönster och ljussamlare. Klassiska lutande eller platta tak med vertikala ljusschakt ger fördelen att man kan uppleva dagsljusets förändringar – dock måste man lösa två problem: värme och för mycket ljus.

På senare tid har även sågtandstak blivit populärt i museivärlden; arkitekterna Gigon och Guyers Museumsprovisorium i Winterthur och Linermuseum i Appenzell är två utsökta exempel.

– Sågtand är bra för att du aldrig har det direkta ljuset, vilket gör att du har ett bra, jämnt ljus som är relativt lätt att reglera. Du får också ett visst skuggspel högt upp i rummet som är intressant. Men man saknar det härliga, varma solljuset, som knappt kommer in i rummet, förutom genom viss reflektion. Dessutom är det ganska knepigt att få till rätt form med korrekt ljusinsläpp och ändå ha tillräckligt med utrymme för regleringsteknik och snö, säger Kölzow.

Med högt placerade väggfönster får du in hela ljusspektrumet, men ljuset är inte homogent i hela rummet.

– Detta upplevs dock sällan som ett problem, eftersom man intuitivt förstår varifrån ljuset kommer, säger Kölzow.

Ljuset måste regleras

Oavsett vilken taklösning du har måste du reglera dagsljuset. Har du till exempel 70 000 lux på taket, och vill ha 300 i ett rum, så sker det genom glasets frostning och ställbara lameller och markiser, vilka ändras automatiskt under dagens lopp.

Han lyfter gärna exemplet Kunsthaus Zürich, där ljusregleringssystemet fungerar så perfekt att samma strategier kommer att användas i museets nya byggnad som ritats av David Chipperfield – varför återuppfinna ljuset? ”Oavsett vilken taklösning du har måste du reglera dagsljuset.”

– Naturligtvis är det en viktig del av vårt jobb att hitta exakt rätt material för att få till rätt ljustransmission och rätt ljusreduktion utan att ändra ljusets färg. När det gäller ljusreglering så jobbar jag på samma sätt som ögat skyddar gula fläcken från för mycket ljus. Hur då? Enligt Weber-Fechners lag känner våra sinnen av intensiteten i olika stimulus logaritmiskt, och det gäller också för ljusperception. Vårt öga upplever alltså ljusskillnaden mellan 100 000 lux och 10 000 lux likadant som skillnaden mellan 10 000 lux och 1 000 lux. Jag sätter ljusregleringssystemet efter detta – vilket betyder att det blir helt fel om du jobbar med linjära förändringar i ljusregleringen. Jag har sett kollegor som ändrar ljuset linjärt, där varje steg i förändringen görs med samma antal grader. Då känner du ingen skillnad med de första stegen – men med nästa steg blir det plötsligt mörkt, säger han och skrattar.

Men det låter så enkelt?

– Ja, när jag förklarar det så är det enkelt, säger han och vi skrattar igen. Och eftersom jag själv utvecklar logaritmerna för programmen så jag vet att ljusregleringarna fungerar – utan att behöva ha ett team på 20 man som springer runt överallt med ljusmätare, säger han utan att på något sätt låta skrytsam.

Alla ljusregleringssystem, automatiserade eller inte, kräver naturligtvis ett visst underhåll. Han berättar om ett renommerat museum där ljusarbetet gjordes av hans företrädare. Efter 50 år fick Kölzow ett samtal från museidirektören som sa att det inte fungerade – det var för mörkt. Nu planerade de en ombyggnad med bara artificiellt ljus, så att de skulle slippa det opålitliga dagsljuset.

– Omöjligt, vi har planerat det, tänkte jag. Jag åkte dit – och det var mörkt, men det stämde liksom inte. Så jag frågade hur ofta de gjorde rent mellan takfönstren och innertaket, och möttes med tystnad. Vi gick upp, öppnade fönstret och där var så här mycket damm, skrattar Kölzow hjärtligt och måttar tre decimeter mellan händerna.

Så jag gav dem lösningen på problemet: Städa en gång per år. Och fick svaret: ’Nej, vi har redan planerat att stänga detta och jobba med artificiellt ljus.’ Och så blev det.

Olika lösningar för dagsljuset

Den mest klassiska lösningen, ypperligt genomförd i Gemäldegaleri i Berlin, är ett diffusionstak följt av ett vitt valv, som tillsammans med ljuset som faller in genom de genomskinliga glaset styr ljuset till att vara perfekt homogent – och maximerat i tavelhöjd.

En annan variant finns på Neues Museum Nürnberg, skapat av Volker Staab. Här är innertaket ett vackert, vitt rastertak. Ett rastertak har fördelen att du har ett bländfritt ljus, som sprids jämnt och fint i rummet. Men rastret slukar också ljus, vilket gör att du måste föra in mer ljus för att rasterlösningen ska fungera.

