Beleuchtungstechnik Kapitel 21

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Kapitel 21

Beleuchtungstechnik

Ausgabe:

April 2010

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Inhaltsverzeichnis

21 BELEUCHTUNGSTECHNIK 21.1 Einleitung

21.1.1 Wellenlänge

21.1.2 Lichtgeschwindigkeit 21.1.3 Das menschliche Auge 21.1.4 Lichtempfindlichkeit 21.1.5 Farbwiedergabeindex 21.1.6 Farbtemperaturen

21.1.7 Farbwiedergabe, Farbtemperatur Lampenübersicht 21.1.8 Eigenschaften Lampenübersicht

21.1.9 Lichtfarben von Leuchtstofflampen

21.1.10 Generische Namen und Handelsbezeichnungen 21.2 Lichtstrom und Lichtmenge

21.2.1 Lichtstrom 21.2.2 Lichtmenge 21.3 Lichtstärke

21.3.1 Leuchtdichte 21.4 Beleuchtungsstärke

21.4.1 Messung der Beleuchtungsstärke

21.4.2 Nennbeleuchtungsstärken nach Raumarten 21.4.3 Nennbeleuchtungsstärken nach Sehaufgaben 21.5 Leuchtdichte, Remissionsgrad

21.6 Lichtausbeute 21.7 Wirkungsgrade

21.7.1 Raumwirkungsgrad

21.7.2 Reflexionsfaktoren wichtiger Farben und Materialien 21.7.3 Leuchtenwirkungsgrad

21.7.4 Beleuchtungswirkungsgrad

21.8 Dimensionierung von Beleuchtungsanlagen 21.9 Leuchtmittel und Schaltungsmöglichkeiten

21.9.1 Übersicht über die Lampensysteme

21.9.2 Schaltungsmöglichkeiten Lichtsteuerungen 21.9.3 Glühlampe

21.9.4 Halogenglühlampe

21.9.5 Leuchtstofflampen (FL-Röhren)

21.9.6 Kompackt-Leuchtstofflampe (Energiesparlampe) 21.9.7 Natriumdampf-Niederdrucklampe

21.9.8 Quecksilberdampf-Hochdrucklampe 21.9.9 Mischlichtlampe

21.9.10 Halogen-Metalldampflampe 21.9.11 Natriumdampf-Hochducklampe 21.9.12 Leuchtdioden

21.10 Repetitionen

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21 Beleuchtungstechnik

21.1 Einleitung

21.1.1Wellenlänge

Die Radiowellen, Licht- , Röntgen- und die Gammastrahlen sind elektromagnetische Wellen, die sich voneinander durch die WeIIenIänge () und somit auch durch die Frequenz (

f ) unterscheiden.

21.1.2 Lichtgeschwindigkeit

Lichtgeschwindigkeit (

v

^)=? ^f ^³^¹⁰¹⁵

nm

100





 f v

9 15 100 10 10

3   ^

 v

s / km '

v300000

Für die Lichtstrahlung beträgt der Unterschied zwischen der Ausbreitungsgeschwindigkeit im Luftleeren Raum (Vakuum) und in der Luft nur ca. 0,03%, so dass diese Abweichung vernachlässsigt werden kann.

21.1.3 Das menschliche Auge

Die Lichtwellen reizen die Nervenzellen in der Netzhaut unserer Augen; wir erhalten einen Lichteindruck. Je nach der Lichtfarbe ändert die Wellenlänge:

Farbe rot orange gelb grün blau violett

Wellenlänge

in [nm] 700 630 580 540 480 430 400

Vergleich des Auges mit dem Photoapparat

Beim Auge wird das Bild auf der Netzhaut abgebildet.

Scharfeinstellung durch Abflachen oder Zusammenballen der Augenlinse für Nahsicht. Beim Photoapparat wird das Bild auf dem Film abgebildet. Scharfeinstellung durch Ändern des Linsenabstandes vom Iichtempfindlichen Film.

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Der Farbreiz, Remissionsgrad oder Leuchtdichtefaktor Der Farbreiz ist das Produkt aus der spektralen Strahlungsleistungsverteilung der Beleuchtung und des spektralen Remissionsgrades.

Farbreiz ist die physikalische Strahlung des sichtbaren Lichts, die durch unmittelbare Reizung der Netzhaut des Auges eine Farbempfindung hervorruft.

Der Farbreiz kann sowohl von einer Primärlichtquelle als auch von der Oberfläche oder der Tiefe eines beleuchteten Körpers ausgehen.

Für den Farbreiz ist die relative spektrale Strahlungsverteilung Sλ entscheidend, es ist die „reizende“

Strahlung in ihrer Abhängigkeit von der Wellenlänge und nicht in ihrer absoluten Größe. Die spektrale Verteilung welche die Farbempfindung wesentlich bestimmt wird als Farbreizfunktion φ(λ) bezeichnet. Diese Funktion ist im Falle eines Selbststrahlers gleich dessen spektraler Verteilung S(λ).

Im Falle einer Sekundärlichtquelle, also einer Körperfarbe, wird der Farbreiz vom Produkt aus Strahldichtefaktor β(λ) und der spektralen Verteilung der Lichtquelle.

Körperfarben ändern die spektrale Zusammensetzung

entsprechend ihres Transmissions- und

Remissionsverhaltens. Aus praktischen Gründen unterscheidet man Durchsichtsfarben (farbige Lösungen, Farbfilter) von Aufsichtsfarben (Anstrich, Textilfärbung). Bei Durchsichtsfarben beeinflusst der Körper den Farbreiz im Volumen angegebenen den spektralen Transmissionsgrad τλ. Bei Aufsichtsfarben wird der Farbreiz von der Oberfläche beeinflusst, beschrieben durch den spektralen Remissionsgrad βλ.

