4. GÜTEMERKMALE FÜR GUTES LICHT

Aufgabe der Innenraumbeleuchtung ist, dem Menschen eine Umwelt zu vermitteln, die zu seinem physischen und psychischen Wohlbefinden beiträgt und Unfälle verhütet. Weiterhin soll sie die Stimmung des Menschen auch im Sinne einer hohen Leistungsbereitschaft beeinflussen, vorzeitigem Ermüden entgegenwirken und Fehler verringern. Um diese Bedingungen optimal erfüllen zu können, sind mehrere Gütemerkmale bei der Planung zu beachten:

4.1 BELEUCHTUNGSNIVEAU

Das Beleuchtungsniveau wird im wesentlichen durch die Beleuchtungsstärke bestimmt. Diese ist wiederum von der Sehaufgabe abhängig; sie richtet sich nach der Schwierigkeit des Erkennens bestimmter Kontraste und Details, sowie der Geschwindigkeit, mit welcher diese wahrgenommen werden müssen. Aus dem Normblatt EN 12464 sind die erforderlichen Beleuchtungsstärken für die verschiedenen Raumarten bzw. Tätigkeiten zu ersehen. Die angegebenen Wartungswerte der Beleuchtungsstärke sind Mittelwerte im Arbeitsbereich des Raumes in der jeweiligen Nutzebene. Unabhängig von Alter und Zustand der Beleuchtungsanlage darf die mittlere Beleuchtungsstärke nicht unter den angegebenen Wert fallen. Die Beleuchtungsstärke nimmt bei jeder Beleuchtungsanlage mit zunehmender Alterung der Lampen, sowie durch Verstauben ab. Weiterhin dunkeln in der Regel die reflektierenden Raumbegrenzungsflächen ebenfalls nach oder sind evtl. auch verstaubt. Die Beleuchtungsanlage muss deshalb mit einem alle Einflüsse berücksichtigenden Verminderungsfaktor geplant werden, welcher für die vorgesehene Beleuchtungseinrichtung, die räumliche Umgebung und den festzulegenden Wartungsplan errechnet wurde.

4.2 LEUCHTDICHTEVERTEILUNG

Die Beleuchtungsstärke in einem Raum sagt noch nichts über eine harmonische ausgewogene Verteilung der Leuchtdichten von verschiedenen Flächen aus. Eine harmonische Helligkeitsverteilung und das dazu erforderliche Beleuchtungsniveau schafft erst die Voraussetzung für das Wohlbefinden des Menschen. Die besten Sehbedingungen sind gegeben, wenn die Leuchtdichtekontraste zwischen dem Sehobjekt und größeren Flächen der Umgebung in bestimmten Grenzen gehalten werden. Das Empfohlene Leuchtdichteverhältniss zwischen Sehaufgabe und dem nahen bzw. entfernten Umfeld sollte nicht größer als 3:1 und nicht kleiner als 1:3 sein. Die Leuchtdichte von Raumbegrenzungsflächen und dem Sehobjekt kann von uns mit Hilfe von speziellen Programmen nachgewiesen werden.

Empfohlene Leuchtendichteverhältnisse zwischen Sehaufgabe und dem nahen bzw.entfernten Umfeld
 

4.3 BEGRENZUNG DER BLENDUNG

Direktblendung entsteht durch zu hohe Leuchtdichten im Gesichtsfeld. Sie setzt die Sehleistung herab (physiologische Blendung) und kann das Wohlbefinden des Menschen nachteilig beeinflussen (psychologische Blendung). Methoden der Blendungsbewertung von Leuchten für die Innenraumbeleuchtung beurteilen die Begrenzung der Leuchtdichten innerhalb der kritischen Ausstrahlungswinkel. Als einheitliches Bewertungssystem wurde in Europa mit der Norm EN 12464 das UGR (Unified Glare Rating) - Verfahren eingeführt. Einzelheiten der UGR-Methode sind in der CIE Publikation 117 beschrieben. Der UGR-Wert einer Beleuchtungsanlage, ermittelt nach dem Tabellenverfahren für die Position des Standardbeobachters, darf den in der Norm angegebenen Wert nicht überschreiten.

Reflexblendung wird verursacht durch störende Reflexe auf blanken Oberflächen.
 

Reflexblendung wird verursacht durch störende Reflexe auf blanken Oberflächen.

Wie das Bild zeigt, sollte aus dem markierten Bereich keinesfalls Licht auf die Arbeitsfläche fallen. Nach dem physikalischen Gesetz „Einfallwinkel = Ausfallwinkel”würden die auftretenden Reflexe genau im Blickfeld des dort arbeitenden Menschen liegen. Matte Arbeitsflächen tragen wesentlich zur Problemlösung von Reflexblendung bei. Reflexblendung führt zu ähnlichen Störungen wie die Direktblendung und beeinträchtigt vor allem die Kontraste, die zum störungsfreien Sehen notwendig sind. Die Beleuchtung von Bildschirmarbeitsplätzen erfordert besonders sorgfältige Planung, weil starke Reflexe auf dem Bidschirm die Arbeit oft unmöglich machen.

Anordnung der Leuchten quer zur Blickrichtung
Anordnung parallel zur Blickrichtung.

Die Reflexionseigenschaften der Bildschirmoberfläche, die Bildschirmpolarität und die Bildschirmkrümmung sind im Zusammenhang mit leuchtenden Flächen im Raum die entscheidenden Einflußgrößen für die visuelle Informationsaufnahme am Bildschirmarbeitsplatz. Durch Entspiegelungsmaßnahmen der Bildschirmoberfläche können störende Reflexe bereits vermindert werden. Die Bildschirmtauglichkeit von Leuchten wird in der Norm EN 12464-1 geregelt. In Abhängigkeit der Bildschirmgüte sowie der Bildschirmpolarität dürfen die Leuchtdichten von Leuchten und von leuchtenden Flächen, die sich auf dem Bildschirm spiegeln, die angegebenen Grenzwerte der mittleren Leuchtdichte nicht überschreiten. Diese Grenzwerte werden bei Leuchten oberhalb eines Ausstrahlungswinkels von 65° rundum betrachtet.

