Beleuchtung berechnen: Lumen, Lux und Leuchtenanzahl

Zusammenhang zwischen Lumen und Lux

Lumen (lm) misst den gesamten von einer Quelle abgegebenen Lichtstrom. Lux (lx) beschreibt, wie dicht Licht auf eine Fläche fällt. Ein Lumen auf einem Quadratmeter entspricht einem Lux. Daher gilt Lux = Lumen / Quadratmeter. Allerdings erreicht nicht das gesamte von einer Leuchte abgegebene Licht die Arbeitsebene. Ein Teil geht an Wänden und Decke verloren. Das Wirkungsgradverfahren berücksichtigt dies mit zwei Faktoren.

Wirkungsgradverfahren

n = E × A / (Φ × UF × MF)

E: erforderliche mittlere Beleuchtungsstärke (lx) A: Raumfläche (m²) Φ: Lichtstrom einer Leuchte (lm) UF: Beleuchtungswirkungsgrad, Anteil des Lichts auf der Arbeitsebene MF: Wartungsfaktor für Verschmutzung und zeitlichen Lichtverlust

Umgestellt liefert die Formel die Beleuchtungsstärke bei bekannter Leuchtenanzahl: E = n × Φ × UF × MF / A.

Beispiel

Ein Büro mit 8 m × 6 m benötigt 500 lx. Angenommen werden Leuchten mit 3600 lm, UF 0,5 und MF 0,8. Jede Leuchte liefert 3600 × 0,5 × 0,8 = 1440 lm auf die Arbeitsebene. Die erforderliche Anzahl beträgt 500 × 48 / 1440 = 16,7, also 17 Leuchten. Mit 17 beträgt die mittlere Beleuchtungsstärke 510 lx.

Beleuchtungswirkungsgrad und Raumindex

Der Beleuchtungswirkungsgrad wird anhand des Raumindex aus der Herstellertabelle abgelesen: K = a × b / (h × (a + b)). Dabei ist h die Leuchtenhöhe über der Arbeitsebene. Breite, niedrige Räume haben einen hohen Index, schmale, hohe Räume einen niedrigen. Der Beleuchtungswirkungsgrad steigt mit dem Index.

Punktquellenverfahren

Die Beleuchtungsstärke einer Quelle an einem bestimmten Punkt ergibt sich aus ihrer Lichtstärke: E = I × cos θ / d². Bei einer Quellenhöhe von 3 m und einem seitlichen Punktabstand von 4 m beträgt der Abstand 5 m und cos θ = 0,6. Bei 2400 cd ergibt sich eine Beleuchtungsstärke von 2400 × 0,6 / 25 = 57,6 lx.

Grenzen

Das Wirkungsgradverfahren liefert einen Mittelwert. Gleichmäßigkeit, Blendung, Farbwiedergabe und Notbeleuchtung werden separat beurteilt. Erforderliche Beleuchtungsstärken sind nicht hinterlegt und müssen der geltenden Norm entnommen werden. Verwenden Sie für die endgültige Planung Lichtplanungssoftware und die photometrischen Herstellerdaten.

Häufige Fragen

Wie viele Leuchten benötigt ein Raum?

Für einen Raum mit 8 × 6 m und einem Zielwert von 500 lx werden bei Leuchten mit 3600 lm, einem Beleuchtungswirkungsgrad von 0,5 und einem Wartungsfaktor von 0,8 insgesamt 17 Leuchten benötigt. Der berechnete Wert vor dem Aufrunden beträgt 16,67. Dies sind Beispieleingaben. Anordnung, Gleichmäßigkeit und Blendung müssen weiterhin separat geprüft werden.

Mit diesen Werten berechnen