Spektrale Strahlungsverteilung Tageslicht

(D 65)

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21.1.4 Lichtempfindlichkeit

Lichtempfindlichkeit des Auges

Aus dem nebenstehenden Bild ist ersichtlich, dass das menschliche Auge für eine Wellenlänge von 565 nm also gelbes Licht am empfindlichsten ist.

Gelbes Licht

Das gelbe Licht entspricht der Niederdruck- Natriumdampflampe für Überlandstrassen-Beleuchtungen.

Infrarotlicht

Über 700 nm reagieren Infrarotphotoplatten und Nachtsichtgeräte der Armee auf die unsichtbaren infrarorstrahlen, welche im Grenzgebiet der Wärmestrahlung liegen.

UV-Licht

Unter 400nm befindet sich die UV (ultraviolette) Strahlung UV- Strahlung wird zum Anstrahlen von Fluoreszenzstoffen und für Höhensonnen mit Schwarzlichtlampen verwendet.

Bei elektrischen Lichtbögen entsteht auch solche kurzwellige UV-Strahlung, welche die Haut bräunen und die Augen schädigen. Mehrere Stunden nach dr UV-Bestrahlung treten starke Augenschmerzen auf. Durch Fensterglas wird die UV- Strahlung weitgehend absorbiert.

Weisses Licht

Das weisse Sonnenlicht ist ein Gemisch aller

Regenbogenfarben. Mit einem Prisma kann das Sonnenlicht in die einzelnen Farben zerlegt werden. Werden die

Regenbogenfarben mit einer Sammellinse wieder zu einem Punkt vereinigt, erhalten wir wieder weiss.

Glühlampenlicht

Glühlampenlicht hat einen ungenügenden Anteil an Blau (<2800 K), weshalb z.B. blaue Stoffe in ihm nicht farbgetreu erkennbar sind.

Fluoreszenzlampen Typ „Tageslicht“ und

„Weiss de Luxe“

Diese Lampen ergeben ein Licht, das sehr hohe Ansbrüche in Bezug auf Farbwiedergabe erfüllt, vorausgesetzt, dass die Beleuchtungsstärke reichlich bemessen ist (wenigstens 1000 lx).

a Tagsehen mit den farbenpfindlichen Zellen in der Netzhaut.

b Nachtsehen mit den empfindlichen Zellen, die nicht auf die Farben reagieren

Beleuchtet man die rote Fläche mit einem einfarbigen bzw. gelben Licht einer

Natriumdampflampe, so wird es völlig verschluckt;

eine Reflexion findet nicht statt, weshalb die Oberfläche grauschwarz erscheint.

Merke: Bei künstlicher Beleuchtung sind Farben eines Gegenstandes nur dann zu erkennen, wenn das auffallende Licht diese Farben enthält.

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21.1.5 Farbwiedergabeindex

Unter Farbwiedergabeindex (engl. Colour Rendering Index, CRI) versteht man eine photometrische Größe, mit der sich die Qualität der Farbwiedergabe von Lichtquellen gleicher korrelierter

Farbtemperatur beschreiben lässt.

Die abgekürzte Schreibweise für den Farbwiedergabeindex ist Ra. Hierbei steht das Index-a für allgemeiner Farb-Wiedergabe-Index (FWI), dass in diesen Wert alle 14 Testfarben nach DIN 6169 einbezogen sind.

Um die Farbwiedergabequalität eines Leuchtmittels genau angeben zu können, wurde der FWI eingeführt. Der beste Wert mit der natürlichsten Farmwiedergabe ist Ra=100.

Leuchtmittel Index

Ra

Glühlampe bis 100

Leuchtstofflampe, weiß de Luxe 85…100

Leuchtstofflampe, weiß 70…84

LED, weiß 70…95

Leuchtstofflampe 50…90

Halogen-Metalldampflampe 60…95

Natriumdampf-Hochdrucklampe, warmweiß 80…85 Quecksilberdampf-Hochdrucklampe 40…59 Natriumdampf-Hochdrucklampe, Standard 18…30 Natriumdampf-Niederdrucklampe <20 Für den Hausgebrauch ist ein Ra-Wert von mindestens 80 empfohlen.

Den FWI ermittelt man durch Auswertung der

Farbverschiebung zu einer Bezugslichtquelle auf acht verschiedenen Farbproben von häufig vorkommenden

Testfarben. Der Wert jeder Farbprobe wird mit 1/8 zum FWI aufsummiert.

Die Lichtfarbe auszuwählen ist schon schwieriger. Meist werden neutralweisse (nw) Lampen

verwendet (Lichtfarbe: 4000K). Werden Glühlampen zur Effektbeleuchtung eingesetzt oder liegt die mittlere Beleuchtungsstärke unter 300 Lux, ist es sinnvoll, eine warmweisse (ww) Lichtfarbe zu wählen (3000K).

Diese Lichtfarben entsprechen den Normangaben und haben sich bewährt. Fluoreszenzlampen sind mit der Kennung 840 (neutralweiss,nw) oder 830 (warmweiss, ww) gekennzeichnet.

Tageslichtweiss (tw) sollte nur bei Beleuchtungsstärken über 1000 Lux eingesetzt werden, ausser bei einem Beleuchtungssysteme mit “dynamisches Licht“

(Unter der Bezeichnung dynamisches Licht werden Systeme angeboten, welche das Licht von zwei Lampen mit unterschiedlicher Farbtemperatur mit Hilfe einer speziellen Optik mischen können).

