Lumen, Lux und Watt: der Unterschied und wie Sie damit rechnen

Drei Einheiten, drei Fragen

Auf jedem Datenblatt stehen sie nebeneinander, beantworten aber drei verschiedene Fragen. Watt (W) gibt an, was die Leuchte aus dem Netz zieht: die Leistungsaufnahme einschließlich Treiber. Lumen (lm) gibt an, wie viel Licht die Leuchte insgesamt abstrahlt: den Lichtstrom. Lux (lx) gibt an, wie viel von diesem Licht auf einer bestimmten Fläche ankommt: die Beleuchtungsstärke, definiert als Lumen pro Quadratmeter.

Für Sie als Installateur zählt Lux: Der Auftraggeber will 200 Lux auf dem Lagerboden oder 500 Lux auf dem Schreibtisch, keine Wattzahl an der Decke. Watt ist für die Energiekosten und die Stromkreisaufteilung interessant, Lumen ist der Zwischenschritt von der Leuchte zur Beleuchtungsstärke.

Lumen pro Watt: die Lichtausbeute

Teilen Sie den Lichtstrom durch die Leistung, erhalten Sie die Lichtausbeute in Lumen pro Watt (lm/W). Ein Hallenstrahler mit 100 W und 15.000 lm erreicht 150 lm/W, die 100-W-Variante mit 18.000 lm aus der Serie ATRIA kommt auf 180 lm/W. Das sind 20 Prozent mehr Licht bei gleichem Verbrauch oder gleiches Licht mit 20 Prozent weniger Leuchten.

Zum Vergleich: Halogen erreicht höchstens 20 bis 25 lm/W, Leuchtstoffröhren und Halogen-Metalldampflampen liegen bei etwa 80 bis 100 lm/W. Hinzu kommt, dass eine konventionelle Leuchte einen Teil des Lampenlichts in Reflektor und Vorschaltgerät verliert, während ein LED-Modul gerichtet abstrahlt. Daher die Faustregel, dass ein 400-W-Hallenstrahler mit Halogen-Metalldampflampe durch einen LED-Hallenstrahler mit 150 bis 200 W ersetzt wird.

Vergleichen Sie immer Leuchtenlichtstrom (Licht, das die Leuchte verlässt) mit Leuchtenlichtstrom und nicht mit dem Lampenlichtstrom des LED-Chips, und prüfen Sie, ob die angegebene Leistung den Treiber einschließt.

Von Lumen zu Lux: Fläche und Höhe

Die Grundformel: Lux = installierter Lichtstrom × Nutzungsfaktor × Wartungsfaktor ÷ Fläche in m². Der Nutzungsfaktor ist der Anteil des Lichts, der tatsächlich auf der Nutzebene ankommt, und hängt von Montagehöhe, Abstrahlwinkel und den Reflexionsgraden von Wänden und Decke ab; für LED-Hallenstrahler in einer Halle meist 0,6 bis 0,8. Der Wartungsfaktor (häufig 0,8) berücksichtigt Verschmutzung und Alterung, damit die Anlage auch nach Jahren noch die Norm erfüllt.

Rechenbeispiel: Eine Lagerhalle von 40 mal 25 Metern (1.000 m²) soll 200 Lux auf dem Boden erreichen. Benötigt auf dem Boden: 200 × 1.000 = 200.000 lm. Geteilt durch 0,7 (Nutzung) und 0,8 (Wartung) ergibt das 357.000 lm installiert. Mit einem UFO-Hallenstrahler mit 18.000 lm sind das 20 Leuchten, bei 100 W pro Stück also 2 kW Anschlussleistung. Dieselben 20 Stück mit 15.000 lm kämen auf etwa 170 Lux: knapp zu wenig.

