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Leuchtenauswahl

Die richtige Lichttechnik für Leuchten ermitteln

Mit der Auswahl einer LED-Leuchte erfolgt zugleich eine Festlegung auf eine Lichtfarbe, auf einen Lichtstrom und die elektrische Anschlussleistung einer Leuchte. Im Gegensatz zum fest eingebauten LED-Modul kann bei vielen Leuchten die Lichtverteilung über das einfache Auswechseln der Tertiäroptik erreicht werden. Viele Strahler verfügen zudem über die Möglichkeit, über ein Poti an der Leuchte die Helligkeit zu steuern.

Die wichtigsten Kriterien für die Leuchtenauswahl werden im folgenden erläutert.

Lichtverteilung

Lichtverteilung

Gleichmäßige Allgemeinbeleuchtung durch eine breitstrahlende Beleuchtung

Lichtverteilung

Differenzierte Beleuchtung durch enggebündeltes Licht von Strahlern

allgemein - differenziert

Die gleichförmige Allgemeinbeleuchtung stellt eine gebräuchliche Lichtkonzeption dar. Für die Allgemeinbeleuchtung bieten sich breitstrahlendere Leuchten wie Downlights und Lichtstrukturen an. Eine gleichmäßige Beleuchtung kann ebenso durch indirekte Beleuchtung erfolgen.
Eine ausschließlich auf isolierte Lichtakzente zielende Beleuchtungskonzeption bildet dagegen den Ausnahmefall. Oft wird eine Akzentbeleuchtung Allgemeinbeleuchtungsanteile enthalten, um die räumliche Einordnung beleuchteter Objekte zu ermöglichen. Häufig reicht schon das Streulicht der akzentuierten Bereiche für eine ausreichende Umgebungsbeleuchtung aus. Für die Akzentbeleuchtung bieten sich Leuchten an, die ein gerichtetes, enggebündeltes Licht abgeben. Hierbei kommen bewegliche Strahler und Downlight-Richtstrahler zum Einsatz.

Lichtverteilung

Direkte Beleuchtung mit gerichtetem Licht

Lichtverteilung

Indirekte Beleuchtung erzeugt einen offenen Raumeindruck

direkt - indirekt

Die direkte Beleuchtung lässt sowohl diffuses als auch gerichtetes Licht zu, sowohl eine allgemeine als auch eine akzentuierte Beleuchtung. Bei dem direkten Licht ist eine Lichtplanung möglich, die eine differenzierte Verteilung des Lichts erlaubt. Sie erzielt eine sehr gute Plastizität beleuchteter Objekte durch hohe Kontraste.
Bei der indirekten Beleuchtung ist die Beleuchtung auf eine diffuse Allgemeinbeleuchtung ausgerichtet. Die indirekte Beleuchtung erzeugt ein sehr gleichmäßiges, weiches Licht und sorgt durch die Aufhellung der Raumbegrenzungsflächen für einen offenen Raumeindruck. Probleme durch Direktblendung und Reflexblendung werden vermieden. Durch eine ausschließlich indirekte Beleuchtung kann eine flache und monotone Gesamtwirkung der Umgebung entstehen.

Lichtverteilung

Breite Lichtverteilung zur indirekten Beleuchtung

Lichtverteilung

Enggebündeltes Licht zur Akzentuierung

breit - eng

Die Entscheidung für eine enge oder breite Lichtverteilung ist eng verbunden mit dem Konzept einer allgemeinen oder differenzierten Beleuchtung. Leuchten mit einem Ausstrahlungswinkel unter 20° werden als Spot, oberhalb als Flood bezeichnet. Bei Downlights gibt der Abschirmwinkel auch eine Aussage über die Breite der Lichtverteilung. Eine breite Lichtverteilung erzeugt einen höheren Anteil an vertikaler Beleuchtungsstärke.