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21.1.6Farbtemperaturen

Mit der Farbtemperatur wird die Lichtfarbe einer Lampe charakterisiert. Vergleichsobjekt ist der schwarze Körper (Kohlestab), den man erhitzt und der bei bestimmten Temperaturen ganz bestimmte Farben annimmt. Die Glühfarbe bzw. seine Strahlung ist demnach von der erreichten Temperatur abhängig. Stimmt nun die Lichtfarbe einer Lampe mit der Farbe des schwarzen Körpers überei, so ordnet man ihr seine Temperatur in Kelvin ^[^K^] zu.

Eine Glühlampe, deren Fadentemperatur etwa 2800 K

beträgt, sendet rötlich-weisses Licht aus und stimmt bezüglich Farbentemperatur beim schwarzen Körper bei 2800 K

praktisch überein.

Lichtquelle Lichtfarben Farben-

temperatur [ K ]

Stufe der Farbwiedergabe

Leuchtstofflampen Aquastar 10000

Leuchtstofflampen Activa 6500

Leuchtstofflampen nw 3500-4500 1

Leuchtstofflampen ww 2500-3000 1

Kompakt- Leuchtstofflampen

Tageslicht Delux

tw 5500-6500 1

Sonne tw 5700

Halogen-

Metalldampflampen ww

tw 3000-6000 1

Halogen-Glühlampen 3100-3400

Quecksilberdampf-

Hochdrucklampen nw 6000 3

Quecksilberdampf- Hochdrucklampen mit Leuchtstoff Yttrium- Vanadat

nw 4000

Fluoreszenzlampen

„warmweiss“ ww 3000-3700

Niedervolt-

Halogenglühlampen ww 3000 1

Kompakt- Leuchtstofflampen

Homelight Delux

ww 2700

Glühlampe mit

Wolframwendel rötlich-gelb

ww 2500-2700 1

Hochvolt

Halogenglühlampen ww 2500-2900

Natriumdampf-

Hochdrucklampen 2100 3

Natrium-

Niederdrucklampen ww 1800

Mischlichtlampe nw 2000-3000 3

Die Farbentemperatur steht in keinem Zusammenhang mit der Oberflächentemperatur der Lichtquelle.

Für allgemeine Beleuchtungszwecke unterscheidet man:

Lichtfarben Piktogramm

OSRAM Abk. Farben-

temperatur [ K ]

Daylight

Tageslichtweiss tw  6500

coolwhite Kaltweiss Neutralweiss

kw

nw  4000

Universalwhite

Universalweiss uw  4000

White

Weiss hw  4300

Warmwhite Comfort Warmweiss Komfort

ww  3000

Warmwhite

Warmweiss ww ~ 3000

Brillantes

Halogenlicht ww ~ 2900

Klassisches

Glühlampenlicht ww ~ 2900

Extra warmwhite

Extra warmweiss ww ~ 2500

Die Auswahl der Farbentemperatur ist meist eine Frage der Ästhetik. Allerdings gilt – bei niedrigen Beleuchtungsstärken sind eher warmtonige Lampen zu verwenden.

Man beachte, dass die

Farbtemperatur einer Lampe nur etwas über das farbliche Aussehen ihres Lichts aussagt, aber nichts mit der Farbwiedergabeeigenschaft zu tun hat.

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21.1.7Farbwiedergabe, Farbtemperatur Lampenübersicht

Farbwiedergabe Lampenbeispiele

Stufe (CIE) Ra (DIN (Reihenfolge nach Farbtemperatur)

1A >90

Halogenglühlampen Halogen-Metalldampflampen Glühlampen

De Luxe Dreibanden-Leuchtstofflampen

1B 80-89

Dreibanden-Leuchtstofflampen Halogen-Metalldampflampen (CD) Kompackt-Leuchtstofflampen Halogenglühlampen

2A 70-79 Leuchtstofflampen universalweiss

2B 60-69 Halogenmetalldampflampen

Leuchtstofflampen weiss

3 40-59 Hochdruck-Quecksilberdampflampen Leuchtstofflampen warmton

4 20-39 Hochdruck-Natriumdampflampen

<20 Niederdruck-Natriumdampflampen

1 Leuchtstofflampe de Luxe, Tageslicht 2 Halogen-Metalldampflampe

3 Leuchtstofflampe de Luxe, weiss 4 Leuchtstofflampen de Luxe, Warmton 5 Halogenglühlampe

6 Glühlampe

7 3-Banden-Leuchtstofflampe, Tageslicht 8 Halogehn-Glühlampe

9 3-Banden-Leuchtstofflampe, weiss 10 Kompackt-Leuchtstofflampe 11 Halogen-Metalldampflampe 12 3-Banden-Leuchtstofflampe, Warmton 13 Kompacktleuchtstofflampe 14 Halogen-Metalldampflampe 15 Halogen-Glühlampe

16 Leuchtstofflampe, universalweiss 25 17 Standard-Leuchtstofflampe, weiss 18 Halogen-Metalldampflampe 19 Halogen-Metalldampflampe 20 Quecksilberdampf-Hochdrucklampe 21 Standard-Leuchtstofflampe, Warmton 22 Natriumdampf Hochdrucklampe

Bei Lampen werden manchmal die Farmwiedergabe und die Lichtfarbe in einer kombinierten Zahl angegeben, zB: 825. Die Auflösung dieser Zahl ist

8 Farbwiedergabe 80

25 Farbtemperatur 2500 K

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21.1.8Eigenschaften Lampenübersicht

