Lichtstrom erklärt — Wie hell sind 1000 Lumen?

Kann man mit einem Lichtstrom von 1000 Lumen einen ganzen Raum beleuchten?Seitdem die klassische Glühlampe vom Markt genommen wurde, fehlt dem Verbraucher eine eindeutige Größe, mit der er die Helligkeit eines Leuchtmittels auf den ersten Blick einschätzen kann. Früher konnte man sich darauf verlassen, dass Lampen mit derselben Wattage etwa gleich hell leuchten. Doch diese Zeiten sind durch die LED vorbei. Die Wattage einer LED Retrofit oder LED Leuchte gibt keinen Aufschluss über ihre Lichtmenge. Daher hat sich mittlerweile der Lichtstrom als Vergleichsgröße etabliert, um die Lichtmenge einer Lichtquelle zu bestimmen. Doch was verbirgt sich hinter diesem physikalischen Messwert? Kann man allein anhand des Lichtstroms bestimmen, ob ein Leuchtmittel die gewünschte Helligkeit bereitstellt? Oder anders gefragt: Wie hell sind 1000 Lumen?

 

 

Lichtstrom in Lumen – Die Helligkeit von Leuchten und Lampen

Eine Glühlampe beleuchtet einen dunklen RaumWie viel Licht strahlt eine herkömmliche Glühlampe aus?

Um diese Fragen zu beantworten, müssen wir zunächst verstehen, was sich hinter dem Begriff Lumen verbirgt: Lumen ist die Einheit, in der der Lichtstrom angegeben wird. Dieser beschreibt die Strahlungsmenge im Bereich des sichtbaren Lichts, die eine Lichtquelle abgibt. Vereinfacht ausgedrückt, gibt der Lumen-Wert an, wie viel Licht ein Leuchtmittel ausstrahlt. Zunächst scheint er ein verlässlicher Richtwert für den Vergleich verschiedener Leuchtmittel zu sein. Vor allem seitdem die Wattage durch das so genannten Glühlampenverbot keinen zuverlässigen Anhaltspunkt mehr für die Helligkeit einer Lampe liefert. Doch wie können wir nun verschiedene Leuchtmittel miteinander vergleichen? Oder anders gefragt, wie hell muss eine Lichtquelle sein, um beispielsweise eine 75-W-Glühlampe zu ersetzen?

 

 

Lichtstrom im Vergleich

Zu Zeiten der Glühlampe konnte man die Helligkeit verschiedener Lampen anhand der Wattage gut miteinander vergleichen. Bei LED Leuchten, LED Retrofits oder auch Energiesparlampen liefert die Wattage keinen klaren Anhaltspunkt über die Helligkeit des Leuchtmittels. Hier hilft nur die Einheit des Lichtstroms in Lumen weiter. Eine 75-Watt-Glühlampe – eines der meistverbreiteten Leuchtmittel vor Beginn des Glühlampenverbotes – erzeugt eine Lichtmenge von annähernd 1000 Lumen. Um eine entsprechende Lichtquelle zu ersetzen, ist also eine LED oder Energiesparlampe mit ca. 1000 Lumen vonnöten. Doch ist die Rechnung so einfach, oder müssen weitere Faktoren beim Leuchtmittelvergleich herangezogen werden?

 

Ganz so einfach ist es tatsächlich nicht. Glühlampen strahlen ihr Licht gleichmäßig in alle Richtungen ab und weisen einen Abstrahlwinkel von mehr als 270° auf. Diese wesentlichen Faktoren für die Lichtwahrnehmung werden bei der Angabe des Lichtstroms nicht berücksichtigt. Dies ist besonders heikel, weil die meisten LED Leuchten und Retrofits das Licht aufgrund ihrer Bauweise stärker bündeln. Daher wird durch viele LED-Leuchten und -Lampen ein kleinerer Raumwinkel als bei der klassischen Glühlampe beleuchtet. Im Bereich der LED Retrofits gibt es mittlerweile Produkte, die der Glühlampe sehr nahe kommen. Insbesondere LED Filament Lampen ähneln in puncto Abstrahlcharakteristik der klassischen Glühlampe.

 

Nehmen wir zur Veranschaulichung ein Beispiel heran: Die Euclid PD S dim2warm des deutschen Leuchtenherstellers Bruck strahlt einen Lichtstrom von insgesamt 1000 Lumen aus. Damit qualifiziert sich die LED Pendelleuchte prinzipiell als Ersatz für unser Beispiel mit der 75-Watt-Glühlampe. Allerdings richtet sie ihr Licht gebündelt nach unten. Dadurch wird die Fläche unterhalb der Hängeleuchte hell erleuchtet, während der umliegende Bereich und der restliche Raum relativ dunkel bleiben. Somit stellt Euclid ein akzentuierendes Zonenlicht bereit, das sich hervorragend eignet, um eine Tischfläche zu beleuchten. Als Raumlicht für die Grund- und Allgemeinbeleuchtung eignet sie sich jedoch nicht.

