Beleuchtungsstärke(n)

Beleuchtungsstärken - Welche hätten Sie denn gerne?

Wer viel über Licht und Beleuchtung liest, kann sich nicht des Gefühls erwehren, dass es nur eine Beleuchtungsstärke gäbe und diese die Stärke von exakt 500 lx hätte. Dieser Wert mag gut sein für den Büromenschen, aber auch für seine Zimmerpflanzen? Ein gewisser Jürgen Hermannsdörfer, seines Zeichens Vorstand des Fachverbands Raumbegrünung und Hydrokultur in Berlin, hat einen ikonischen Satz losgelassen, der die Frage beantwortet.

Ihm pflichteten damals sogar leibhaftige Professoren bei. Indes, solche Herren meinen, wenn sie von 500 lx reden, zumindest in einer Hinsicht etwas völlig anderes als Leute, die vom Büro reden. Sie könnten zwar alle von 500 lx sprechen, aber in mehr als einer Hinsicht etwas anderes meinen.

Das liegt an der “Beleuchtungsstärke”, die sie für ihre Tätigkeit brauchen. Dass andere alles Mögliche verstehen, liegt daran, dass nur Fachleute wissen, was gemeint ist. Reden und schreiben diese Leute aber selten. Daher dieser Beitrag.

Wenn ein Fachkundiger, z.B. ein Architekt, nach dem Begriff Beleuchtungsstärke sucht, wird er im Angebot von BauNetz, wo notwendiges Fachwissen für ihn zusammengetragen ist, nur eine Beleuchtungsstärke finden. Dort steht zu lesen:

“Die wichtigste Einheit aus einer Reihe von Begriffen zur Lichtplanung ist die Beleuchtungsstärke. Alle gesetzlichen Vorschriften, z.B. über die Beleuchtung von Arbeitsplätzen oder anderen Aufenthaltsorten, beziehen sich im Wesentlichen auf sie. Die Beleuchtungsstärke ist der Quotient aus dem auf eine Fläche auftreffenden Lichtstrom (lm) und der beleuchteten Fläche.”

Diese Beleuchtungsstärke hat zwar eine Quantität, aber ihr fehlt die Richtung. Diese muss man dazu denken. Und sie steht einsam in der Landschaft. Der Architekt darf sich beschweren, denn er wird fehlgeleitet. Es gibt mehrere Beleuchtungsstärken, die der Architekt intuitiv kennt.

Beleuchtungstärke, zum Ersten

Die meistgenannte Beleuchtungsstärke wird in einer Ebene gemessen, so auch diejenige, die das BauNetz Wissen kennt. Diese Ebene kann sich beliebig im Raum befinden und schneidet diesen in zwei Teile. Die eine ist die Seite, aus der das Licht einfällt. Es wird nur in diese Richtung reflektiert und kann nur aus dieser Seite gesehen werden. Fast alle Planungen erfolgen für eine horizontale Ebene, die fiktiv seit 1913 in 0,85 m Höhe liegt. Weil diese Ebene horizontal liegt, heißt die dort gemessene Beleuchtungsstärke Horizontalbeleuchtungsstärke und nicht etwa horizontale Beleuchtungsstärke, wie man häufig lesen kann. Die Ebene nennt sich Arbeitshöhe. Bei der ersten gesetzlichen Festlegung der Beleuchtung von Arbeitsstätten wurde diese Größe allein vorgeschrieben.[1]

Dass diese Größe einst eingeführt wurde, verdanken wir den Schreibtischen, die die Blätter aufnehmen, auf denen der Büromensch liest. Die Ausrichtung ist nicht etwa optimal fürs Lesen, wie man alten Schultischen entnehmen kann, die geneigte Oberflächen hatten wie die Lesepulte im Mittelalter. Leider sind die alten Pulte  sehr unpraktisch, da alles Richtung Erde rollt, wenn man es loslässt. Daher bürgerte sich der horizontale Tisch ein und mit dem die Horizontalbeleuchtungsstärke. Würde man an einem Bürotisch nur lesen, wären beide Unsinn. Aber man benutzt das gute Ding für viele andere Zwecke, z.B. zum Aufstellen von Kaffeetassen, die in keinem Büro fehlen dürfen. Blumenvasen oder Bildschirme stehen auch dort.