"High state"-Leuchtdichte des Bildschirms Bildschirm mit hoher Leuchtdichte
L ≥ 200 cd/m²
Bildschirm mit mittlerer Leuchtdichte
L ≤ 200 cd/m²
Fall A
Positive Polarität und übliche Anforderungen im Hinblick auf Farbe und Details der dargestellten Informationen, wie sie z.B. im Büro, Unterricht usw. bestehen.

 

≤ 3000 cd/m²

 

≤ 1500 cd/m²

Fall B
Negative Polarität und/oder höhere Anforderungen im Hinblick auf Farbe und Details der dargestellten Informationen, wie sie z.B. bei CAD, Farbprüfung usw. bestehen.

 

≤ 1500 cd/m²

 

≤ 1000 cd/m²

Anmerkung: "High state"-Leuchtdichte des Bildschirms (siehe EN ISO 9241-302) beschreibt die maximale Leuchtdichte des weißen Teils des Bildschirms. Dieser Wert wird vom Hersteller des Bildschirms angegeben.

 

4.4 LICHTRICHTUNG UND SCHATTIGKEIT

Grundsätzlich sollte die Lichtrichtung dem Tageslichteinfall angepasst sein. Eine wichtige Voraussetzung zur Vermeidung von Direktblendung ist hierbei die richtige Leuchtenanordnung. Die winkelabhängige Reflexblendung kann durch günstige Anordnung auf ein Minimum verringert werden. (Wie das Bild zeigt, verhindert seitlicher Lichteinfall die Spiegelung von glänzenden Schreibtischflächen. Seitliches Licht bei Leuchtenanordnung parallel zur Blickrichtung ist somit die optimale Lösung).

Zur guten Erkennbarkeit beleuchteter Körper und Oberflächenstrukturen muss mithilfe der Beleuchtung eine ausreichende Schattenwirkung erzielt werden. Zur Hervorhebung von Verkaufsgegenständen oder Sichtbarmachung von Gefahrenstellen ist eine starke Schattenbildung in den meisten Fällen ein Vorteil. Bei der Allgemeinbeleuchtung von Innenräumen sind jedoch ausgewogene Schatten mit weichen Rändern erwünscht. Gerichtetes Licht und starke Schattenbildung. Bei Allgemeinbeleuchtung kann die Schattigkeit über das Verhältnis von zylindrischer Beleuchtungsstärke EZ zur horizontalen Beleuchtungsstärke E bewertet werden. Eine zu harte Schattenwirkung wird vermieden, wenn in einer Höhe von 1,2 m über dem Boden das Verhältnis von E:E Zh nicht kleiner als 0,3 ist. EZ ist der arithemetische Mittelwert der vier vertikalen Beleuchtungsstärken in Bezugsebene von 1,2 m (siehe DIN 5031, Teil 3). Die Abbildungen zeigen die Schattenbildung bei punktförmiger Beleuchtung und bei Leuchten in Lichtbandanordnung.

Allgemeinbeleuchtung und ausgewogene Schattenbildung.

4.5 LICHTFARBE UND FARBWIEDERGABE

Sie tragen zur Wahrnehmung des Auges zum Erkennen unserer Umwelt bei. Nur beim richtigen „Farbklima” fühlt sich der Mensch wohl. Es wird durch die Lichtquelle und deren Farbwiedergabeeigenschaften, sowie durch die Farbgestaltung des Raumes bestimmt. Lichtfarbe, Farbwiedergabe und Farbumgebung eines Raumes sind deshalb aufeinander abzustimmen.

4.6 BIOLOGISCH WIRKSAMES LICHT

Licht hat neben der visuellen Funktion auch eine biologisch wirksame Komponente. Steht Tageslicht nicht ausreichend zur Verfügung, da sich der Mensch zu häufig in geschlossenen Räumen aufhält, kann Kunstlicht gewisse Tageslichtfunktionen übernehmen und liefert quasi „das richtige Licht zur richtigen Zeit“. Angelehnt an das natürliche Licht erfährt das Kunstlicht dabei eine Dynamik ähnlich dem Tagesverlauf. Von besonderer Bedeutung sind dabei  die Veränderungen im Beleuchtungsniveau und in der Lichtfarbe. Realisiert wird dies mit Leuchten in tunable white-Technologie und einer entsprechenden Lichtsteuerung. Ein darauf aufbauendes Beleuchtungskonzept geht über die Standard-Gütemerkmale einer Beleuchtung hinaus und rückt den Menschen in den Mittelpunkt: Human Centric Lighting (HCL) ist in der Lage, den circadianen Rhythmus des Menschen zu unterstützen, fördert das Wohlbefinden des Menschen und unterstützt  eine stabile Gesundheit.

4.7 ENERGIEEFFIZIENZ

Neben den o.g. klassischen Gütemerkmalen rückt die Energieeffizienz einer Beleuchtungsanlage immer mehr in den Fokus. Bei den Gesamtkosten der Beleuchtung über die gesamte Nutzungsdauer nehmen die Stromkosten etwa 50% ein. Jeweils ca. 25% sind für Anschaffung / Montage bzw. Instandhaltung zu rechnen. Energiesparende Systeme reduzieren maßgeblich die Kosten, entlasten die Umwelt und erfüllen neue gesetzliche Rahmenbedingungen (siehe Abs. 5).

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