Lumen, Lux und Leuchtdichte: Was misst was?

Auf den Verpackungen und Online-Shop-Seiten unserer Lampen und Leuchten finden sich viele Zahlen, Daten und Fakten. Doch was bedeuten diese, und wie bestimmt man überhaupt die Helligkeit einer Lichtquelle? 

Grundbegriffe erklärt: Lichtstrom, Lichtstärke, Beleuchtungsstärke und Leuchtdichte. (Illustration: Prediger Lichtberater)
Grundbegriffe erklärt: Lichtstrom, Lichtstärke, Beleuchtungsstärke und Leuchtdichte. (Illustration: Prediger Lichtberater)

Licht lässt sich auf vielfältige Art in Zahlen ausdrücken – und mit dem Siegeszug der LED-Technik wird dies notwendiger denn je. Lichtlösungen sind immer technischer geworden, Industriestandards entfallen. Unser Lichtberatungs-Team weiß, wie diese Zahlen zu interpretieren sind, und vor allem, welches Licht Sie für welche Anwendung brauchen. Eine zentrale Frage dabei ist, welche Helligkeit nötig ist – und für dieses so einfach erscheinende Wort gibt es gleich mehrere Methoden, sie zu messen.

Vor wenigen Jahrzehnten waren gewisse Lichtcharakteristiken untrennbar verknüpft: Eine 60-Watt-Glühlampe hat das gleiche Licht produziert wie jede andere 60-Watt-Glühlampe. Mittlerweile lässt sich vieles unabhängig voneinander steuern. Ein grundlegendes Verständnis, was welche Kennzahl ausdrückt (und was nicht) ist deshalb unabdingbar, wenn man über Beleuchtung sprechen will.

Gebräuchlich: Lichtstrom und Beleuchtungsstärke

Eine der gebräuchlichsten Einheiten ist Lumen (lm): Diese quantifiziert den Lichtstrom, eine lichttechnische Größe, die beschreibt, wie viel Licht eine Lichtquelle abgibt. Die Angabe des Lichtstroms ist eine der Pflichtangaben auf Leuchtmittel-Verpackungen. Er umfasst die gesamte von einer Lichtquelle kugelförmig abgegebene Strahlungsleistung. Aus der Lumen-Angabe einer Lampe lassen sich keinerlei Rückschlüsse ziehen auf die räumliche Verteilung der Lichtausstrahlung. Da das menschliche Auge unterschiedlich empfindlich auf verschieden Wellenlängen reagiert, ist der Lumen-Wert ein gewichteter Wert, der genau diese Empfindlichkeit mit einbezieht. Eine LED-Lampe mit 800 lm hätte den gleichen Lichtstrom wie die zuvor erwähnte 60-Watt-Glühlampe.

Wird der Lichtstrom auf einen Raumwinkel bezogen, erhält man die Lichtstärke: Sie beschreibt die Stärke des Lichts in einer bestimmten Richtung. Ein Strahler, der sein Licht in eine Richtung bündelt, hat somit eine höhere Lichtstärke und erscheint damit heller als eine allgemein strahlende Deckenleuchte, die denselben Lichtstrom abstrahlt, diesen jedoch gleichmäßig in alle Richtungen verteilt. Die Einheit der Lichtstärke ist Candela (cd).

Während der Lichtstrom angibt, wie viel Licht eine Lichtquelle abgibt, beschreibt die Beleuchtungsstärke, wie viel Licht auf einer Fläche ankommt. Sie wird in Lux (lx) gemessen und ergibt sich aus dem Verhältnis des Lichtstroms zur Größe der beleuchteten Fläche. Bei diversen Normen und Vorschriften ist die Beleuchtungsstärke die entscheidende Messgröße. An einem Büroarbeitsplatz beispielsweise sind mindestens 500 lx vorgeschrieben - das gilt auch für das heimische Arbeitszimmer. Wie viel Lumen dafür nötig sind, hängt neben dem Abstrahlwinkel auch davon ab, wie weit die Lampe entfernt ist: Die Beleuchtungsstärke nimmt mit dem Quadrat der Entfernung von der Lichtquelle ab, bei doppelter Strecke wird nur noch ein Viertel der Beleuchtungsstärke erreicht.

Das Auge nimmt nur die Leuchtdichte wahr

Die Leuchtdichte ist die einzige lichttechnische Größe, die das menschliche Auge direkt wahrnimmt. Sie beschreibt den Helligkeitseindruck, den eine selbstleuchtende oder bestrahlte Fläche dem Beobachter vermittelt. Dementsprechend wird die Leuchtdichte in Candela pro Quadratmeter (cd/m²), als Lichtstärke pro Fläche, gemessen. Die Leuchtdichte ist stark vom Reflexionsgrad abhängig: Eine weiße Oberfläche hat eine höhere Leuchtdichte als eine schwarze, auch wenn die objektiv gleichen Beleuchtungsstärken auf ihnen gemessen werden.

Diese Beispiele verdeutlichen allerdings auch: Es gibt nicht die eine Zahl, an der man zweifelsfrei erkennen kann, ob eine Lampe hell genug ist. Entscheidend ist – wie bei so vielem im Leben - der Kontext: Neben der spezifischen Anwendung ist unter anderem der Abstrahlwinkel entscheidend sowie die Entfernung der Lichtquelle zu der Fläche, die beleuchtet werden soll. Wenn Sie Licht am Esstisch brauchen, brauchen Sie bei einer Pendelleuchte weniger Lumen aus als bei einem Deckenstrahler. Die größere Nähe zur beleuchteten Fläche wird zumindest zum Teil allerdings dadurch ausgeglichen, dass Sie bei einem Deckenstrahler einen engeren Abstrahlwinkel wählen können, um die gleiche Fläche zu beleuchten. Im Rahmen einer Lichtberatung wissen unsere Expertinnen und Experten allerdings, welche Aspekte sie berücksichtigen müssen, damit Sie am Ende des Tages das richtige Licht für Ihre Anwendung genießen können.

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