Lichttechnik Grundlagen
Lux, Lumen, Blendung, DALI, Casambi - sobald man sich mit Licht beschäftigt fallen viele technische Begriffe die die Basis für das weitere Verständnis sind – daher haben wir untenstehend einige der wichtigsten Begriffe und Ansätze in der Lichtplanung und Lichttechnik zusammengestellt um den Einstieg zu erleichtern oder einfach mal Wissen etwas aufzufrischen.
Licht ist mehr als reine Helligkeit – es schafft Atmosphäre, unterstützt in visuellen Tätigkeiten und beeinflusst die Wahrnehmung von Räumen. Die Lichtplanung kombiniert technische Präzision mit ästhetischer Gestaltung, um maßgeschneiderte Lösungen für verschiedenste Anwendungen zu entwickeln.
Lichttechnische Größen
Maßeinheiten wie Beleuchtungsstärke (Lux), Lichtstrom (Lumen) und Lichtausbeute (lm/W) messen die Wirkung und Effizienz von Lichtquellen. Diese Größen bilden die Grundlage für Lichtplanung und Energieeffizienz.
Beleuchtungsstärke
Die Beleuchtungsstärke (Lux) beschreibt den Lichtstrom, der auf eine Fläche trifft, und ist entscheidend für die gesetzlichen Anforderungen an Arbeitsplätze. Empfohlene Werte reichen von 300 Lux (einfache Arbeiten) bis 1.000 Lux (Zeichenbüros).
Farbtemperatur
Die Farbtemperatur (Kelvin) beschreibt den Farbeindruck von Licht, von warm (2.500 K) bis kalt (6.500 K). Sie beeinflusst die Raumatmosphäre und sollte auf Anforderung, persönliches Empfinden und die Beleuchtungsstärke abgestimmt sein.
Farbwiedergabe
Der Farbwiedergabeindex (Ra/CRI) gibt an, wie natürlich Farben unter einer Lichtquelle wirken. Werte von CRI >90 werden für Räume mit Menschen empfohlen, für höchste Präzision gibt es auch Lösungen mit CRI 95 oder CRI97.
Leuchtdichte
Die Leuchtdichte (cd/m²) beschreibt den wahrgenommenen Helligkeitseindruck von einer Fläche in einer bestimmten Richtung. Lichtquellen mit hoher Leuchtdichte können direkt blenden. Die Leuchtdichte ist zentral für Blendfreiheit und die Wahrnehmung von Farbe und Kontrast.
Lichtausbeute
Die Lichtausbeute (lm/W) misst die Effizienz einer Lichtquelle. LEDs erreichen Werte von 140 lm/W, während Glühlampen mit 12 lm/W deutlich weniger energieeffizient sind.
Lichtstärke
Die Lichtstärke (cd) misst den Lichtstrom, der in eine bestimmte Richtung abgestrahlt wird. Sie hilft, die Lichtwirkung von Leuchten und Scheinwerfern darzustellen.
Lichtstrom
Der Lichtstrom (Lumen) gibt die gesamte abgestrahlte Lichtmenge an und ist der Ausgangswert für weitere Lichtberechnungen wie Beleuchtungsstärke oder Lichtausbeute.
Reflexionsgrad
Der Reflexionsgrad (p) beschreibt, wie viel Licht von einer Oberfläche reflektiert wird. Helle Oberflächen reflektieren mehr Licht, während dunkle Räume mehr Lichtquellen benötigen.
Licht und elektromagnetische Strahlung
Licht ist ein Teil der elektromagnetischen Strahlung, der für das menschliche Auge sichtbar ist (380–720 nm). Es ermöglicht die Wahrnehmung von Farben, Oberflächen und Helligkeit.
Lichtwirkung
Licht erfüllt technische Anforderungen wie Sehaufgaben und allgemeine Beleuchtung, beeinflusst aber auch Stimmungen und Raumwirkungen. Es kann Gesichter betonen, Farben intensivieren und Oberflächen hervorheben. Visuelle Eindrücke basieren auf individuellen Erfahrungen, die Begriffe wie „gemütlich“ oder „blendend“ prägen.
Kunstlicht gestaltet Räume und unterstützt Orientierung, besonders in unbekannten Umgebungen. Als elektromagnetische Wellen im sichtbaren Spektrum (380–720 nm) ermöglicht es Farb- und Oberflächenwahrnehmung.
So wird Licht zum zentralen Element für Funktionalität und Atmosphäre.
Mit Licht gestalten
Licht ist ein vielseitiges Werkzeug, um Räume visuell und emotional zu formen. Es betont Baukörper, Farben und Oberflächen, während es andere Elemente dezent zurücktreten lässt. Neben der Unterstützung von Orientierung und Sehen schafft Licht Atmosphäre und setzt Räume, Texturen und Proportionen gezielt in Szene.
