Glossar

Wie überall in Technik und Wissenschaft üblich, sind auch in der Lichttechnik Begriffe zur Bewertung der Eigenschaften von Lampen und Leuchten festgelegt und entsprechende Maßeinheiten standardisiert.

Die wichtigsten lichttechnischen Grundbegriffe

Licht und Strahlung

Unter Licht versteht man elektromagnetische Strahlung, die im menschlichen Auge eine Hellempfindung hervorruft, also gesehen werden kann. Es handelt sich dabei um die Strahlung zwischen 380 und 780 nm, einem nur winzigen Teil des uns bekannten Spektrums elektromagnetischer Strahlung.

Lichtstrom Φ

Einheit: Lumen [lm]
Als Lichtstrom Φ bezeichnet man die gesamte von der Lichtquelle abgegebene Strahlungsleistung, die mit der spektralen Augenempfindlichkeit und dem fotometrischen Strahlungsäquivalent km bewertet ist.

Lichtstärke Ι

Einheit: Candela [cd]
Eine Lichtquelle strahlt ihren Lichtstrom Φ im Allgemeinen in verschiedene Richtungen unterschiedlich stark ab.

Die Lichtstärke bezeichnet den in eine bestimmte Raumrichtung (Raumwinkel Ω) abgestrahlten Lichtstrom.

Beleuchtungsstärke E

Einheit: Lux [lx]
Die Beleuchtungsstärke E gibt das Verhältnis des auffallenden Lichtstroms zur beleuchteten Fläche an.

Die Beleuchtungsstärke beträgt 1lx, wenn ein Lichtstrom von 1lm auf eine Fläche von 1m² gleichmäßig auftrifft.

Leuchtdichte L

Einheit: Candela pro Quadratmeter [cd∕m²]
Die Leuchtdichte L einer Lichtquelle oder einer beleuchteten Fläche ist maßgebend für den wahrgenommenen Helligkeitseindruck.
Lichtausbeute η
Einheit: Lumen pro Watt [lm∕W]
Die Lichtausbeute η gibt an, mit welcher Wirtschaftlichkeit die aufgenommene elektrische Leistung in Licht umgesetzt wird.

Farbtemperatur

Einheit: Kelvin [K]
Die Farbtemperatur einer Lichtquelle wird durch den Vergleich mit dem sog. “Schwarzen Strahler” definiert und im “Planckschen Kurvenzug” dargestellt. Erhöht sich die Temperatur des “Schwarzen Strahlers”, so vergrößert sich im Spektrum der Blauanteil, und der Rotanteil wird geringer. Eine Glühlampe mit warmweißem Licht hat z.B. eine Farbtemperatur von 2.700 K, eine tageslichtähnliche Leuchtstofflampe von 6.000 K.

Lichtfarbe

Die Lichtfarbe wird sehr gut durch die Farbtemperatur beschrieben. Hierbei lassen sich drei Hauptgruppen unterscheiden:

Tageslichtweiss 4.000 K
Neutralweiss 3.000 K
Warmweiss 2.700 K

Trotz gleicher Lichtfarbe können Lampen aufgrund der spektralen Zusammensetzung ihres Lichts sehr unterschiedliche Farbwiedergabe-Eigenschaften haben.

Farbwiedergabe

Je nach Einsatzort und Sehaufgaben sollte künstliches Licht eine möglichst korrekte Farbwahrnehmung (wie bei natürlichem Tageslicht) gewährleisten.

Der Maßstab dafür sind die Farbwiedergabe-Eigenschaften einer Lichtquelle, die in Stufen des “allgemeinen Farbwiedergabe-Index” Ra ausgedrückt werden.

Der Farbwiedergabe-Index bezeichnet das Maß der Übereinstimmung von Körperfarben in ihrem Aussehen gegenüber Vergleichslichtquellen (Bezugslichtquellen). Zur Bestimmung des Ra-Wertes werden die Farbverschiebungen von 8 in DIN 6169 genormten Testfarben rechnerisch bestimmt, die sich ergeben, wenn die Testfarben mit zu prüfenden Lichtquelle bzw. mit der Bezugsquelle beleuchtet werden. Je geringer die Abweichung ist, desto besser ist die Farbwiedergabe-Eigenschaft der geprüften Lampe.

Eine Lichtquelle mit Ra=100 zeigt alle Farben wie unter der Bezugslichtquelle optimal. Je niedriger der Ra-Wert ist, umso weniger gut werden die Farben wiedergegeben.

Leuchtenbetriebswirkungsgrad

Der Leuchtenbetriebswirkungsgrad ist ein wichtiges Kriterium für die energiewirtschaftliche Einstufung einer Leuchte. Er gibt das Verhältnis des von der Leuchte abgegebenen Lichtstroms zum Lichtstrom der in der Leuchte eingesetzten Lampe wieder.

Mittlere Lebensdauer

Die mittlere Lebensdauer ist der Mittelwert der Lebensdauern einzelner Lampen, die unter genormten Bedingungen betrieben werden (50% Ausfall = “Average Life”).

Nutzlebensdauer

Die Nutzlebensdauer ist eine vereinfache praxisgerechte Betrachtung der wirtschaftlichen Lebensdauer. Man versteht darunter die Betriebszeit, nach der Anlagelichtstrom (d.h. das Produkt aus relativem Lichtstrom und relativem Anteil noch funktionsfähiger Lampen) noch zu 80% des Anfangswertes (100 h) beträgt.

Die wichtigsten lichttechnischen Formeln:

 

Lichtstärke [cd] Ι =

Lichtstrom [lm]

Raumwinkel Ω [sr]

Beleuchtungsstärke [lx] Ε =

auffallender Lichtstrom [lm]

beleuchtete Fläche [m²]

Leuchtdichte [cd/m²] L =

Lichtstärke [cd]

gesehene leuchtende Fläche [m²]

Lichtausbeute [lm∕W] η =

erzeugter Lichtstrom [lm]

aufgenommene elektrische Leistung [W]

Die wichtigsten Werte für Beleuchtungsstärken:

 

Beleuchtung
Lux von
bis
Zum Vergleich: Heller Sonnentag   100.000
Büro und öffentliche Einrichtungen
Flure, Nebenräume 30 100
Konferenz-, Empfangsraum 200 750
Büroarbeiten 750 1.500
Schreibarbeiten 1.000 2.000
Büroarbeitsplatz   800
Produktion
Standard 300 1.000
Elektronik 1.500 3.000
Qualitätssicherung 750 1.500
Verpackung 150 300
Einzelhandel
Eingangsbereich 150 200
Warenpräsentation neutral 750 1.000
Schaufenster innen 750 1.500
Schaufenster außen 500 3.000
Medizinischer Bereich
Krankenzimmer 100 200
Untersuchungsraum 300 750
Operationssaal, Notaufnahme 750 1.500
Schule, Universität
Aula Innenbereich 100 200
Klassenraum, Vorlesungssaal 200 750
Labor, Bibliothek, Zeichenraum 500 1500