Lichttechnische Größen und Einheiten

Lumen, Lux, Kelvin und was sich dahinter verbirgt

Um die Eigenschaften von Lichtquellen und ihre jeweiligen Lichtwirkungen mengenmäßig darstellen zu können, werden in der Lichttechnik Größen benutzt, wie Lichtstrom, Lichtausbeute, Beleuchtungsstärke, Lichtstärke, Farbtemperatur etc.

Gallerie

Lichtstrom Φ – gemessen in Lumen (lm)
Die von einer Lichtquelle abgestrahlte Lichtleistung nennt man Lichtstrom. Der Lichtstrom Φ („phi“) wird in Lumen (lm) gemessen. Zwei Beispiele für typische Größen des Lichtstroms:

  • Glühlampe mit 15 W elektrischer Leistung: Lichtstrom Φ = 90 lm
  • Kompaktleuchtstofflampe/Energiesparlampe: mit 15 W elektrischer Leistung: Lichtstrom Φ = 900 lm
Lichtausbeute η gemessen in lm/W
Mit Hilfe der Lichtausbeute η („eta“) kann die Wirtschaftlichkeit von Lampen gemessen werden. Die Lichtausbeute bezeichnet den Quotient des abgegebenen Lichtstroms Φ in lm im Verhältnis zur zugeführten elektrischen Leistung P in W.
          Φ  
η =   ──
         P
η    Lichtausbeute in lm/W
Φ   Lichtstrom in lm
P    elektrische Leistung in W
 
Beispiele für die Lichtausbeute verschiedener Lampen:
  • Glühlampen: 6 …  19 lm/W
  • Halogenlampen: 13 …  23 lm/W
  • Leuchtstofflampen: 52 …  85 lm/W
  • Quecksilberdampf-Hochdrucklampen: 40 …  58 lm/W
  • Natirumdampf-Hochdrucklampen: 70 … 140 lm/W
Lichtstärke I  gemessen in Candela (cd)
Lampen strahlen ihr Licht im Allgemeinen nicht in alle Richtungen gleichmäßig ab. Je nach Betrachtungsrichtung ergibt sich demnach eine unterschiedliche Lichtstärke, die ein Maß für die Intensität ist, mit der eine Lichtquelle in eine betrachtete Richtung strahlt und die Lichtausstrahlung von Lampen charakterisiert. Die Lichtstärke I wird in Candela (cd) angegeben. Verbindet man die Endpunkte der Lichtstärken einer Lampe, erhält man eine sogenannte Lichtstärkeverteilungskurve (LVK).
 
Beleuchtungsstärke E  gemessen in Lux (lx)
Beleuchtungsstärke E nennt man das Verhältnis des genutzten Lichtstromes Φ  in lm zur beleuchteten Fläche A in m². Die Beleuchtungsstärke E wird in Lux (lx) gemessen (1 lx = 1 lm/m²).
          Φ  
E =   ──
          A
E   Beleuchtungsstärke in lx
Φ   Lichtstrom in lm
A    Fläche in m²
 
Beispiele für die Beleuchtungsstärke an unterschiedlichen Orten:
  • Sternennacht:0,01 lx
  • Vollmondnacht: 0,3 lx
  • Baustelle: 20 lx
  • Büro: 500 lx
  • Fernsehgerechtes Fußballstadion: 1.000 lx
  • Bedeckter Himmel: 5.000 … 20.000 lx
  • Wolkenloser Himmel (Sonne): 20.000 … 100.000 lx
Farbtemperatur (Lichtfarbe) TF  gemessen in Kelvin (K)
Die Lichtfarbe einer Lampe wird mit der Farbtemperatur T charakterisiert und in Kelvin gemessen (0 K = - 273 °C, das ist der absolute Nullpunkt). Typische Beispiele für die Lichtfarben unterschiedlicher Lichtquellen:
  • Glühlampe warmweiß: 2.800 K
  • Leuchtstofflampe neutralweiß: 4.000 K
  • Leuchtstofflampe tageslichtweiß: 5.000 K
Weitere Größen und Begriffe
  • Leuchtdichte
  • Lichtmenge
  • Raumwinkel
  • Reflexionsgrad
  • Leuchtdichtekontrast
  • Kontrastwiedergabefaktor
  • Farbwiedergabeindex etc.
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