Temperaturstrahler Leuchtstofflampen Gasentladung LED

Allgebrauchslam pe

Halogenglühlam pe

Kompacktleuchts toff-lampe

Leuchtstoff- lampe

Quecksilberdam pf-Hochdruck-

lampe

Halogen- Metalldampflampe

Natriumdampf- Hochdrucklampe

Eigenschaften

1 LED = 6 lm

Lichtstrom [lm] 90 – 18’800 60 – 50’000 200 – 2’800 120 – 10’000 1'600 – 58’000 2'400 – 300’000 1'300 – 130’000 6 – 380 lm

Lichtausbeute [lm/W]

(inkl. VG bzw EVG) 6 – 19 17 – 25 40 – 80 50 - 105 32 – 58 70 – 90 70 – 130 10 - 205

Leistung [W] 15 – 1’000 20 – 2’000 5 – 55 5 – 125 50 – 1’000 20 – 3’500 35 – 1’000 0,1 – 4,5

Lichtfarbe ww ww nw, ww nw, ww, tw nw nw, ww, tw ww alle Farben

Farbwiedergabestufe 1 1 1 1,2,3 3 1,2 2,3,4 1,2,3

Nutzlebensdauer <1’000 1'000 – 4’000 4'000 – 10'000 ¹⁾ 4'000 – 30'000 ¹⁾ - 6'000 ¹⁾ 2'000 – 10'000 ^1),2) 6'000 – 20'000 ¹⁾ – 50'000 ²⁾

Betriebsgeräte elektronisch keine keine Konverter EVG EVG keine EVG EVG Konverter

Betriebsgeräre konventionell (CuFe) keine keine,

Trafo

VG und Starter³⁾

VG und

Starter³⁾ VG VG und

Zündgerät

VG und

Zündgerät keine

Anlaufzeit [min.] keine keine keine keine 3 3 5 keine

Wiederzündzeit [min.] sofort sofort sofort sofort 5 10⁴⁾ <1⁴⁾ sofort

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21.1.9 Lichtfarben von Leuchtstofflampen

Die Vielzahl der auf dem Markt befindlichen Lichtfarbenbezeichnungen ist auf den ersten Blick erschlagend, unübersichtlich und verwirrend. Trotzdem steckt, wenigstens einigermaßen, ein System hinter der

Bezeichnungsweise, das ich hier erläutern möchte.

Lampen aquaristischer Hersteller entziehen sich allerdings der Systematik. Sie sind deshalb nicht Gegenstand dieser Betrachtung. Diese Firmen sind meiner Meinung darauf bedacht, ihre Pfründe zu sichern. Da wäre es kontraproduktiv, wenn jedermann anhand der Bezeichnung feststellen könnte, die Lampe des Herstellers A ist ja der des Herstellers B ähnlich, und könnte dadurch ersetzt werden.

Trotzdem lassen sich Parallelen ziehen, wenn man z.B. die Farbtemperaturen der Lampen mit denen vergleicht, die ich hier später angeben werde.

Die Lichtfarben von Leuchtstofflampen lassen sich in vier Gruppen einteilen:

• Standardlichtfarben,

• Dreibandenlichtfarben,

• Vollspektrumlichtfarben und

• Speziallichtfarben.

Wie sich aus den Lichtfarbenbezeichnungen die komplette Handelsbezeichnung einer Leuchtstofflampe zusammensetzen läßt, zeige ich am Schluß der Seite.

21.1.9.1 Standardlichtfarben

Standardlichtfarben (Osram-Gruppe BASIC) sind geschichtlich die ältesten Entwicklungen.

Entsprechend sind ihre Eigenschaften nicht mehr auf der Höhe der Zeit. Aufgrund ihrer niedrigen Lichtausbeute, der schlechten Farbwiedergabe und der geringen nutzbaren Lebensdauer rate ich von einer aquaristischen Verwendung ab. Um solche Lampen erkennen zu können, führe ich sie dennoch hier auf. Diese Lampen tragen folgende Lichtfarbenbezeichnungen:

Generisch Name Osram Philips Sylvania Narva Farbtemperatur

[K] Farbwiedergabe- Index Ra

765 Daylight 10-765 54 154 10 6500 75

640 Cool White 20-640 33 133 20 4000 62

535 White 23-535 35 135 35 3500 56

740 Univ. White 25-740 25 125 25 4000 75

530 Warm White 30-530 29 129 30 3000 50

(Markenname OSRAM = Osmium und Wolfram)

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21.1.9.2 Dreibandenlichtfarben

Dreibandenlichtfarben (Osram-Gruppe LUMILUX®) sind moderne Leuchtstofflampen mit sehr hoher Lichtausbeute, guten Farbwiedergabeeigenschaften und langer Lebensdauer. Sie tragen den Namen, weil bei ihnen drei Leuchtstoffe Licht in relativ eng begrenzten Spektralbereichen ausstrahlen, die in der Mischung "weiß" ergeben. Für die Aquaristik sind diese Lampen sehr gut geeignet. Sie sind bezeichnet:

Ge-ne-

risch Name Osram Philips Sylvania

(in Klammern alte

Bezeichnung) Narva Farb- temperatur

[K]

Farb- wiedergabe-

Index Ra

880 Sky-White 880 - - - 8000 85

860865 Cool Daylight alt:11 neu: 860 (bei Kompakt- leuchtstofflampen bzw. 865 (bei

gestreckten LL) 865 860

(186) 860 6000-6500 85

865 Daylight 16-850

(nicht mehr im Programm) - 850

(nicht mehr im

Programm) - 6500 85

850 Daylight 16-850

(nicht mehr im Programm) - 850

(nicht mehr im

Programm) - 5000 85

840 Cool White (eine Zeitlang verwendete

Osram auch die Bezeichnung "Daywhite") 21-840 840 840

(184) 840 4000 85

835 White 26-835 835 835 835 3500 85

830 Warm White 31-830 830 830

(183) 830 3000 85

827 INTERNA® 41-827 827 827

(182) 827 2700 85

Seit kurzem verwendet Osram für die 840 im Retail-Sortiment von Bau-, Heim- und Elektromärkten die Bezeichnung "Active" und für die 827 "Relax". Technisch unterscheiden sich diese Lampen jedoch nicht vom hier dargestellten LUMILUX®-Sortiment.

