Lichtlexikon: Grundbegriffe der Lichttechnik

Für die Planung einer Beleuchtungsanlage werden häufig Begriffe und Größen verwendet, die unverständlich erscheinen können. Dieser Beitrag soll Ihnen einen Überblick geben. Eine nähere Erläuterung zu den einzelnen Größen erhalten Sie in den entsprechenden Blogbeiträgen.

Lichtstrom ɸ

Der Lichtstrom ist die Lichtleistung einer Lichtquelle nach allen Seiten und umfasst das gesamte sichtbare Licht. Er wird entweder rechnerisch oder mithilfe von speziellen Messgeräten (sog. Ulbricht-Kugel) ermittelt.
Die abgestrahlte Lichtleistung wird in der Einheit Lumen (lm) angegeben. Seit dem Aufkommen der LEDs ersetzt die Lumenangabe verstärkt die Wattzahl. Sie galt früher bei der Glühlampe als Maßstab für die Helligkeit.

Lichtstärke ɪ

Eine Lichtquelle strahlt ihren Lichtstrom ɸ in einzelne Richtungen unterschiedlich stark aus. Den in einer bestimmten Richtung abgestrahlten Lichtstrom nennt man Lichtstärke. Gemessen wird die Lichtstärke in Candela (cd).

Die Lichtstärke wird als Lichtstrom pro Raumwinkel definiert und von lichtlenkenden Reflektoren beeinflusst. Die Lichtstärkeverteilung von Reflektorlampen und – leuchten wird grafisch in einem Polardiagramm als Lichtverteilungskurve (kurz LVK) dargestellt.

Beleuchtungsstärke ᴇ

Die Beleuchtungsstärke gibt an, wie viel Lichtstrom (in Lumen) auf eine Fläche trifft. Sie beschreibt also, wie viel Licht auf dieser Fläche ankommt. Ihre Einheit ist Lux (lx). Eine Kerzenflamme hat zum Beispiel im Abstand von einem Meter circa 1 Lux Beleuchtungsstärke.
Es ist wichtig zu unterscheiden, dass die Beleuchtungsstärke keinen Helligkeitseindruck vermittelt. Hierfür wird der Lichtstrom in der Einheit Lumen verwendet.

Leuchtdichte ʟ

Die Leuchtdichte ist das Verhältnis der ausgestrahlten Lichtstärke zur Größe der angestrahlten Fläche.
Gemessen wird sie in Candela pro Flächeneinheit (cd/m²).
Von allen photometrischen Größen drückt die Leuchtdichte am besten aus, wie hell uns eine Fläche erscheint. Sie beschreibt, welchen Helligkeitseindruck das menschliche Auge von der bestrahlten Fläche hat.

Lichtausbeute η

Die Lichtausbeute ist das Maß für die Wirtschaftlichkeit von Lichtquellen. Sie sagt aus, wieviel Energie für einen bestimmten Lichtstrom aufgewendet werden muss.
Die Einheit der Lichtausbeute ist Lumen pro Watt (lm/W).

Je höher das Verhältnis von Lumen pro Watt ist, umso besser setzt eine Leuchte die eingebrachte Energie in Licht um.

Oder anders ausgedrückt:
Umso höher der Wert, desto effizienter sind Leuchte bzw. Leuchtmittel.

Einige Beispiele:

- Glühlampe: 12 lm/W
- Halogenlampe: 25 lm/W
- Energiesparlampe: 86 lm/W
- Leuchtstofflampe: 110 lm/W
- LED: 180 lm/W

Abstrahlwinkel

Der Abstrahlwinkel ist der Winkel, in dem das Licht einer Lichtquelle ausgestrahlt wird. Das Licht bildet einen Lichtkegel, der je nach Winkelgröße einen unterschiedlich großen Durchmesser hat. Bemessen wird der Abstrahlwinkel in Grad (°). Dabei gilt allgemein:
Je kleiner der Abstrahlwinkel, desto schmaler ist der Lichtstrahl.

Reflexion

Reflexion entsteht, wenn ein gerichteter Lichtstrahl auf eine Fläche trifft und von ihr zurückgeworfen wird. Grundsätzlich strahlt der aufprallende Lichtstrahl in genau dem Winkel wieder ab, in dem er auf die Oberfläche trifft.

Die Reflexion hängt stark von der Oberfläche ab.

Ist diese glänzend, wird annähernd das gesamte Licht reflektiert. Wenn die Oberfläche matt ist, wird ein Teil des Lichts absorbiert.

Reflexionsgrad ρ

Der Reflexionsgrad beschreibt, wieviel Prozent des auf eine Fläche fallenden Lichtstroms reflektiert wird. Helle Flächen haben einen hohen Reflexionsgrad, da weiße Wände bis zu 85 Prozent des Lichts reflektieren. Dunkle Flächen haben hingegen einen niedrigen Reflexionsgrad von bis zu 10 Prozent. Der Reflexionsgrad ist eine bedeutende Größe in der Beleuchtungsgestaltung.
Je dunkler ein Raum eingerichtet ist, umso mehr Licht wird benötigt um die gleiche Beleuchtungsstärke zu erzielen.

Blendung

Blendung ist eine negativ empfundene Beeinträchtigung im Sehfeld. Sie verschlechtert die Sehbedingungen und wird als Störung empfunden. Auf Dauer führt Blendung an Arbeitsplätzen zu abnehmender Konzentration und Müdigkeitserscheinungen.

Unterschieden wird dabei in direkte und indirekte Blendung.

Direktblendung wird durch eine Lichtquelle verursacht, die frontal in Richtung der Augen strahlt. Das menschliche Auge muss sich dadurch ständig an die unterschiedlichen Lichtverhältnisse anpassen und ermüdet schneller.

Indirekte Blendung entsteht, wenn Licht von einem Objekt zurückgeworfen wird und dadurch eine Blendung verursacht. Glänzende oder spiegelnde Flächen verursachen starke Reflexionen, die im unmittelbaren Umfeld entstehen. Das vermindert den Sehkomfort und wirkt sich negativ auf das Wohlbefinden aus.