Für manche Sehaufgaben, so etwa zum Lesen von Buchrücken in Regalen oder den Warenetiketten in Hochregalen, ist die Horizontalbeleuchtungsstärke sehr unpraktisch. Deswegen gibt es die Vertikalbeleuchtungsstärke, die auch in einer Ebene gemessen wird. Diese steht vertikal, deswegen muss das Licht parallel zur Decke fliegen, um sie zu erzeugen. Früher war sie nur wegen der Zeichentische und Bücherregale wichtig,. Seit der Lichttechniker den Mediziner gibt, dient diese Beleuchtungsstärke als die Messlatte für das gesunde Licht. Die sogenannte melanopische Wirkung wird vertikal gemessen. Da sie aber nicht den ganzen Tag gebraucht wird - melanopisch soll Licht tagsüber wirken und sich abends möglichst zurückziehen - ähnelt ihre Bedeutung eher Yin und Yang als eine physikalische Größe.

Beleuchtungstärke, zum Zwoten

Bestimmte Berufe können mit den beiden Beleuchtungsstärken kaum was anfangen, weil diese räumlich nach einer Cosinusfunktion bewertet werden. Diese Funktion habe ich in einem Bild visualisiert, das deutlich macht, dass das schräg einfallende Licht weniger stark bewertet wird. Wer eine Tafel ablichten will, kann mit dieser Beleuchtungsstärke etwas anfangen, aber nicht alle. Diese brauchen zwar Licht aus einem Halbraum, aber kein cos-bewertetes.

Die einfachste Lösung ist eine halbräumlich unbewertete (halbsphärische) Beleuchtungsstärke die symbolisiert so aussieht

Beleuchtungstärke, zum Dritten

Während die halbräumliche Beleuchtungsstärke davon ausgeht, dass der Lichteinfall und die Beobachtung aus derselben Hälfte des Raums erfolgen, brauchen manche nur ein Maß für das einfallende Licht, egal  wo es herkommt. Diese Beleuchtungstärke heißt Raumbeleuchtungsstärke, weil sie den gesamten Raum erfasst. Der Messkopf für diese Beleuchtungsstärke sieht aus wie eine Leuchtkugel, die alles Licht auf den Sensor lenkt, egal woher es einfällt. Diese Größe brauchen z.B. die Meteorologen oder Spinatzüchter, die mit Blättern zu tun haben, deren Ausrichtung man schlecht normieren kann.

Beleuchtungstärke, zum Vierten

Eine besondere Art der Beleuchtungsstärke nennt sich halb-zylindrisch. Bei der Messung wird alles Licht aus einem Halbraum bewertet auf den Mantel eines fiktiven Zylinders. Das Bild macht deutlich, wofür man diese Größe braucht. Sie ist eine Zusammenrechnung der Vertikalbeleuchtungsstärken.

Beleuchtungstärke, zum Fünften

Wenn man das obige Bild durch eine weitere Hälfte ergänzt, erhält man eine zylindrische Beleuchtungsstärke. Diese wird in neueren Beleuchtungsnormen gefordert, wenn es insbesondere auf menschliche Gesichter ankommt. Wer allerdings im Lexikon von licht.de danach sucht, wird nicht fündig. Man findet dort die halbzylindrische mit einem ähnlichen Bild wie oben. Die Messung erfolgt mit einem durchscheinenden optischen Zylinder, der das Licht aus allen vertikalen Einfalssrichtungen einsammelt.

Die zylindrische Beleuchtungsstärke erschien auf der Bühne des Arbeitsschutzes mit BGI 856 Beleuchtung im Büro – Hilfen für die Planung der künstlichen Beleuchtung in Büroräumen in 2003. Dort war als Hilfe für die Planung angegeben, dass die zylindrische Beleuchtungsstärke visueller Kommunikation dient.

Mittlerweile ist das Papier als DGUV-Info 215-442 in Juli 2020 erschienen. Dort ist die zylindrische Beleuchtungsstärke nicht mehr für die visuelle Kommunikation erforderlich. Es reicht die vertikale. Aber die zylindrische Beleuchtungsstärke wird immer noch genannt.

Die neuesten Normen (ISO/CIE 8995-1: 2025 und EN 12464-1:2021) geben zu jedem Arbeitsplatz einen erforderlichen Wert für die zylindrische Beleuchtungsstärke an. Die muss also sehr bedeutsam sein. Warum dies das BauNetz Wissen nicht mitgekriegt hat, verstehe ich nicht. Etwas pikanter klingt. Dass auch das Lichtlexikon von licht.de nur die halbzylindrische kennt, obwohl ansonsten die zylindrische Beleuchtungsstärke in den Beiträgen von licht.de häufig vorkommt. Vorsichtshalber füge ich einen Screenshot vom 4. März 2026 bei, der den dargelegten Umstand dokumentieren soll.

