Begriffe und Größen aus der 1. Beleuchtungstechnik

4
Beleuchtungsanlagen
von den Auszubildenden aller Fachrichtungen bearbeitet
werden.
Neben diesem Ausbildungsheft sind folgende Ausbildungshefte
zur Erfüllung des Kernauftrages 7 zu bearbeiten:
–
–
–
–
1.
„Melde-, Signal- und elektroakustische Anlagen“,
„Brandmeldeanlagen“,
„Anlagen zur Sicherheitsbeleuchtung“ und
„Anlagen zum Satellitenempfang“.
Begriffe und Größen aus der
Beleuchtungstechnik
Im allgemeinen Sprachgebrauch werden die Begriffe
„Lampe“ und „Leuchte“ leider häufig verwechselt. In der
Elektrotechnik sollte man aber präzise unterscheiden, um
Missverständnisse auszuschließen.
Als Lampe bezeichnet man die eigentliche Lichtquelle
einer Beleuchtungsanlage, also die Glühlampe, Leuchtstofflampe
usw.
Als Leuchte bezeichnet man dagegen die Einrichtung zur
Aufnahme der Lampe. Sie soll dem mechanischen Schutz
der Lampe dienen, Schutzmöglichkeiten gegen Berührung,
Fremdkörper, Staub, Wasser bieten und vor Blendung
schützen sowie das Licht lenken. Natürlich soll sie
auch noch gut aussehen.
1.1
Lichtstrom
Lampen nehmen elektrische Energie auf und geben sie
teilweise als Lichtenergie wieder ab. Die abgegebene
Lichtleistung bezeichnet man als Lichtstrom.
Das Formelzeichen für den Lichtstrom ist das „�“ (sprich:
Phi).
Die Einheit für den Lichtstrom ist das „Lumen“ (abgekürzt:
Im).
Zu unterscheiden sind der Lampenlichtstrom „� 0 “ und der
Nutzlichtstrom „� Nutz “.
Der Lampenlichtstrom � 0 ist ein Maß für die von einer
Lampe nach allen Seiten abgegebene Lichtleistung
(Bild 1). Den Lampenlichtstrom müssen die Lampenhersteller
in ihren Lieferlisten angeben, damit der Planer
einer Beleuchtungsanlage die jeweils erforderliche Lampenzahl
berechnen kann.
Bild 1: Lichtstrom � 0 einer Lichtquelle
Der Nutzlichtstrom � Nutz ist ein Maß für die auf eine Nutzebene
(Arbeitsebene, beleuchtete Fläche) auftreffende
Lichtleistung (Bild 2), die z. B. zur Beleuchtung eines
Arbeitsbereiches dient. In unserer Mehrzweckhalle ist der
Nutzlichtstrom diejenige Strahlung, die in Nutzhöhe über
der Spielfläche vorhanden ist.
Nutzlichtstrom Φ Nutz
beleuchtete
Fläche
Bild 2: Nutzlichtstrom � Nutz auf einer beleuchteten Fläche
Die Planungsrechnung für eine Beleuchtungsanlage be -
ginnt allgemein bei der Bestimmung des erforderlichen
Nutzlichtstromes. Infolge nicht zu vermeidender Lichtverluste
innerhalb eines Raumes ist der Nutzlichtstrom � Nutz
stets kleiner als die Summe der Lampenlichtströme � 0 , die
sich aus der Zahl der installierten Lampen ergibt.
Aufgabe 1:
Besorgen Sie sich von Ihrem Meister den aktuellen
Katalog eines Lampenherstellers, suchen Sie die dort
aufgeführten Lichtströme � 0 folgender Lampentypen
heraus und notieren Sie sie auf den anschließenden
Zeilen.
a) Allgebrauchs-Standardglühlampe 75 W/230 V:
b) Allgebrauchs-Standardglühlampe 200 W/230 V:
c) Niedervolt-Halogenglühlampe 75 W/12 V ohne
Reflektor:
d) Hochvolt-Halogenglühlampe 75 W/230 V (einseitig
gesockelt):

1.2
e) Dreibanden-Leuchtstofflampe, stabförmig, weiß
58 W (z. B. OSRAM Lumilux 58 W/840, PHILIPS
TL-D 58 W/840, SYLVANIA F 58 W/840 oder vergleichbare
Typen anderer Hersteller):
f) Natriumdampf-Niederdrucklampe 55 W:
g) Halogen-Metalldampflampe (Hochdruck) 100 W
(z. B. Osram Powerstar HQI-E oder vergleichbare
Typen anderer Hersteller):
Lichtausbeute
Als Lichtausbeute bezeichnet man den Wirkungsgrad
einer Lampe (Lichtquelle).
Die Lichtausbeute η (sprich: Eta) ist das Verhältnis des von
einer Lampe abgestrahlten Lichtstroms � 0 (in Im) zur aufgenommenen
elektrischen Leistung P (in W).
Da die Lichtleistung (der Lichtstrom) � 0 in Im und die elektrische
Leistung in W angegeben wird, hat dieser Wirkungsgrad
ausnahmsweise eine Einheit:
η = �0 (in lm/W)
PEl Die Lichtausbeute ist ein Maß zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit
einer Lampe. Einen vollständigen Überblick
über die Wirtschaftlichkeit erhält man allerdings nur,
wenn auch die mittlere Lebensdauer (bzw. Nutzbrenndauer)
sowie die Anschaffungs- und Instandhaltungskosten
mit berücksichtigt werden.
Bei Lampen, die mit einem Vorschaltgerät betrieben werden
müssen, wird die Verlustleistung des Vorschaltgeräts
bei der Bestimmung der Lichtausbeute allgemein nicht
mit berücksichtigt. Eine Ausnahme bilden solche Lampen,
die mit einem Vorschaltgerät unlösbar verbunden sind,
wie z. B. Kompaktleuchtstofflampen. Hier wird dessen
Verlustleistung stets in die Berechnung mit einbezogen.
Aufgabe 2:
Berechnen Sie für alle Lampentypen aus Aufgabe 1
jeweils die Lichtausbeute.
a)
b)
1.3
c)
d)
e)
f)
g)
Beleuchtungsstärke
Beleuchtungsanlagen 5
Die Beleuchtungsstärke ist sicherlich der bekannteste
Be griff aus der Beleuchtungstechnik. Sie stellt im Grunde
die einzige Messgröße in der Beleuchtungstechnik dar, die
vor Ort bestimmt werden kann. Mithilfe der Beleuchtungsstärke
bewertet man das Beleuchtungsniveau, das die fertiggestellte
Beleuchtungsanlage auf der zu be leuch tenden
Fläche (z. B. auf der Spielfläche unserer Mehrzweckhalle)
erzielt. Sie ist ein Maß für die Dichte des Nutzlichtstromes
� Nutz auf der beleuchteten Ebene.
Die Beleuchtungsstärke E ist das Verhältnis des Nutzlichtstroms
� Nutz auf der beleuchteten Fläche zur Größe A der
beleuchteten Fläche.
Die Einheit der Beleuchtungsstärke E ist das „Lux“ (Abkürzung:
lx).
E = �Nutz A �Nutz in Im
E in Lux A in m²
Die Beleuchtungsstärke 1 lx liegt vor, wenn auf einer
beleuchteten Fläche die Lichtstromdichte von 1 Im pro m²
herrscht: 1 Ix = lm .
m2 Φ = 1 lm
E = 1 lux
1 m
Bild 3: Beleuchtungsstärke
1 m