Lichttechnische Größen und Formeln
Lichtstrom
Der Lichtstrom definiert das komplette Licht, das von einer Lichtquelle in alle Richtungen abgegeben wird.
Formelzeichen: ϕ Einheit: Lumen Zeichen: lm
Raumwinkel
Der Raumwinkel ist eine geometrische Größe, die der Beschreibung eines Raumsegments innerhalb einer Kugel dient. Er beschreibt das Verhältnis der Größe eines Bereichs auf der Kugeloberfläche zum Quadrat des Kugelradiusses.
Formelzeichen: Ω Einheit: Steradiant Zeichen: sr
A: beleuchtete Fläche (Kugelkalotte) in m2 r: Abstand Lichtquelle zur beleuchteten Fläche (Kugelradius) in m
Lichtstärke
Die Lichtstärke drückt das Verhältnis des Lichtstroms zu einem bestimmten Raumwinkel aus. Die Lichtstärke ist ein Maß für die Lichtausstrahlung einer Lichtquelle in einer bestimmten Richtung.
Formelzeichen: I Einheit: Candela
Beleuchtungsstärke
Die Beleuchtungsstärke ist ein Maß für das auf eine Fläche auftreffende Licht. Sie bestimmt das Verhältnis des Lichtstroms, der auf eine beleuchtete Fläche trifft, zur Größe dieser Fläche.
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 durch die Größe der Fläche teilt, wie man sie aus der Messentfernung sieht.
Formelzeichen: L Einheit: Candela pro m2 Zeichen: cd/m2
Lichtausbeute
Die Lichtausbeute gibt an, mit welcher Effizienz die aufgenommene elektrische Leistung P in Licht umgesetzt wird, das heißt wie viel Lichtstrom je Watt aufgenommener elektrischer Leistung von einer Lichtquelle 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.
Legende
n: Leuchtenanzahl E: mittlere Beleuchtungsstärke A: Fläche ϕ: Lichtstrom der Leuchte ϕges: Gesamtlichtstrom WF: Wartungsfaktor – definiert auf 0,8
