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Lichtlexikon

Leistungsaufnahme

Ein wesentlicher elektrischer Kennwert ist die Leistungsaufnahme - gemessen in Watt (W) - der Lampe. Bei Glühlampen und Halogenlampen gibt es nur diesen einen Wert für die Leistungsaufnahme. Bei Entladungslampen z.B. hingegen muss man

jedoch zwei Werte nennen: Den Wert der reinen Lampenleistung und den Wert des gesamten Systems, d.h. Lampenleistung einschl. der Verlustleistung des Vorschaltgerätes. Man spricht auch hier von der Systemleistung.

Die Systemleistung ist natürlich auch abhängig von der Art des Vorschaltgerätes (KVG = konventionelles Vorschaltgerät, VVG = verlustarmes Vorschaltgerät, EVG = elektronisches Vorschaltgerät).

Beispiel:

Leuchtstofflampe 58 W Lampenleistung Systemleistung
Betrieb mit KVG 58W 71W
Betrieb mit VVG 58W 65W
Betrieb mit EVG 50W 55W

 

 

Lichtstrom

Damit wird die gesamte pro Sekunde von einer Lichtquelle ausgestrahlte Lichtleistung bezeichnet. Der Lichtstrom ist für alle Lampen anwendbar, die, vereinfacht dargestellt, ihr Licht nach allen Seiten abgeben. Die Einheit des Lichtstroms ist das Lumen (lm).

  • 75W Glühlampe: 900 lm
  • 39W Leuchtstofflampe: 3.500 lm
  • 250W Hochdruck-Natriumdampflampe: 30.000 lm
  • 2000W Metall-Halogendampflampe: 200.000 lm

 

 

Lichtstärke

Diese wird als der in einer bestimmten Richtung ausgestrahlte Lichtstrom definiert. Die Lichtstärke ist die Hauptbewertungsgröße für Lampen mit integriertem Reflektorsystem. Die Einheit der Lichtstärke ist die Candela (cd).

  • 5W Fahrradlampe ohne Reflektor: 2,5 cd
  • 5W Fahrradlampe mit Reflektor: 250 cd
  • 120W Reflektor-Glühlampe: 10.000 cd
  • Leuchtturm: 2.000.000 cd

 

 

Beleuchtungsstärke

Dies ist die Lichtmenge, die auf ein Flächenelement einer Oberfläche fällt. Die Einheit der Beleuchtungsstärke ist das Lumen/m² oder Lux (lx).

  • Sommer, am Mittag, bei klarem Himmel (Äquator): 100.000 lux
  • Im Freien, bei stark bewölktem Himmel: 5.000 lux
  • Kunstlicht, in einem gut beleuchteten Büro: 800 lux
  • Vollmond, bei einer klaren Nacht: 0,25 lux

 

 

Leuchtdichte

Damit wird das Licht bezeichnet, das von einem Flächenelement in eine bestimmte Richtung ausgestrahlt wird. Die Leuchtdichte wird ausgedrückt in cd/m² (aus der betreffenden Richtung gesehene Fläche).

  • Oberfläche der Sonne: 1.650.000.000 cd/m²
  • Glühfaden einer klaren Glühlampe: 7.000.000 cd/m²
  • Leuchtstofflampe: 5000-15.000 cd/m²
  • Straßenbelag bei Kunstlicht: 0,5-2 cd/m²

 

 

 

Lichtausbeute

Sie ist eine abgeleitete Größe und bildet das Verhältnis von Lichtstrom zur Leistungsaufnahme der Lampe bzw. der Systemleistung bei Entladungslampen. So spricht man von der Lichtausbeute als Wert für die Lampe allein und von

der Systemlichtausbeute für Lampe und Vorschaltgerät. Die Lichtausbeute bildet somit ein Kriterium für die Wirtschaftlichkeit der Lampe bzw. des Systems. Sie wird gemessen in Lumen pro Watt (lm/W).

 

 

Farbwiedergabe

Die Lichtfarbe sagt etwas über die farbliche Erscheinung einer Lampe aus, nicht aber über die qualitativen Eigenschaften der Wiedergabe von Farben. Diese Eigenschaften beschreibt die Farbwiedergabe. Die Farbwiedergabe wird dann als natürlich empfunden, wenn im Licht der Lampe alle

Spektralbereiche enthalten sind. Dies ist im Besonderen der Fall bei Glüh- und Halogenlampen (Ra = 100). Zur Klassifizierung der Farbwiedergabe dient der sogen. Farbwiedergabeindex Ra. Im Folgenden wird die Bedeutung der Ra-Werte erläutert:

  • Ra = 90 - 100: Ausgezeichnete Farbwiedergabeeigenschaften
  • Ra = 80 - 90: Gute Farbwiedergabeeigenschaften
  • Ra = 60 - 80: Mittlere Farbwiedergabeeigenschaften
  • Ra < 60: Mangelhafte Farbwiedergabeeigenschaften
 

