Beleuchtungsstärke, Reflexion und Leuchtdichte
Die Beleuchtungsstärke E [ lx ] und der Reflexionsgrad der Fläche ρ fließen – gemäß folgender Formel – in die Berechnung der Leuchtdichte L [ cd/m2 ] ein:
L = E · ρ / π
Die Leuchtdichte und damit die Wirkung des angestrahlten Gebäudes oder Denkmals wird erheblich durch den Reflexionsgrad, der durch Verschmutzung abnimmt, beeinflusst. Allerdings vermindert sich die Auswirkung der Verschmutzung, je dunkler und rauer sich das ursprüngliche Material präsentiert. Entsprechend muss die Beleuchtungsstärke angepasst werden, um die gleiche Leuchtdichte beziehungsweise den gleichen Wahrnehmungseindruck zu erzielen.
Die Wirkung des Gebäudes präsentiert sich umso eindrucksvoller, je stärker es sich vom Hintergrund abhebt. Die Illumination eines Turms inmitten einer beleuchteten Stadt erfordert eine höhere Beleuchtungsstärke als bei einem dunklen Gebäudehintergrund wie bei einer in der Landschaft freistehenden Burg.
Einfluss von Reflexionsflächen
Trotz normgerechter Beleuchtung kann, je nach Beschaffenheit der Boden-, Wand- und Deckenflächen, das Beleuchtungsniveau als zu gering empfunden werden.
In öffentlichen Bereichen sind Normen für die Beleuchtungsplanung sehr hilfreich. Doch der Einfluss der Raumgegebenheiten ist nicht zu vernachlässigen. Als Beispiele hierfür liegen eine öffentliche Halle, ein öffentlicher Platz und eine innerstädtische Hauptstraße zu Grunde. Beleuchtungsnormen für den Platz und die Halle werden in Lux [ lx ], also Beleuchtungsstärke, angegeben. Normen für innerstädtische Hauptverkehrsstraßen sind in Leuchtdichte mit Candela pro Quadratmeter [ cd/m2 ] definiert.
So gelten für die öffentliche Halle 200 lx mittlere Beleuchtungsstärke. Ausgehend von einem durchschnittlichen Raum, sieht die Norm klar definierte Reflexionseigenschaften von Wänden, Decken und Boden vor. Werden diese Parameter verändert, bleibt dennoch die normierte Beleuchtungsstärke konstant bei 200 lx. Der Raumeindruck ist aber ein völlig anderer. Man empfindet das Beleuchtungsniveau als zu niedrig. Der Tabelle ist zu entnehmen, dass hier die Leuchtdichte auf 50 % des Ausgangswerts absinkt. Daher empfehlen wir für diesen Fall ein Anheben der Beleuchtungsstärke um ca. 100 lx auf 300 lx. So würde man die Beleuchtung im Raum als angenehmer empfinden.
Bei der Platzsituation im öffentlichen Raum verhält es sich ähnlich. Als Normwert für die Beleuchtungsstärke sind 10 lx angesetzt. Bei hellem Boden mit einer Reflexion von 30 % wird 1 cd/m2 Leuchtdichte erreicht. Ist die Reflexion des Bodens auf 10 % verringert, bleiben bei normgerechten 10 lx Beleuchtungsstärke nur noch 0,35 cd/m2 Leuchtdichte. Hier empfehlen wir ein Anheben der Beleuchtungsstärke um 10 lx. So wird der Aufenthalt auf dem Platz als angenehmer empfunden.
Bei der Straßenbeleuchtung sind für den Planer die Gleichmäßigkeit des Lichts auf der Fahrbahn und die damit zusammenhängenden Leuchtenabstände interessant.
Die Norm gibt hier Werte für die mittlere Leuchtdichte an. Der nebenstehenden Tabelle ist zu entnehmen, wie sich helle und dunkle Straßenbeläge auf die Leuchtenabstände auswirken. Bei einem hellen Belag (C1) liegen 36 m zwischen den Leuchten. Bei dunklen Fahrbahnoberflächen (C2) verringert sich der Abstand um 10 m auf 26 m. Umgerechnet auf einen Kilometer, sind dies 28 zu 38 Leuchten. So hat die Wahl des Straßenbelags unmittelbare wirtschaftliche Auswirkungen, die bei der Planung nicht zu vernachlässigen sind.