Hintergründe und Zusammenhänge
Künstliches Licht
Alles Licht, welches wir durch Technik erzeugen, ist künstlich.
Nicht weil es "KUNST" bedeutet, sondern mehr, dass es kein natürliches "Sonnenlicht" ist.
Dabei versucht man fast immer, eine Beziehung zum Sonnenlicht, unserem Tageslicht, herzustellen.
Dafür hat man dann Vergleichkriterien mit Prüfvorgängen entwickelt.
Hier ein paar wesentliche Begriffe:
Lumen und Lux
Lumen beschreibt die Leuchtkraft eines Leuchtmittels. Damit wird unabhängig vom Energieaufwand und Lichtfarbe die Lichtmenge genannt, die ein Leuchtmittel abgibt. Also ein Wert zum Leuchtmittel ähnlich dem Wert der "PS- Angabe" eines Motors.
Lux ist ein Wert, der die Helligkeit an einem Ort in einer Richtung gemessen beschreibt.
Wenn wir Angaben zur Helligkeit am Arbeitsplatz ( z.B. Schreibtisch, ca. 500 Lux ) haben, ist das die Helligkeit, die durch eine oder mehrere Leuchten und / oder Tageslicht mit Fenster ermittelt wird. Also ein Ortswert wie eine Temperaturangabe, die veränderlich ist.
Lichtfarben
Uns ist das Morgenrot und der gleißende Sonnenschein als natürliche Lichtfarben bekannt.
Vielleicht auch, das sich Licht aus mehreren Licht-Farben zusammensetzt.
Neben dem gelben Anteil sind besonders die roten und blauen Anteile für die Farbe verantwortlich. Der blaue Teil lässt Licht weiß werden, der rote Anteil eher cremig gelb.
Gemessen werden diese Farben in °Kelvin.
Man kennt
- 2700 K, warmweiß, hoher Rotanteil von Glühlampen
- 3000 K, weißes Licht einer 5oW-Halogenlampe
- 4000 K, reinweiß, z.B. Neonlampen
- 5000 K, tageslichtweiß
- 5500 K superweiß, hoher Blauanteil, Buchdruckerlichtfarbe für Farbvergleich
- 6500 K z.B. Xenon-Autoscheinwerfer
Besonders wichtig ist die Farbangabe, wenn das Licht Aufgaben bezogen verwendet wird.
Möchte man eine sehr gute Farbkontrolle, z.B. in einer Lackiererei, dann tritt die Aufgabe der Farbkontrollfähigkeit in den Vordergrund. Braucht man
wohnliches Licht in einem Beratungsraum, ist dies eine andere Anforderung an die Beleuchtung.
Farbwiedergabeindex „CRI“ oder im deutschen „RA“
Angegeben wird der Prozentsatz der farbechten Wiedergabe verglichen mit der Farbtemperatur von 5000°K!
Daraus ist zu erkennen, dass auch hier eine technische Größe konstruiert ist, die mehr den Belangen der Hersteller als denen der Konsumenten entgegenkommt. Und dass es eine Größe ist, die weder das menschliche Farbempfinden noch Umgebungsparameter berücksichtigt.
Will ich z.B. ein wohnliches Licht für die Demonstration von Edelholzfunieren, nutzt mir ein kaltweißes Licht mit Ra von 95% wenig.
Was bedeutet, dass man das zu erwerbende Licht (Leuchten) sinnvollerweise an der Stelle und mit der Aufgabe testet, wo und wofür es geplant ist.
Lichtquellen
Bei den Leuchtmitteln gibt es technisch zur Zeit 3 Varianten neben Kerze oder Streichholz, Licht zu erzeugen:
- a) Metall zu Glühen zu bringen ( die alte Glühlampe )
- b) Gas zum Leuchten zu bringen ( Neon- / HQI- / HCI- Leuchte )
- c) Die LED-Technik ( mittlerweile COB- Technik als Weiterentwicklung )
zu a) ist zu sagen: im Falle der Halogenlampe liegt eine Mischform mit b) vor, also eine der letzten möglichen Weiterentwicklungen.
Bei der bekannten Neonröhre haben wir wohl die bekannteste Form von Gaslampen. Aber auch andere "Brenner" sind zum Standart geworden und schon preiswert. (HQI, SDW, HCI, etc)
Bei der LED-Technik sind zwar viele Produkte käuflich, von der Leistungsbeschreibung aber noch nicht leicht mit den bereits bekannten Produkten zu vergleichen. Weiterhin ist die Beschreibung moderner LED - Produkte oftmals schwer nachvollziehbar.
UPDATE APRIL 2015
Inzwischen lassen sich fast alle alten Leuchtmittel durch LED-Leuchtmittel ersetzen. Leider ist die Wirtschaftlichkeit sehr unterschiedlich, die Lumenangabe manchmal mehr ein Laborwert, der in der Praxis nicht realisierbar ist. Weiterhin sehen einige Hersteller / Händler in den deutschen Bestimmungen zur Etikettierung von Leuchtmitteln keine Notwendigkeit. Auch bei der Farbbezeichnung laufen die Vergleiche weit auseinander!
Die meisten technischen Angaben seitens der Hersteller haben eine ähnliche Aussagekraft wie die Verbrauchsangaben der Automobilhersteller.
Technisch ist Wärme ein großes Problem, da bereits bei Temperaturen von +50°C die Lebensdauer rapide sinkt, ebenso die Lichtleistung. Dabei sind 50°C nicht im Raum zu bewerten, sondern in direkter Leuchtennähe, also eventuell unter der Decke in einer Halle. Dort können schnell 20° - 30°C mehr Temperatur herrschen als am Arbeitsplatz am Boden.
Reflektoren, Streuscheiben und Linsen
Sie sind Lichtleitwerkzeuge und wie überall in der Physik, arbeiten solche Werkzeuge mit Verlust. Man wird nie 100% des von einem Leuchtmittel erzeugten Lichtes in eine bestimmte Richtung gelenkt bekommen. Je kleiner der Reflektor ist, desto größer ist der Verlust. In solchen Fällen sind Helligkeitsdiagramme aussagekräftiger als der Lumen-Wert des Leuchtmittels.
Lichtschwankungen
Permanent gleich bleibendes Licht ist unnatürlich. Technisch zwar einfach herzustellen, führt es aber beim Menschen zu Fehlsteuerung und damit zu Krankheiten.
Weil man dies schon seit einiger Zeit vermutet und jetzt auch schon bewiesen hat, raten wir an einem Dauerlichtarbeitsplatz zu geregelten Lichtschwankungen. Das bedeutet, dass man die Lichtstärke über das vorgeschriebene Mindestmaß in einer kurzen Zeit erhöht, um z.B. den Sonnenhöchststand zu simulieren oder eine Absenkung, um das Vorbeiziehen einer Wolke zu simulieren.