 

1000 Lumen sind also nicht gleich 1000 Lumen. Um die Helligkeit von Leuchtmitteln vergleichen zu können, muss auch der räumliche Aspekt miteinbezogen werden: Wie weit liegt die Lichtquelle vom beleuchteten Objekt entfernt, in welchem Winkel wird das Licht ausgestrahlt und wie viel Licht trifft auf die beleuchtete Fläche? Damit betreten wir allerdings bereits die Themen Beleuchtungs- und Lichtstärke, die in Lux bzw. Candela angegeben werden. Diese Größen setzen den Lichtstrom in Verbindung mit dem beleuchteten Raumwinkel und der beleuchteten Fläche. Im Gegensatz zum Lichtstrom kann die Beleuchtungsstärke aber nicht für jede Lichtquelle verbindlich angegeben werden, da sie von der konkreten Raum- und Anwendungssituation abhängt. Die Lichtstärke in Candela ist problematisch und wird nur bei Leuchtmitteln angegeben, die gerichtetes Licht ausstrahlen. Nur wenn Raumsituation, Abstrahlwinkel der Lichtquellen etc. bekannt sind, lassen sich Lichtquellen auf Basis von Beleuchtungs- bzw. Lichtstärke vergleichen.

 

 

Lichtstrom und die subjektive Lichtwahrnehmung

Ob Licht auf eine weiße oder schwarze Fläche fällt, macht einen großen Unterschied für unsere subjektive Wahrnehmung von 1000 Lumen.Dieselbe Lichtmenge wirkt vor hellen oder dunklen Hintergründen ganz anders auf uns.

Die Helligkeit von Lichtquellen lassen sich über physikalische Messwerte wie den Lichtstrom in Lumen grundsätzlich gut miteinander vergleichen, wenngleich hier noch weitere Faktoren, wie z.B. der Abstrahlwinkel, zu berücksichtigen sind. Die tatsächliche Helligkeitswahrnehmung wird jedoch noch durch einige weitere Faktoren beeinflusst. Dies verdeutlicht das Beispiel auf dem obigen Bild. Dort ist sehr gut zu erkennen, dass zwei Szenen mit der gleichen Einrichtung – Leuchten mit dem gleichen Lichtstrom und Abstrahlwinkel – allein durch die Farbe und Beschaffenheit des Hintergrunds unterschiedlich wirken. Auf unsere heimische Beleuchtung angewendet, bedeutet dies, dass eine Leuchte oder Lampe mit 1000 Lumen in einem hellen Umfeld als kräftiger wahrgenommen wird, als in einer Umgebung mit gedeckten und dunklen Farben. Helle Flächen reflektieren das Licht einfach besser als dunkle und vor allem schwarze Oberflächen. Letztere schlucken das Licht geradezu und vermindern damit unseren Eindruck von der Helligkeit eines Raums.

 

Die Farbwiedergabe wirkt sich deutlich auf unsere Lichtwahrnehmung aus.Wie gut ein Leuchtmittel Farben darstellen kann, beeinflusst unsere subjektive Lichtwahrnehmung.

Zudem spielen das Lichtspektrum und die Farbwiedergabe (CRI) einer Lichtquelle eine entscheidende Rolle für unsere Helligkeitswahrnehmung. Das Lichtspektrum bezeichnet den Farbbereich, den eine Lichtquelle abdeckt. Ein vollständiges Lichtspektrum bedient alle drei Grundfarben Rot, Blau und Gelb und trägt so maßgeblich zur Farbwiedergabe einer Lampe oder Leuchte bei. Dabei gibt letztere Aufschluss darüber, wie naturgetreu eine Lichtquelle Farben und Konturen darstellt. Eine niedriger Farbwiedergabewert und ein ungleichmäßiges Lichtspektrum führen also dazu, dass wir Farben als fahl empfinden, was uns die Helligkeit einer Lichtquelle dunkler einschätzen lässt. Dies gilt auch, wenn zwei Lampen objektiv betrachtet dieselbe Lichtmenge ausstrahlen. Eine 75-Watt-Lampe mit sehr guter Farbwiedergabe und vollständigem Lichtspektrum wird immer als heller empfunden als eine typische Leuchtstofflampe mit vergleichbarer Lichtmenge. Der Grund dafür liegt daran, dass letztere Licht mit einem hohen Blauanteil ausstrahlt, was auch den Farbwiedergabewert negativ beeinflusst.

 

 

Fazit

Mit einem exzellenten Farbwiedergabewert von Ra=97 erscheinen angestrahlte Objekte heller.

So wirken 1000 Lumen mit einer Farbwiedergabe von Ra=97.

Halten wir also fest: Die Angabe des Lichtstroms in Lumen ist eine geeignete Orientierungsgröße, um dem Wegfall der Wattage als Richtmaß zu begegnen. Über die Lumenwerte können wir gut ermitteln, welche Lichtquelle sich als Ersatz für unser Beispiel mit der 75-Watt-Glühlampe eignet. Allerdings lassen sich die vermeintlich exakten Messwerte nicht so einfach in ein Helligkeitsempfinden umrechnen, da sowohl der Abstrahlwinkel als auch die Bauart der Leuchte oder Lampe den Lichteindruck beeinflussen. Schließlich formen auch die Farbwiedergabe sowie die Farbigkeit und Beschaffenheit des Hintergrunds unsere subjektive Lichtwahrnehmung.

 

 

 

 

Sie haben Fragen zu Ihrer konkreten Raumsituation? Sie sind unsicher, mit welcher Lichtquelle Sie Ihre 75-W-Glühlampe ersetzen sollen, um einen ähnlichen Helligkeitseindruck zu erzielen? Schreiben Sie uns, wir helfen Ihnen gerne weiter. Gerne unterstützen Sie unsere Kollegen aus der Lichtplanung bei der Suche nach dem besten Licht für Ihr Objekt.


 

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