Lichtverteilung

Downlights mit symmetrischer Lichtverteilung für Grundbeleuchtung

Lichtverteilung

Asymmetrische Lichtverteilung von Wandflutern für gleichmäßige Wandbeleuchtung

Lichtverteilung

Lichtverteilung

symmetrisch - asymmetrisch

Die symmetrische Lichtverteilung dient zur gleichmäßigen Beleuchtung. Die Lichtverteilung kann breit für Downlights zur Allgemeinbeleuchtung von horizontalen Flächen sein. Bei Strahlern ist sie engstrahlend zur Akzentuierung. Leuchten mit asymmetrischer Lichtverteilung sind abgestimmt auf eine uniforme Lichtverteilung für seitliche Flächen. Typische Leuchten mit dieser Charakteristik sind Wand- und Deckenfluter.
Bei Leuchten mit achsensymmetrischer Abstrahlung wie Lichtstrukturen werden zwei Lichtstärkeverteilungskurven angegeben.

Lichtverteilung

Horizontale Beleuchtung für Arbeitsplätze

Lichtverteilung

Vertikale Beleuchtung verdeutlicht die Struktur durch Fassadenbeleuchtung

horizontal - vertikal

Die Fokussierung auf eine horizontale Beleuchtung deckt sich häufig mit der Entscheidung für ein funktionales, nutzungsorientiertes Licht. Dies gilt z.B. für die Arbeitsplatzbeleuchtung, bei der die Lichtplanung überwiegend auf die gleichmäßige Beleuchtung horizontal orientierter Sehaufgaben ausgerichtet ist. Vertikale Beleuchtungsanteile entstehen hierbei vor allem durch diffuses, von den beleuchteten horizontalen Flächen reflektierendes Licht.
Die Schwerpunktsetzung auf einer vertikalen Beleuchtung kann bei der Beleuchtung vertikaler Sehaufgaben, z.B. von Regalen, Wandtafeln oder Gemälden, ebenfalls funktional bedingt sein. Häufig zielt sie aber auf die Gestaltung der visuellen Umgebung. Dabei wird ein Licht angestrebt, das die charakteristischen Merkmale und Schwerpunkte der visuellen Umgebung herausarbeitet. Dies gilt sowohl für die Architektur, deren Strukturen durch eine Beleuchtung der Wände verdeutlicht werden können, als auch für die Betonung und Modellierung der Objekte im Raum.

Lichtverteilung

Lichtverteilung

Sonderanfertigung

In den meisten Fällen wird die Auswahl von Leuchten sich auf serienmäßig angebotene Produkte beschränken, da sie kurzfristig lieferbar sind, klar definierte Leistungsmerkmale besitzen und sicherheitstechnisch geprüft sind. Auch in Sonderkonstruktionen wie architekturintegrierten Beleuchtungsanlagen (z.B. Voutenbeleuchtungen oder Lichtdecken) lassen sich häufig standardisierte Leuchten einsetzen. Bei aufwendiger beleuchteten, repräsentativen Großprojekten können auch Sonderanfertigungen oder Neuentwicklungen von Leuchten in Betracht kommen. Sowohl die ästhetische Einordnung der Leuchten in Architektur und Raumgestaltung als auch die Lösung komplexer lichttechnischer Aufgaben kann auf diese Weise projektbezogener und differenzierter als mit serienmäßigen Leuchten erfolgen. Neben den zusätzlichen Entwicklungskosten muss hierbei jedoch vor allem die zeitliche Verzögerung bis zur Lieferbarkeit der Leuchten einkalkuliert werden.

Lichtfarbe

Lichtfarbe Lichtfarbe

Lichtfarbe Lichtfarbe

Die Lichtfarbe einer Leuchte hängt von dem Leuchtmittel ab. Im Bereich der weißen Lichtfarben erfolgt eine Einteilung in Warmweiß (3000K) und Neutralweiß (4000K).
Andere weiße oder gesättigte Lichtfarben können über Leuchten mit RGB oder varychrome RGBW-Technik erreicht werden.
Bei Leuchten mit RGB-Technik sind durch die Mischung farbiger Lichtquellen in den Grundfarben Rot, Grün und Blau eine Vielzahl von Farben möglich.
Varychrome RGBW-Leuchten besitzen neben roten, grünen und blauen LED noch zusätzlich warmweiße LED, was zu einer deutlichen Verbesserung der Farbwiedergabe führt.
Farbige LED-Leuchten werden in der Regel über ein DALI-System angesteuert. Eine dynamischer Farbänderung ist dadurch ebenso möglich, wie eine fest eingestellte gesättigte Farbe oder ein sehr warmes oder kaltes Weiß.

