Natürlich leuchten vielerorts – zum Beispiel in Büros oder vor allem in Lager- oder Produktionshallen, die über wenige oder keine Fenster verfügen – auch tagsüber die verschiedensten Leuchten. Doch die wesentliche Lichtquelle ist und bleibt die Sonne: Sie ist für uns lebenswichtig. Ihr Licht hat sogar einen weitreichenden Einfluss auf unsere Gesundheit.
Allgemeingültige Definitionen beschreiben Licht als den Bereich der elektromagnetischen Strahlung, der vom menschlichen Auge wahrgenommen werden kann. Dieser liegt im Wellenlängenbereich zwischen 380 und 780 Nanometer (nm). Allerdings werden die angrenzenden, aber nicht sichtbaren Infrarot- (780
bis 1 nm) und Ultraviolettstrahlungen (10 bis 380 nm) oft ebenfalls als Licht bezeichnet.
Die Wirkung des Lichts auf den Menschen
Licht hat eine dreifache Wirkung auf den Menschen.
1) Die visuelle Funktion, also das Sehen an sich
Ohne Licht könnten wir nichts sehen. Farben, Formen, Umrisse oder Bewegungen – all das wäre ohne Lichtquelle nicht zu erkennen.
2) Die emotionale Qualität
Das Licht beeinflusst unser Gemüt. So lässt sich unsere Stimmung – je nach Lichtfarbe – aufhellen oder verdüstern. Auch das Geschmacksempfinden kann sich durch Licht verändern.
3) Die biologischen Impulse
Unser Blutdruck, die Körpertemperatur sowie unser Schlaf-Wach-Rhythmus werden vom so genannten circadianen System gesteuert. Darunter versteht man unsere biologische, „innere Uhr“, die uns wach oder müde werden lässt und dazu etwa unseren Hormonenspiegel entsprechend beeinflusst. Ein wichtiger Taktgeber für dieses sensible System ist das Licht. Ohne Licht gerät die innere Uhr schnell aus dem Rhythmus, was sich negativ auf unseren Organismus auswirken kann.
Grafik: „Electromagnetic spectrum c“ von Horst Frank / Phrood / Anony - Horst Frank, Jailbird and Phrood.
Die gesamte von einer Lichtquelle in den Raum abgegebene Strahlungsleistung nennt man Lichtstrom (). Für Verbraucher beschreibt der Lichtstrom sozusagen die „Helligkeit“ einer bestimmten Lichtquelle. Seine Einheit ist das Lumen (lm).
Lichtstärke
Die Lichtstärke (I) ist der Teil des Lichtstroms, der in eine bestimmte Richtung strahlt. Sie wird in Candela (cd) angegeben. Maßgeblich bestimmt wird die Lichtstärkenverteilung durch die Art des Reflektors einer Leuchte.
Lichtausbeute
Das Verhältnis des abgestrahlten Lichtstroms zur verbrauchten Energie bezeichnet man als Lichtausbeute (Lumen pro Watt = lm/W). Je mehr Licht man für einen bestimmten Energieeinsatz erhält, desto höher ist die Wirtschaftlichkeit. Die Lichtausbeute hängt vom Spektrum bzw. der Farbwiedergabe einer LED ab und beträgt theoretisch maximal 683 lm/W, bei einer warm-weißen LED 380 lm/W.
Leuchtdichte
Als Lichtdichte (L, Einheit: cd/m²) wird der wahrgenommene Helligkeitseindruck einer Fläche bezeichnet. Sie ist wichtig für die Bestimmung des Lichtkomforts. Die vom Auge wahrgenommene Helligkeit hängt dabei stark von der Lichtstärke, den Reflexionseigenschaften der Fläche und der Position des Betrachters ab.
Beleuchtungsstärke
Der Lichtstrom (lm) einer Leuchte, geteilt durch die beleuchtete Fläche, ergibt die Beleuchtungsstärke (E), die in Lux (lx = lm/m2) ausgedrückt wird. Sie gibt die Menge des Lichtstroms an, der auf eine bestimmte Fläche trifft.
Weitere wichtige Kenngrößen
von Lichtquellen
Wer vor der Aufgabe steht, einen Raum oder eine Halle zu beleuchten, sollte sich vor Auswahl der Leuchte(n) intensiv mit den Anforderungen an die Beleuchtung auseinandersetzen. Dabei sind – neben den bereits beschriebenen Grundbegriffen Lichtstrom und Lichtausbeute – die folgenden weiteren Kenngrößen von Bedeutung:
Elektrische Leistung
Die Leistungsaufnahme einer Lichtquelle wird als elektrische Leistung bezeichnet. Sie wird in Watt (W) angegeben und bezeichnet den Energieumsatz pro Zeitspanne..
Bild: Deutsche Lichtmiete
Lebensdauer
Neben der Lichtausbeute hat auch die Lebensdauer einen wichtigen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit einer Lichtquelle. Sie wird unterschiedlich definiert. Für thermische Lichtquellen wie beispielsweise Glüh- und Halogenlampen wird die mittlere Lebensdauer angegeben, also die Zeit, bei der – statistisch betrachtet – die Hälfte der Lampen ausgefallen sind. Für LED- und Entladungslampen gilt die Nutzlebens-
dauer. Sie berücksichtigt neben den funktionsuntüchtigen Leuchten, etwa durch einen Ausfall der Elektronik, auch den Lichtstromrückgang nach einer bestimmten Betriebsdauer.
Lichtstromrückgang
Bei vielen LED-Leuchten gilt: Je älter diese sind, desto schwächer wird ihr Licht. Ihre chemischen und physikalischen Bestandteile altern in Abhängigkeit von den im Innern auftretenden Temperaturen sowie von ihrer Bestromung: Je wärmer eine LED-Leuchte wird und je höher der Durchlassstrom, mit dem diese betrieben wird, desto früher zeigt sich ein sogenannter Lichtstromrückgang: Die Intensität des Lichts nimmt ab. Besonders hochwertige LED-Leuchten nutzen daher einen „gedrosselten“ Durchlassstrom:
Bild: Deutsche Lichtmiete
Bild: Deutsche Lichtmiete
Das ermöglicht einen effizienteren Betrieb bei niedrigen Temperaturen und „Luft nach oben“ – eine spätere Nachregulierung gleicht den nachlassenden Lichtstrom aus, sorgt für eine lange Lebensdauer ohne Leuchtkraftverluste und erlaubt einen längeren wartungsfreien Einsatz.
Lichtfarbe und Farbtemperatur
schiedliche Farbwiedergabe-Eigenschaften