En ytterligare lösning ser vi på Kunstmuseum Lentos i österrikiska Linz, där arkitekten Jürg Weber låter diffusionstaket gå vinkelrätt ända in i väggen.

– Det har egentligen inga fördelar ur ljussynpunkt, men det är en vacker modern design. För att det ska fungera ljusmässigt måste du ha ett ljust rum med reflekterande väggar och golv, i vilka interreflektionen gör att du får ett homogent ljus, säger Kölzow.”Oljemålningar klarar av 300–400 lux, grafik och teckningar är oerhört ljuskänsliga och klarar bara 50–100 lux. Dessa ljusmängder baseras på kemi, och är ofta en försiktig beräkning, eftersom det är svårt att veta exakt vad färgerna innehåller.”

Just interreflektionen, en splittring av ljuset i alla riktningar måste alltid tas med i beräkningarna av det totala ljuset som på tavlorna ska vara så homogent som möjligt. Många kuratorer menar att man inte behöver något annat; de eftersträvar att väggarna har samma ljusmängd som bilderna. Andra föredrar att jobba med en bra grundbelysning, kompletterat med spotlight på tavlorna.

Att belysa konst

Det handlar också om vilken typ av konst man vill visa. Gamla mästare som Rembrandt och Rubens visar man helst mot silkesväggar, med spotlights på tavlorna. En ideal vinkel för tavelbelysningen är 30° mellan tavlan och ljuskällan.

– Det är baserat på erfarenhet. Egentligen är det en kompromiss, eftersom man inte vill ha besökares skuggor på tavlan. Annars skulle ljus rakt på kunna vara bättre, säger Kölzow.

Från den 30-gradiga vinkeln rekommenderar han två tillvägagångssätt: Antingen en så kallad wall washing, där du belyser hela väggen där tavlan sitter. Eller så skärmar du av oerhört exakt, så att du får en rektangulär ljussken som bara träffar bilden; inte ens ramen ska få ljus på sig.

– Jag tycker att det senare ger en högre kvalitet, för du ser inte ens att bilden är belyst, den liksom skiner som av sig själv, menar Kölzow.

Hur mycket ljus konstverken ska utsättas för beror på vad det är för konst. Oljemålningar klarar av 300–400 lux, grafik och teckningar är oerhört ljuskänsliga och klarar bara 50–100 lux. Dessa ljusmängder baseras på kemi, och är ofta en försiktig beräkning, eftersom det är svårt att veta exakt vad färgerna innehåller. Inte minst i äldre målningar där färgerna kan innehålla allt från rödvin och ben till aska och äggulor. Vad vi vet är dock att för mycket ljus kan få konst att svartna. Vad som händer är att en för hög koncentration av fotoner kan öppna kemiska bindningar som har förmågan att reflektera ljus. Och om färgen förlorar sin förmåga att reflektera ljus, så absorberar den ljuset, vilket gör att vi upplever den som svart. Ju kortare våglängd på ljuset, desto mer våldsam är effekten, vilket förklarar varför UV-ljus är tavlors fiende. När det handlar om statyer, kan man dock i regel använda starkare ljus.

– Men det handlar inte bara om kvantitet, det handlar också om att skulptera med ljuset, eftersom du kan ljussätta en staty från alla sidor. Ljusgestaltning, skulle jag vilja kalla det. Det är inte ljusdesign, det är ljusgestaltning. Det finns många bra exempel, och skuggor kan vara vackra!

Vilket ljus ska man då använda?

– Självklart är dagsljus det bästa. Och visst behöver man komplettera med elljus, och då är halogen att föredra; det har ett kontinuerligt, komplett spektrum eftersom det är en varm radiator, liksom solen. LED och lysrör – även de bästa varianterna – har inte perfekt färgåtergivning eftersom de har spektrala toppar utan att vara spektralt kompletta. LED har andra fördelar, inte minst vad gäller energi och design, men rent ljusmässigt så är halogen fortfarande överlägset.”Självklart är dagsljus det bästa. Och visst behöver man komplettera med elljus, och då är halogen att föredra.”

Att producenter hävdar att de gör LED med 100 procents färgåtergivning tar han med en nypa salt.
– Ja, producenter säger en massa, tänk Volkswagen – den grönaste bilen! Allt jag kan säga till LED tillverkare är: Visa mig spektrumet, så kan vi prata om det.

Över en lunch berättar Kölzow om ett extra besvärligt projekt.
– Efteråt sa arkitekten ’Ljuset är så homogent att du inte hade behövt göra alla dessa beräkningar.’

Kölzow skrattar gott.
– Han visste inte att jag hade räknat i ett par år på vinklarna för att få till det perfekt. Jag kunde ha svarat att museet är så vackert att det inte hade behövt en arkitekt!

Publicerad den 20 maj 2016

Ur Ljuskultur Nummer 3, 2016