Montagearten

Montagearten

Montagearten

Für die Einordnung von Leuchten in die Architektur existieren zwei entgegengesetzte Grundkonzepte, die der Beleuchtungsanlage sowohl eine unterschiedliche ästhetische Funktion zuweisen als auch unterschiedliche lichttechnische Möglichkeiten eröffnen. Es handelt sich einerseits um den Versuch, die Leuchten weitgehend in die Architektur zu integrieren, andererseits um einen Ansatz, der die Leuchten als selbständige Elemente zu einer bestehenden Architektur hinzufügt. Beide Konzepte sollten allerdings nicht als geschlossene Ansätze betrachtet werden, sie bilden vielmehr die Extrempunkte einer Skala von gestalterischen und technischen Möglichkeiten, die auch gemischte Konzepte zulässt. Die Entscheidung für eine feste oder variable Beleuchtungsanlage überschneidet sich mit der Entscheidung für eine integrierte oder additive Lösung; sie wird aber weniger von gestalterischen Gesichtspunkten als von den lichttechnischen Anforderungen der Beleuchtungsaufgabe bestimmt.

Montagearten

Montagearten

Integrierte Beleuchtung

Bei einer integrierten Beleuchtung tritt die Leuchte hinter der Architektur zurück; die Leuchten werden nur durch das Muster ihrer Wand- oder Deckenöffnungen sichtbar. Das Schwergewicht der Planung liegt auf dem Einsatz der von den Leuchten erzeugten Lichtwirkungen. Eine integrierte Beleuchtung ordnet sich daher leicht in unterschiedliche Umgebungen ein, sie erleichtert die Aufgabe, Leuchten gestalterisch an die Umgebung anzupassen. Naturgemäß stellt die integrierte Beleuchtung aber eine vergleichsweise statische Lösung dar. Eine Veränderung der Beleuchtung kann nur durch Lichtsteuerung oder durch die Ausrichtung beweglicher Leuchtentypen erfolgen. Charakteristische Leuchten sind Decken- oder Wandeinbauleuchten.

Montagearten

Montagearten

Additive Beleuchtung

Bei der additiven Beleuchtung treten die Leuchten als eigenständige Elemente in Erscheinung. Neben der Planung der Lichtwirkungen ergibt sich hierbei verstärkt die Aufgabe, eine auf die Architektur abgestimmte Auswahl und Anordnung von Leuchten zu ermitteln; das Spektrum reicht von der Anpassung an vorhandene Strukturen bis zur aktiven Einflussnahme auf das optische Gesamtbild. Dem Zugewinn an Flexibilität steht hier die Aufgabe gegenüber, das optische Bild der Beleuchtungsanlage auf die Umgebung abzustimmen und visuelle Unruhe durch die Mischung von Leuchtentypen oder durch eine verwirrende Anordnung zu vermeiden. Charakteristische Leuchten sind Strahler und Lichtstrukturen, aber auch Pendelleuchten.

Montagearten

Montagearten

Feste Beleuchtung

Innerhalb der fest montierten Leuchten stehen unterschiedliche Lichtverteilungen zur Verfügung, z.B. ausrichtbare Leuchten wie Downlight-Richtstrahler. In der Entwurfsplanung sollte die Anordnung der Leuchten gründlich geprüft werden, da eine spätere Änderung bei Einbauleuchten nur mit großem Aufwand realisierbar ist.

Montagearten

Montagearten

Flexible Beleuchtung

Variabilität einer Beleuchtung kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Die weitestgehende Variabilität, wie sie z.B. bei der Beleuchtung von wechselnden Ausstellungen oder in der Präsentationsbeleuchtung erforderlich ist, wird durch den Einsatz beweglicher Strahler an Stromschienen oder Tragstrukturen erreicht. Hierbei ist eine räumliche Neuausrichtung und sogar das Versetzen oder völlige Austauschen der Leuchten möglich.