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21.1.9.3 Vollspektrumlichtfarben

Bei den Vollspektrumlichtfarben (Osram-Gruppe LUMILUX® DE LUXE) sind die Lücken im Spektrum durch Verwendung weiterer Leuchtstoffe teilweise aufgefüllt. Sie werden deshalb manchmal auch als

"Fünfbandenlampen" bezeichnet. Sie besitzen eine noch bessere Farbwiedergabe als

Dreibandenlampen, das allerdings auf Kosten einer um etwa ein Sechstel (im Mittel) geringeren Lichtausbeute. Für das Aquarium sind sie wegen ihrer sehr guten, neutralen Farbwiedergabe und ihrer an die Dreibandenlampen fast herankommenden Wuchslichtausbeute hervorragend geeignet.

Die Bezeichnungen lauten:

Generisch Name Osram Philips Sylvania Narva Farb-

temperatur [K]

Index Ra

965 Cool Daylight 965 965 - 965 6500 92-95

950954 Daylight alt: 12-950

neu: 954 950 195

(nicht mehr im Programm) 950 5400 93-98

940 Cool White 22-940 940 194

930 Warm White 32-930 930 193

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21.1.9.4 Farbtemperatur und Anwendungen von FL-Röhren

Abkürzung Bezeichnung Farbtemperatur Anwendung

ww Warmweiß / warm white <3300 K Konferenz- u. Büroräume,

Gasträume, Wohnräume

nw Neutralweiß / cool white 3300 … 5300 K Schulen, Büros, Werkstätten,

Ausstellungsräume

tw Tageslicht / day light > 5300 K Tageslichtersatz in

geschlossenen Räumen und für technische Anwendungen

Eigenschaften

Code Bezeichnung Farbwiedergabe Lichtausbeut

e Weiteres Anwendung

530 Basic warmweiß /

warm white schlecht mäßig

Warmes Licht. Objekte erscheinen bräunlich und

wenig kontrastiert.

Garagen, Küchen. Eher seltener geworden – zu Gunsten der Farben 827 und 830.

640/740 Basic neutralweiß /

cool white mäßig mäßig Kühleres Arbeitslicht

Sehr häufig eingesetzt. Büros, Arbeitsräume, Bahnhöfe,

Außenbeleuchtung. Sollte durch 840- Lampen ersetzt werden.

765 Basic Tageslicht /

daylight mäßig schlecht Bläulicher Tageslichtersatz

Vor allem in Büros oder hinter

Werbeplakaten. Sollte durch 865-Lampen ersetzt werden.

827 Lumilux interna gut gut Glühlampenähnliches Licht Wohnräume, Schlafzimmer, Kinderzimmer.

830 Lumilux warmweiß

/ warm white gut gut Halogenlampenähnliches

Licht

Annähernd wie 827, etwas mehr Blauanteile. In Norddeutschland als Straßenbeleuchtung.

835 Lumilux weiß /

white gut gut Weißes Licht

Etwas kühler als 830 - etwa für Küchen- oder Außenbeleuchtung. In

Westdeutschland eher selten.

840 Lumilux

neutralweiß / cool white

sehr gut

(ca. 87) sehr gut Weißes Arbeitslicht

Büros und öffentliche Gebäude, Außenbeleuchtung. Wird in Nordeuropa von vielen Menschen als zu kühl für Wohnräume empfunden.

865 Lumilux Tageslicht

/ daylight sehr gut mäßig Tageslichtersatz

Angeblich leistungssteigerndes Arbeitslicht. Büros und Außenbeleuchtung.

880 Lumilux skywhite gut Blaues Licht, das einem

wolkenlosen Himmel entspricht.

930 Lumilux Deluxe warmweiß / warm

white

hervorragend schlecht Warmes Licht Wohnräume, in denen farblich akzentuiert werden soll.

940 Lumilux Deluxe neutralweiß / cool

white hervorragend mäßig-

schlecht Kühles Arbeitslicht Arbeitsplätze, an denen Farbakzente wichtig sind. Museen, Galerien.

954

Lumilux Deluxe Tageslicht /

daylight

Vollspektrum- Farbwiedergabe

(98) mäßig Tageslichtersatz Museen, Galerien, Aquarienbeleuchtung.

965

Lumilux Deluxe Tageslicht / cool

daylight hervorragend mäßig Tageslichtersatz Museen, Galerien, Aquarienbeleuchtung.

Etwas kühler als 954.

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21.1.9.5 Speziallichtfarben

Speziallichtfarben (Osram-Gruppe SPEZIAL) zeichnen sich meist durch besondere Buntheit aus.

Davon ausgenommen ist die Biolux, eine Vollspektrumlampe, die ein der Mittagssonne nachempfundenes Spektrum mit Anteilen im UV-A-Bereich aufweist.

Für die aquaristische Verwendung geeignet halte ich die Biolux, und mit Einschränkungen die Natura de Luxe. Letztere besitzt ein im roten Spektralbereich erweitertes Spektrum, das keine andere

Leuchtstofflampe aufweist.