Die Montagehöhe wirkt über das Abstandsquadratgesetz: doppelt so hoch montiert bedeutet ein Viertel der Beleuchtungsstärke direkt unter der Leuchte. Wählen Sie bei einer höheren Halle deshalb nicht nur mehr Lumen, sondern auch einen engeren Abstrahlwinkel: einen UFO-Strahler mit 120° bis etwa 7 Meter, darüber 90°, und über schmalen Regalgängen einen linearen Hallenstrahler mit 30 mal 90°, damit das Licht in den Gang fällt und nicht auf die oberste Palette.

Faustregeln je Anwendung

Die europäische Norm für die Beleuchtung von Arbeitsstätten nennt je Sehaufgabe einen Wartungswert der mittleren Beleuchtungsstärke auf der Nutzebene. Die Werte, die Sie am häufigsten brauchen:

• Lager: 150 Lux in Gängen mit Staplerverkehr, 300 Lux in Kommissionier- und Packzonen
• Produktionshalle: 300 Lux für grobe Arbeiten, 500 Lux für Montage und Kontrolle, 750 Lux oder mehr für feine Arbeiten
• Büro: 500 Lux auf dem Schreibtisch, mit UGR<21 gegen Blendung an Bildschirmen
• Sporthalle: 300 Lux für Training und Freizeitsport, 500 Lux für Wettkämpfe
• Parkhaus: 75 Lux auf Fahrgassen und Stellplätzen, mehr an Ein- und Ausfahrt
• Parkplatz im Freien: 5 bis 20 Lux, je nach Verkehrsaufkommen
• Wohnstraße und Radweg: 3 bis 7,5 Lux im Mittel, je nach Beleuchtungsklasse
• Tennis- und Padelplatz: 300 Lux auf Vereinsniveau, 500 Lux für Wettkämpfe

Eine Straßenleuchte mit 25 W und 1.500 lm aus der Serie VIA auf einem 4 Meter hohen Lichtmast TURRIS ist für genau eine solche Wohnstraße oder einen Radweg gedacht; die VIA-Leuchten werden auf ein Zopfmaß von 60 mm montiert und passen auf diese Stahlmasten. Für einen Parkplatz gehen Sie auf 50 bis 100 W bei 6 Metern Lichtpunkthöhe; der Mastabstand ergibt sich aus der Lichtberechnung.

Häufige Fehler

• Leistung statt Lichtstrom vergleichen: 100 W sagen nichts, solange Sie die Lumen nicht kennen
• Lux in der falschen Höhe messen: im Büro liegt die Nutzebene auf Tischhöhe, etwa 0,75 bis 0,85 m über dem Boden, im Lager ist es der Boden selbst
• Den Wartungsfaktor vergessen: eine Anlage, die neu gerade 200 Lux erreicht, liegt nach wenigen Jahren unter der Norm
• Nur auf die mittlere Beleuchtungsstärke achten: die Norm fordert auch Gleichmäßigkeit, meist 0,4 bis 0,6 zwischen kleinstem und mittlerem Wert
• Blendung ignorieren: in Büros und Sporthallen ist der UGR-Wert ebenso maßgeblich wie das Luxniveau

Die Farbtemperatur (2700 K bis 5000 K) ändert nichts an der Beleuchtungsstärke, aber viel an der Wahrnehmung: 4000 K für Hallen und Büros, 2700 bis 3000 K für Wohnstraßen und Parks. Die Schutzart spielt für die Lux-Rechnung keine Rolle, wohl aber für den Wartungsfaktor: eine geschlossene Leuchte in IP65 oder IP66 bleibt innen sauber.

Selbst rechnen oder rechnen lassen

Für eine rechteckige Halle mit einem Leuchtentyp kommen Sie mit dieser Formel gut hin. Sobald Regale, unterschiedliche Höhen, Tageslicht oder Außenflächen mit Lichtmasten ins Spiel kommen, lohnt sich eine Lichtberechnung: Sie rechnet punktweise, prüft Gleichmäßigkeit und Blendung und liefert einen Bericht für den Auftraggeber. Lichtplein erstellt eine solche Berechnung für 350 Euro zzgl. MwSt. auf Basis Ihres Grundrisses und der geforderten Luxwerte, ausschließlich für Unternehmen.

Häufige Fragen