Lichtfarbe

Die Lichtfarbe der Lampen ist mit dem Begriff der Farbtemperatur verbunden, die Angabe erfolgt in °Kelvin (K). Ganz allgemein kann man sagen, dass höhere Kelvin-Werte bläulicheres Licht bedeuten und niedrigere Werte wärmeres Licht. Die Wahl der Farbtemperatur wird von folgenden Faktoren bestimmt:

  • Ambiente: Warm-Weiß schafft eine gemütliche einladende Atmosphäre; Neutral-Weiß erzeugt eine sachliche, geschäftliche Atmosphäre.
  • Klima: Einwohner kühlerer geographischer Regionen bevorzugen im Allgemeinen ein wärmeres Licht, während Einwohner (sub-) tropischer Zonen generell ein kühleres Licht bevorzugen.
  • Benötigtes Beleuchtungsniveau: Bei der Innenbeleuchtung sollten niedrige Beleuchtungsniveaus mit Hilfe von warm-weißem Licht geschaffen werden. Wenn ein sehr hohes Beleuchtungsniveau erforderlich ist, sollte dies mit Hilfe eines neutralen oder kühl-weißen Lichts erzeugt werden.
  • Farbschema der Inneneinrichtung: Farben wie Rot und Orange erscheinen vorteilhaft bei warmweißem Licht, kühle Farben wie Blau und Grün erscheinen ein wenig satter bei einem kühlweißen Licht.

Beispiele verschiedener Farbtemperaturen:

Lichtart Farbtemperatur (K)
Kerzen 1900 bis 2500
Lampen mit Wolfram-Glühfaden 2700 bis 3200
TL-Leuchtstofflampen 2700 bis 6500
Hochdruck-Natriumdampflampen 2000 bis 2500
Metall-Halogendampflampen 3000 bis 5600
Hochdruck-Quecksilberdampflampen 3400 bis 4000
Mondlicht 4100
Sonnenlicht 5000 bis 5800
Tageslicht (Sonne + klarer Himmel) 5800 bis 6500
Bewölkter Himmel 6000 bis 6900

 

 

Lichtquellen

Eine Lichtquelle ist der Ort, von dem das Licht ausgeht. Man unterscheidet zwischen natürlichen Lichtquellen (wie z.B. Sonne oder Blitz) und Künstlichen (wie z.B. Leuchtmittel). Als die ersten Glühlampen gegen Ende des 19. Jahrhunderts entstanden, betrug deren Lichtausbeute gerade einmal 3 lm/W – zum Vergleich: Bei heutigen

Lampen beträgt sie inzwischen ungefähr 14 lm/W. In den dreißiger und vierziger Jahren des 20. Jahrhunderts wurde durch das Erscheinen von Gasentladungslampen und Leuchtstofflampen eine Lichtausbeute von ungefähr 30 bis 35 lm/W geboten. Dies stellte eine bedeutende Steigerung dar und noch heute ist die Leuchtstofflampe eine der

wirtschaftlichsten Quellen für weißes Licht, mit einer Lichtausbeute von bis zu 100 lm/W. Eine der neuesten Innovationen sind Lichtquellen mit Leuchtdioden (LEDs) und organischen Leuchtdioden (OLEDs).

Übersicht und Vergleich einiger typischer Lichtquellen (ohne LEDs / OLEDs):

Lampentyp Lichtstrom(lm) Lichtausbeute (lm/W) Farbtemperatur (K) Farbwiedergabeindex (Ra) Leistung (W)
Glühlampe/Halogen 60 bis 48400 5 bis 27 2700 bis 3200 100 5 bis 2000
Niederdruck-Natriumdampf 1800 bis 32500 100 bis 203 1700 bis -   18 bis 180
Hochdruck-Natriumdampf 1300 bis 90000 50 bis 130 2000 bis 2500 10 bis 80 35 bis 1000
Hochdruck-Quecksilberdampf 1700 bis 59000 35 bis 60 3400 bis 4200 40 bis 60 50 bis 1000
Leuchtstoff 200 bis 8000 60 bis 105 2700 bis 4000 60 bis 95 5 bis 80
Kompakt-Leuchtstoff 200 bis 12000 50 bis 85 2700 bis 4000 80 5 bis 165
Metall-Halogendampf 5300 bis 220000 75 bis 140 3000 bis 5600 65 bis 95 70 bis 2000
Keramik-Metallhalogendampf 1500 bis 23000 68 bis 95 3000 bis 4200 80 bis 95 20 bis 250

 

 

Quellen:
OSRAM Lichtfibel, Oktober 2001
PHILIPS Grundlagen von Licht und Beleuchtung, 2009