Die häufig angebotene Fluora-Gro-Lux ist dagegen meines Erachtens eine "Jugendsünde" der Leuchtstofflampenhersteller. Diese Lampe, die angeblich am Photosynthesespektrum entwickelt sein soll, hat tatsächlich eine geringere photosynthetisch wirksame Strahlungsleistung als Dreibanden- oder Vollspektrumlampen, und das bei geringerer nutzbarer Lebensdauer und miserabler

Farbwiedergabe. Meines Erachtens muß man sich eine Gro-Lux nicht wirklich antun. Diese Lichtfarben heißen:

Generisch Name Osram Philips Sylvania Narva Farb- temperatur

[K]

Index Ra

- Pink - - - 014 - -

- Red 60 - R 015 - -

- Yellow 62 - GO - - -

- Green 66 - G 017 - -

- Blue 67 - B 018 - -

- Violet - - - 019 -

- Biolux 965 - 172 BIO light 6500-6000 97

- Natura

de Luxe 76 79 175 076 3500 75

- Fluora 77 - Gro-Lux 077 - -

21.1.9.6 Komplette Bezeichnung einer Leuchtstofflampe

Aus den Lichtfarbenbezeichnungen und den Handelsbezeichnungen von Leuchtstofflampen läßt sich die komplette Bezeichnung einer Leuchtstofflampe zusammenbauen.

Zuerst kommt die Bauformbezeichnung, dann die Leistung (Watt) der Lampe, abschließend der Lichtfarbenname.

So heißt eine stabförmige T8-Leuchtstofflampe mit 36 Watt und der Lichtfarbe 840 von Osram:

L 36 W/21-840

und eine lange Kompaktleuchtstofflampe mit 55 Watt und der Lichtfarbe 930 von Philips:

PL-L 55W/930

Allerdings ist bei weitem nicht jede Bauform in jeder Wattage und jeder Lichtfarbe erhältlich.

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21.1.9.7 Anwendung der verschiedenen Röhrenlampen

Anwendungsgebiet tw nw ww

tageslicht neutralweiss warmweiss

Osram 11 12 20 21 22 25 30 31 32 41

Philips 86 95 33 84 94 25 29 83 93 82

Büro und Verwaltung

Büros, Flure ^ ^ ^

Sitzungszimmer ^ ^

Industrie, Handwerk und Gewerbe

Elektrotechnik ^ ^

Textilfabrikation ^ ^ ^

Holzbearbeitung ^ ^ ^ ^

Hütten- und Walzwerke ^ ^

Grafisches Gewerbe, Labor ^ ^ ^

Farbprüfung ^ ^

Lager, Versand ^ ^ ^

Schul- und Unterrichtsräume

Hörsäle, Klassenräume ^ ^ ^

Kindergärten ^ ^ ^

Bücherei, Lesesaal ^ ^ ^

Verkaufsräume

Lebensmittel, allgemein ^ ^ ^ ^

Backwaren ^

Kühlteken und –truhen ^

Käse, Obst, Gemüse ^

Fisch ^

Fleisch ^Osram ⁷⁶

Textilien, Lederwaren ^ ^ ^ ^ ^ ^

Möbel, Tepiche ^ ^ ^

Spielwaren, Papierwaren ^ ^ ^ ^ ^

Fotos, Uhren, Schmuck ^ ^ ^

Kosmetik, Frisur ^ ^

Blumen ^ ^ ^

Kaufhäuser, Supermärkte ^ ^ ^ ^ ^

Gesellschaftsräume

Restaurant, Gaststäte, Hotel ^

Theater, Konzertsaal, Foyer ^

Museen ^

Veranstaltungsräume

Ausstellungs- und Messehallen ^ ^ ^

Sport- und Merzweckhallen ^ ^ ^

Galerien ^ ^

Klinik und Praxis

Diagnose und Behandlung ^ ^

Krankenzimmer, Warteräume ^ ^

Wohnung

Wohnzimmer ^ ^

Küche, Bad, Hobby, Keller ^ ^ ^ ^ ^

Aussenbeleuchtung

Strassen, Plätze, Fusswege ^

 Dreibandenlampen  96lm/W Farbwiedergabestufe 1B

 De-Luxe-Lampen  65lm/W Farbwiedergabestufe 1A

 Standard-Lampen  83lm/W Farbwiedergabestufe 2

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21.1.10 Generische Namen und Handelsbezeichnungen

Dem Wildwuchs bei den Lampenbezeichnungen hat der Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. (ZVEI) versucht, Einhalt zu gebieten, und generische, Hersteller-unabhängige Bezeichnungen zu etablieren. Leuchtenhersteller halten sich bei den Bezeichnungen der Lampen für ihre Leuchten an diese Konvention, Lampenhersteller kochen nach wie vor ihr eigenes Süppchen. Hier sind daher die generischen Namen und Herstellerbezeichnungen einiger Lampen zusammengefasst:

(Klicken öffnet größere Bilder)

Block 1 Information über die Lichterzeugungsart

Block 2

Materialart Block 3

Kolbenform - Block 4, 5 und 6

Zusatzinormation I Glühlampe

Galogenglühlampe G

Q Glas

Quarz A

R G

Allgebrauchslampe Reflektorlampe Globelampe H Hochdrucklampe

(high pressure) M I S

Quecksilber (mercury)

Jod (iodine)

Natrium (sodium) E T PAR

G R

Ellipsoidkolben Röhrenform (tube) Parabollampe Globelampe Reflektorlampe L Niederdrucklampe

(low pressure) M

J Quecksilber (mercury) Jod

(iodine)

T Rohrform (tube)

T Rohrform C Kompackt S

L D T F E

Kurz (short)