Leuchtdichte

Leuchtdichte

Leuchtdichte

Blendung

Bei ausrichtbaren Leuchten wie Strahlern oder Downlight-Richtstrahlern sind Blendungseffekte auch von der Ausstrahlcharakteristik der Leuchte abhängig, primär entsteht Blendung durch eine unsachgemäße Ausrichtung der Leuchte.
Bei ortsfesten Leuchten wie Downlights oder Lichtstrukturen muss zwischen der Blendungsbegrenzung für den Bereich der Direktblendung und der Bereich der Reflexblendung unterschieden werden. Für die Direktblendung hängt die Qualität der Blendungsbegrenzung von der Ausstrahlcharakteristik der Leuchte ab. Bei Downlights steigt der Sehkomfort der Leuchte mit steigendem Abblendwinkel durch eine erhöhte Blendungsbegrenzung.

Leuchtdichte

Leuchtdichte

Aus der Projektion des Bewertungsfeldes auf die Deckenfläche ergibt sich der Bereich, in dem Leuchten die Kontrastwiedergabe negativ beeinflussen können.

Normen

Für Arbeitsplatzbeleuchtungen existieren Normen, die jeweils Mindestabblendwinkel bzw. höchste zulässige Leuchtdichten der Leuchten unter bestimmten Ausstrahlwinkeln vorgeben; für Bildschirmarbeitsplätze gelten eigene Vorgaben. Als kritisch kann dabei jeweils der Teil der Decke betrachtet werden, der vom Nutzer in einem die Arbeitsfläche bedeckenden Spiegel gesehen würde. Bei Leuchten mit Spiegelreflektoren verbessert sich die Begrenzung der Direktblendung mit höheren Abschirmwinkeln. Als Standard haben sich Lampenabschirmwinkel von 30° und 40° durchgesetzt.
Das UGR-Verfahren (Unified Glare Rating) dient dabei zur Bewertung und Begrenzung der psychologischen Direktblendung in Innenräumen. Die Leuchtdichte der Lichtquelle, deren sichtbare Größe (Raumwinkel) und Position (Positionsindex), sowie die Leuchtdichte des Hintergrundes beeinflussen den UGR-Wert, der in der Regel zwischen 10 und 30 liegt. Je kleiner der UGR-Wert ist, desto geringer ist die Blendung.

Beleuchtungsstärke

Beleuchtungsstärke

Empfohlene Beleuchtungsstärke E nach CIE für unterschiedliche Tätigkeitsmerkmale

Grundsätzlich steigt die Sehleistung bei Erhöhung der Beleuchtungsstärke steil an. Oberhalb von 1000 Lux erhöht sie sich allerdings nur noch langsam, um schließlich bei sehr hohen Beleuchtungsstärken durch das Auftreten von Blendung wieder zu sinken.
Die Vorgabe pauschaler Beleuchtungsstärken sagt allerdings wenig über die tatsächliche Wahrnehmung aus. Im Auge abgebildet wird nicht der auf eine Fläche fallende Lichtstrom - die Beleuchtungsstärke -, sondern das von den Flächen emittierte, transmittierte oder reflektierte Licht. Das Bild auf der Netzhaut beruht auf dem Leuchtdichtemuster der wahrgenommenen Objekte, auf dem Zusammenwirken von Licht und Objekt.

Sicherheitsanforderung

Sicherheitsanforderung
Sicherheitsanforderung

Kennzeichnung der Schutzart (IP): Kennziffer Y Wasserschutz

Schutzart

Leuchten müssen in jedem Fall den allgemeinen sicherheitstechnischen Anforderungen genügen; dies wird durch das Vorhandensein eines Prüfzeichens gewährleistet. In einigen Fällen bestehen weitergehende Anforderungen mit entsprechenden Leuchtenkennzeichnungen. Für Leuchten, die in feuchten, staubhaltigen oder explosionsgefährdeten Umgebungen betrieben werden, gelten besondere Anforderungen. Leuchten werden in unterschiedliche Schutzarten und -klassen eingeteilt, wobei die Schutzklasse die Art des Schutzes der Leuchte gegen elektrischen Schlag, die Schutzart ihre Sicherung gegen Berührung, Staub und Feuchtigkeit kennzeichnet.

Sicherheitsanforderung
Sicherheitsanforderung

Kennzeichnung besonderer Leuchteneigenschaften und Sicherheitsanforderungen

Schutzklassen

Bei der Montage von Leuchten auf Möbeln oder anderen entflammbaren Materialien gelten separate Anforderungen für ausreichende Brandsicherheit.