Über Licht und Beleuchtung

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Lichttechnische Größen und Formeln

  • Lichtstrom

    Der Lichtstrom definiert das komplette Licht, das von einer Lampe in alle Richtungen abgegeben wird.

    Formelzeichen: φ
    Einheit: Lumen
    Zeichen: lm

  • Raumwinkel

    Der Raumwinkel beschreibt das Verhältnis der Größe einer beleuchteten Fläche (exakt: Kugelkalotte bei senkrechtem Lichteinfall) zum Quadrat des Abstands zwischen Lichtquelle und Fläche. Der Raumwinkel definiert ein Maß für den Lichtkegel, in den ein Scheinwerfer sein Nutzlicht abstrahlt und dessen (rotationssymmetrischer) Öffnungswinkel gleich dem Halbstreuwinkel ist.

    Formelzeichen: Ω
    Einheit: Steradiant
    Zeichen: sr

    A: beleuchtete Fläche (Kugelkalotte) in m2
    r: Abstand Lichtquelle zur beleuchteten Fläche (Kugelradius) in m

  • Lichtstärke

    Die Lichtstärke ist das Verhältnis des Lichtstromes, der in einem kleinen Raumwinkel abgestrahlt wird, zur Größe dieses Raumwinkels.
    Die Lichtstärke ist ein Maß für die Lichtausstrahlung einer Lichtquelle in einer bestimmten Richtung.

    Formelzeichen: I
    Einheit: Candela
    Zeichen: cd

  • Beleuchtungsstärke

    Die Beleuchtungsstärke bestimmt das Verhältnis des Lichtstroms, der auf eine beleuchtete Fläche fällt, zur Größe der beleuchteten Fläche. Die Beleuchtungsstärke ist ein Maß für das auf eine Fläche auftreffende Licht.

    Formelzeichen: E
    Einheit: Lux
    Zeichen: lx

  • Leuchtdichte

    Die Leuchtdichte beschreibt ein Maß für den Helligkeitseindruck, der im menschlichen Auge von einer selbstleuchtenden oder beleuchteten Fläche hervorgerufen wird. Man erhält den Zahlenwert der Leuchtdichte, indem man die Lichtstärke einer Lichtquelle durch die leuchtende Fläche teilt, wie man sie aus der Messentfernung sieht.

    Formelzeichen: L
    Einheit: Candela pro m2
    Zeichen: cd/m2

  • Lichtausbeute

    Die Lichtausbeute gibt an, mit welchem Wirkungsgrad die aufgenommene elektrische Leistung P in Licht umgesetzt wird, das heißt wie viel Lichtstrom je Watt aufgenommener elektrischer Leistung von einer Lampe erzeugt wird.

    Formelzeichen: η
    Einheit: Lumen pro Watt
    Zeichen: lm/W

 
 
 

Schnelle Überschlagsrechnung

Die Leuchtenanzahl im Innen- und Außenraum lässt sich mit einer einfachen Überschlagsrechnungen ermitteln.

Als Raumhöhe wird ein Standardwert zwischen 3 und 6 m für den Innenraum angenommen. Ist der Raum höher, erhöht sich die benötigte Anzahl der Leuchten, um die gewünschte mittlere Beleuchtungsstärke zu erreichen.

Für den Außenraum gehen wir von Lichtpunkthöhen von 4 bis 6 m aus. Die Beleuchtungsstärken, die hier in der Regel erreicht werden müssen, sind so gering (etwa 10 lx ), dass Unterschiede der Lichtpunkthöhen innerhalb des definierten Bereichs bei 1 bis 2 lx liegen. Dies ist mit bloßem Auge nicht mehr zu erfassen.

Die Größe der Fläche und die geforderte Beleuchtungsstärke sind meistens feste Bestandteile einer Beleuchtungsplanung. Es gilt den Gesamtlichtstrom φges zu ermitteln, über den die erforderlichen Leuchten und deren Anzahl definiert werden können.

Der ermittelte Gesamtlichtstrom φges wird durch den Lichtstrom φ einer ausgewählten Leuchte dividiert und ergibt die theoretische Leuchtenanzahl.

Dieses Ergebnis muss nur noch durch den Wartungsfaktor WF der Leuchte (definiert auf 0,8) dividiert werden.

Daraus resultiert der grobe Näherungswert der erforderlichen Leuchtenanzahl.

Die Formeln:

 
n = Leuchtenanzahl
E = mittlere Beleuchtungsstärke
A = Fläche
φ = Lichtstrom der Leuchte
φges = Gesamtlichtstrom
WF = Wartungsfaktor - definiert auf 0,8

Außenraum
Innenraum
Lichtstärkeverteilungskurven, Ausleuchtungs- und Isoluxdiagramme Elektrische Sicherheit, Schutzarten, Schutzklassen
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