Lang (long)

2 Rohre 3 Rohre 2 Rohre plan E27 Edisongewinde

E Edison-Sockel Meist für Glüh-, aber auch für Hochdrucklampen B Bajonett-Sockel Für Klein- und Zwecklampen

F Für Halogen-Glühlampen

G Stift-Sockel Meist für Leuchtstofflampen R Röhren-Sockel Sockel für Halogen-Glühlampen S Soffitten-Sockel Meist für stabförmige Glühlampen

Lampenart Sockel

Fassung generisch Osram Philips Sylvania Radium Narva Thorn Tungsram GE

Quecksilberdampf-

Hochdrucklampen alt: HPM-Em

neu: NFE

Hochdrucklampen,

Ellipsenform ^E27^E40 ^HME ^HQL ^HPL ^HSL ^HRL ^NFE ^MBF ^HqLI ^HqLI

Hochdrucklampen,

Rundform ^E27 ^HMG ^HQL-B ^HPL-B ^- ^- ^-

Hochdrucklampen,

Reflektorform ^E27^E40 ^HMR ^HQL-R ^HPL-R ^HMR-BW ^- ^- ^MBFR ^MBFR

Natriumdampf- Hochdrucklampen

Hochdrucklampen,

Röhrenform ^E27^E40 ^HST ^NAV-T ^SON-T ^SHP-T ^SON-T ^TCF ^SON-T

Hochdrucklampen,

Röhrenform ^R7s^Fc2 ^HST-DE ^NAV-TS ^SON ^SHP-E ^RNP-E ^SON-E ^TCL ^SON-E

Hochdrucklampen,

Ellipsenform ^E27^E40 ^HSE ^NAV-E ^SON ^RNP-E ^SON-TD ^SON-TD

Achtung:

Die Tabelle ist nach bestem Wissen und Gewissen nach den Katalogen der Herstellern zusammengestellt.

Trotzdem sind alle Angaben ohne Gewähr.

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Halogen-

Metalldampflampen ^{alt: HPC}^{neu: NC}

Röhrenform,

einseitig gesockelt ^G12 ^HIT ^HQI-T ^MHN-T ^HIS-T ^HRI-T ^NC-SE ^MBI-T^BOH ^MBI-T

mit Keramikbrenner,

einseitig gesockelt ^G12 ^HIT-CRI ^HCI-T ^CDM-T ^CMI-T ^RCI-T ^- ^MBI-T

Röhrenform,

einseitig gesockelt ^E27^E40 ^HIT ^HQI-T ^HPI-T ^HIS-T ^HRI-T ^NCT ^MQI-T ^HqMIF ^MQI

Röhrenform

zweiseitig gesockelt ^RX7s ^HIT-DE ^HQI-TS ^MHW-TD/^MHN-TD ^HIS-TD ^HRI-TS ^NC-DE ^MBIL ^HqMIS ^MQI

mit Keramikbrenner

zweiseitig gesockelt ^RX7s ^HIT-DE-CRI ^HCI-TS ^CDM-TD ^CMI-TD ^RCI-TS ^-

Röhrenform

zweiseitig gesockelt ^Fc2 ^HIT-DE ^HQI-TS ^MHW-TD/^MHN-TD ^HIS-TD ^HRI-TS ^NC-DE

Ellipsenform ^E27_E40 ^HIE ^HQI-E ^HPI ^M ^MBI ^HqMIL ^MBI

Reflektorform ^GX10FO HIR HQI-R HqMIR

Reflektorform ^E14_E27 ^HIR ^HQI-R ^HqMIR

Stabförmige

Leuchtstofflampen ^LT

Rohr 26 mm Ø

G13

T26

T8, T12 L TL-D F NL-T8 LT F F

Rohr 16 mm Ø

G5

T16

T4,T5 FH/FQ TL5 FHE/FHQ NL-T5 LT T5 F F

Achtung:

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Kompakt-

Leuchtstofflampen ^TC ^DULUX ^MASTER^PL ^LYNX ^{RALUX RX} ^KLD

kurze Bauform

2-Stifte-Sockel ^G23 ^TC-S ^{DULUX S} ^MASTER^PL-S ^LYNX-S ^RX-S ^KLD-S ^FD/E ^Biax™S

kurze Bauform

4 Stifte-Sockel ^2G7 ^TC-SE ^{DULUX SE} ^MASTER^PL-S ^LYNX-SE ^RX-SE ^KLD-SE ^FD ^Biax™SE

lange Bauform

mit oder ohne EVG ^2G11 ^TC-L ^{DULUX L} ^MASTER^PL-L ^LYNX-L ^RX-L,^RX-LT ^KLD-L ^2L ^FD-L ^Biax™L

2 Rohre 2-Stift-Sockel

G24d-1 G24d-2

G24d-3 TC-D DULUX D MASTER

PL-C LYNX-D RX-D KLD-D FD-D Biax™D

G24q-1 G24q-2

G24q-3 TC-DE DULUX DE MASTER

PL-C LYNX-D/E RX-D/E KLD-D/E FD-D/E Biax™D/E

G24d-1 G24d-2

G24d-3 TC-T DULUX T MASTER

PL-T LYNX-T RX-T KLD-T Biax™T

G24q-1 G24q-2 G24q-3 G24q-4

TC-TE DULUX T/E MASTER

PL-T LYNX-TE RX-T/E KLD-T/E Biax™T/E,QE

2 Rohre plan,

4-Stift-Sockel ^2G10 ^TC-F ^{DULUX F} ^- ^LYNX-F ^RX-TW ^-

Biax 2D _GR10q^GR8 ^TC-DD ^- ^- ^- ^- ^- ^2D ^Biax™2D™

Rundleuchte

28/30, T9 ^G10q ^T-R ^FC ^TL-E ^FC ^- ^- ^Circline®

Rundleuchte

16, T5 ^2GX13 ^T-R ^FC ^{TL 5 C} ^FC ^- ^-

Glühlampenersatz

(Energiesparlampen) ^E27 ^TC-DSE ^{DULUX EL}

(versch.