Eine erfolgreiche Lichtplanung kombiniert technisches Wissen mit ästhetischem Gespür. Sie berücksichtigt visuelle Wahrnehmung, Beleuchtungstechniken und Steuerungssysteme, ohne die kreative Gestaltung zu dominieren. So entstehen durchdachte, ergonomische Beleuchtungslösungen, die Raum und Nutzer optimal einbinden.
Licht und Gesundheit
Licht beeinflusst das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit maßgeblich. Studien zeigen, dass ein Mangel an natürlichem Licht am Arbeitsplatz oder in Schulen zu gesundheitlichen Beschwerden und psychomotorischen Beeinträchtigungen führt. Licht steuert über das Auge zentrale Prozesse wie den Schlaf-Wach-Rhythmus und die Hormonproduktion. Eine tägliche Tageslichtdosis von 2.000 Lux ist essenziell für das körperliche Gleichgewicht – Lichtmangel kann depressive Verstimmungen fördern, besonders im Winter.
Am Arbeitsplatz sind allerdings auch Blendungen und Reflexionen durch Tageslicht problematisch. Daher sind individuell steuerbare Sonnenschutzsysteme und eine passende Positionierung des Bildschirms wichtig. Normen wie DIN 5035-8 geben Orientierung, berücksichtigen jedoch individuelle Bedürfnisse, etwa die höheren Lichtanforderungen älterer Menschen, nur begrenzt. Variable Beleuchtungslösungen, die sich anpassen lassen, sind entscheidend, um Gesundheit und Komfort zu fördern.
Aufgaben der Lichtplanung
Lichtplanung umfasst die gezielte Kombination von natürlichem und künstlichem Licht, um visuelle Wahrnehmung und Funktionalität zu optimieren. Während sich die spektrale Verteilung von Tageslicht je nach Tages- und Jahreszeit verändert, bleibt Kunstlicht konstant und planbar.
Zentrale Aspekte der Lichtplanung sind die Auswahl geeigneter Lichtquellen und Leuchten, darunter Einbau-, Aufbau- und Sonderleuchten. Die Berechnung von Lichtmengen, Verteilung und photometrischen Daten ist ebenso wichtig wie die Wirtschaftlichkeit hinsichtlich Energieverbrauch und Kosten-Nutzen-Verhältnis. Normen wie die DIN-Vorgaben und spezifische Anforderungen für Büros, öffentliche Gebäude, Wohnräume oder Außenbereiche spielen eine wichtige Rolle.
Auch Lichtsteuerungssysteme und Dimmen zur Energieeinsparung sowie die Wartbarkeit von Leuchten und Notlichtlösungen sind wesentliche Faktoren. Umweltaspekte wie Lichtverschmutzung und die fachgerechte Entsorgung runden den ganzheitlichen Planungsansatz ab. Ziel ist es, Funktionalität, Ästhetik und Nachhaltigkeit in einer integrierten Beleuchtungslösung zu vereinen.
Lichtberechnung
Die Beleuchtungsstärke und die Lichtberechnung sind zentrale Elemente der Lichtplanung. Sie beantworten die Frage: Wie viel und welches Licht wird für ein Projekt benötigt? Während solche Berechnungen früher aufwendig mit Papier, Bleistift und komplexen Formeln durchgeführt wurden, vereinfachen moderne Lichtberechnungsprogramme diesen Prozess erheblich.
Voraussetzung für präzise Berechnungen ist jedoch die Beantwortung grundlegender Fragen: Welche Maße hat der Raum? Welche Farben und Materialien prägen Wände, Boden und Decke? Wo sollen die Leuchten positioniert werden – in der Decke, abgehängt oder im Boden? Und schließlich: Welche Tätigkeit wird in dem Raum ausgeübt?
Mit diesen Informationen lässt sich eine optimale Beleuchtungslösung entwickeln, die Funktion und Ästhetik gleichermaßen berücksichtigt.
Blendung durch Licht
Blendung kann die visuelle Wahrnehmung und den Komfort erheblich beeinträchtigen. Man unterscheidet zwischen Direktblendung, die durch ungeeignete oder falsch platzierte Leuchten sowie ungehindert einstrahlendes Tageslicht entsteht, und Reflexblendung, die durch Reflexe auf glänzenden oder spiegelnden Flächen verursacht wird. Zusätzlich kann eine subjektiv empfundene psychologische Blendung auftreten, ohne dass die Sehfunktion gestört wird.
Eine sorgfältige Planung von Kunstlicht minimiert Blendung. Entscheidend sind die Auswahl der passenden Leuchte und deren optimale Platzierung, orientiert an ihrem Entblendungsgrad. Moderne Verfahren wie das Unified Glare Ratio (UGR) bewerten Blendungsgrenzen und berücksichtigen die Raumgestaltung sowie die Qualität von Bildschirmen. Je niedriger der UGR-Wert, desto angenehmer die Beleuchtung. Dies ersetzt frühere Verfahren wie das Grenzkurvenverfahren und sorgt für bessere Planungsstandards gemäß der Norm DIN EN 12464. Wir bei SATTLER verwenden einen UGR Wert kleiner 19.
Autor: Alexander Strifler