Die zylindrische Beleuchtungsstärke benutzt man immer dann, wenn man nicht weiß, aus welcher Richtung das Licht einfällt und aus welcher Richtung das beleuchtete Objekt gesehen werden soll. Es steht nur fest, dass der Blick horizontal erfolgt. Ob die Rechnung aufgeht, habe ich so meine Sorgen. Man stelle sich vor, ein Gesicht werde in Richtung des vorgegebenen Zylinders gesehen. Der vordere rote Pfeil zeigt die Richtung eines Lichteinfalls, der die Sichtbarkeit verbessert. Aber E_z wächst auch durch das Licht aus den anderen beiden Richtungen, die die anderen roten Pfeile anzeigen. Eigentlich müsste man das Licht aus diesen Richtungen Gegenlicht nennen. Die Rechnung kann also nur aufgehen, wenn man die Quellen dieser Lichter vor dem Auge versteckt. So etwas schaffen Bühnenbeleuchter spielend. In Büros und Arbeitsstätten befinden sich Leuchtkörper, Sehobjekte und die Betrachter in demselben Raum.

Man versuche sein Glück mit diesem Raum, der aus derselben DGUV-Info stammt. Wo müssen die Lichtquellen sitzen, damit sie auf die beiden Insassen des Raums so treffen wie in dem Bild für E_z gezeichnet. Das dürfte schwer werden, denn hinter jedem Insassen steht ein grauer Schrank, der nicht gerade viel Licht auf das Gesicht des Gegenübers wirft. Ein Lichteinfall aus der Türrichtung ist recht unwahrscheinlich. So wird jemand, der hier zylindrische Beleuchtungsstärke misst, nur das Tageslicht messen. Dafür ist die Größe wohl nicht gedacht. Wenn die Zeit kommt, zu der die künstliche Beleuchtung ihre Pracht entfaltet, schlucken die Fenster Licht, statt etwas abzustrahlen.

Unterschiede nur in der räumlichen Bewertung?

Der anfangs angeführte Vorstand des Fachverbands Raumbegrünung und Hydrokultur in Berlin mit seiner Forderung nach 500 lx wird in seinem Betrieb, wo er Blumen züchtet, kaum tatsächlich mit Luxwerten hantieren können, wenn er sich das dort benötigte Licht genauer ansieht. Ein Luxmeter alias Beleuchtungsstärkemesser misst richtig, wenn er das Spektrum des Lichts nach der V(λ)-Kurve bewertet. Die Pflanzen sehen aber nach der Umkehrung dieser Kurve, wie jeder Aquarianer kennt. Daher sieht eine Beleuchtung für Pflanzenwachstum anders aus.

Das Bild erzählt aber nur die Hälfte der Story, die Hälfte über Wachstum. Wenn die  Pflanze blühen soll, kommt es eher auf rötlicheres Licht an. In der vorherrschenden Farbe des Lichts ist eine Nachricht für die Pflanze verborgen.

Welches Spektrum bei welcher Lebensphase richtig ist, hat ein gewisser Keith J. McCree ermittelt. Deswegen heißen die Kurven McCree-Kurven. Bei professionellen Anwendungen misst man das Licht mit anders bewertenden Sensoren. Der Laie muss halt eine Lampe nehmen, die allem etwas dient.

Anpassungen an besondere Spektren sind auch bei anderen Aufgaben als bei der Pflanzenzucht sinnvoll. So wird die Bestrahlung mit blauem Licht bei der Gelbsucht von Neugeborenen als Heilmittel benutzt. Deren “Luxmeter” sind auf das Absorptionspektrum von Bilirubin eingestellt.

Jenseits 500 lx

Der Beitrag zeigt, dass Geräte mit einer Anzeige, die als Lux tituliert wird, und mit einem Messkopf für Licht bestückt sind, nicht immer dasselbe anzeigen. Manchen sieht man das auch an, weil der Messkopf anders ausschaut. Andere sehen gleich aus, messen aber unterschiedlich gefiltertes Licht. Lux darf man den Messwert nur nennen, wenn es sich um eine der fünf Beleuchtungsstärken handelt, die hier skizziert werden.

[1] Code of lighting factories, mills and other workplaces. Transactions of the Illuminating Engineering Society, Vol. 10, pp. 605-641, 1915

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