Bezeich-

nungen) Mini-LYNX RX-A, RX-C, RX-G, RX- Q, ...

NARVA Tronic

Achtung:

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21.2 Lichtstrom und Lichtmenge

21.2.1Lichtstrom

Unter dem Lichtstrom  versteht man den Gesamten sichtbaren Strahlungsfluss einer Lichtquelle bei 555 nm (maximale Empfindlichkeit des menschlichen Auges).

Der Lichtstrom stellt damit die Lichtleistung einer Lichtquelle dar.

Einer Lampe wird eine elektrische Leistung zugeführt, die in Watt (W) gemessen wird. Diese Energie soll in der Lichtquelle in die Lichtleistung umgesetzt werden. Diese geht als Lichtstrahlung an den Raum über und bildet in ihrer gesamtheit den Lichtstrom  einer Lichtquelle.

Lichtstrom  gemessen in Lumen lm

Ein frei schwebender, weissglühender Körper sendet den Lichtstrom nach allen Seiten gleichmässig aus. Wird dieser in den Brennpunkt eines Scheinwerfers gebracht, wird der Lichtstrom nur in einer Richtung hinausgeworfen; die Lichtintensität I wird dadurch wesentlich grösser.

Wird derselbe Lichtstrom nur in eine Richtung gelenkt, ist die Lichtstärke I grösser.

Beispiele

Lichtströmen verschiedener Lichtquellen:

Spannung Leistung Lichtstrom

Glühlampe 230 V 100W 1380 lm

Halogehnglühlampe 12 V 100W 2550 lm

Leuchtstofflampe 230 V 36W 3450 lm

Natriumdampf-Niederdruck 230 V 90W 13500 lm

Natriumdampf-Hochdruck 230 V 100W 10000 lm

Halogenmetalldampflampe 230 V 70 W 5500 lm

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21.2.2 Lichtmenge

Die Lichtmenge ist das Produkt aus dem Lichtstrom  (Lichtleistung) in Lumen und der Zeit t in Sekunden oder Stunden.

Der Lichtstrom ^Q ist ein wichtiges Kriterium bei der Berechnung von Beleuchtungskosten.

t Q

Q Lichtmenge in lmh ^oderlms

 Lichtstrom in lm

t Beleuchtungszeit in h oder s

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21.3 Lichtstärke

Da man es in der Beleuchtungstechnik immer mit räumlichen Gebilden zu tun hat, muss man den Raum definieren. Mit dem Raumwinkel  kann man nach Bild 300-1 die Grösse eines kegelförmigen oder pyramidenförmigen Raums, der aus einer Kugel herausgeschnitten wird, definieren. Der

Raumwinkel  mit der Einheit Steradiant (sr) ist definiert als das Verhältnis einer beliebig umgrenzten Fläche auf der Kugeloberfläche zum Quadrat des Kugelradius.

Ein frei schwebender, weissglühender Körper sendet den Lichtstrom nach allen Seiten gleichmässig aus. Wird dieser in den Brennpunkt eines Scheinwerfers gebracht, wird der Lichtstrom nur in einer Richtung hinausgeworfen; die Lichtintensität I wird dadurch wesentlich grösser. Man bezeichnet die Lichtintensität als:

Lichtstärke I



 I

gemessen in Kerzen ^[^cd^]

In der Geometrie der Ebene messen wir die Winkel in Grad (30°, 90°, 360°). Das Licht einer Lampe wird in einen räumlichen Winkel ausgestrahlt. Stellen wir die Lichtquelle im Zentrum einer Hohlkugel von 1m Radius auf, entspricht ein voller Raumwinkel der ganzen Kugelinnenfläche, die angestrahlt wird.

Diese beträgt Ad²12,56m². 12,56 sr =voller Raumwinkel. Stellen wir die Leuchte in eine Zimmerecke, fällt

das Licht in einen Raumwinkel von

sr , / sr

,56 8 157

12 

  .

In der Beleuchtungstechnik ist der Raumwinkel  eine wichtige Grösse, da man mit ihm die räumliche Verteilung des Lichtstromes erfassen kann.

Raumwinkel  gemessen in Steradiant ^[^sr^]

r2

 A



Die Berechnung wäre genau, wenn A Teil einer Kugelfläche wäre.

Wie aus dem Bild 300-2 hervorgeht, ist die Lichtstärke I der Lichtstrom, der pro Raumwinkel  ausgestrahlt wird.

In den technischen Unterlagen (Kataloge) sind meist von den Lampen und Leuchten die entsprechenden Lichtstärke- Verteilkurven (LVK) dargestellt. Die LVK werden im allgemeinen auf einen Gesamtlichtstrom der Lichtquelle von 1000lm bezogen.

Wird ein anderer Basiswert als 1000lm zugrunde gelegt muss dieser Wert in die Formel eingesetzt werden.

I ^lntensität ^[^cd^]

] cd

[ candela (lateinisch Kerze)

 ^Raumwinkel [sr]

A Kugeloberfläche [m²]

r ^Radius ^[^m^]

Bild 300-1

Bild 300-2

Lichtstärke-Verteilkurve (LVK) einer freistehenden Glühlampe

von 1000lm

I lm

I _LVK ^LP

1000

   