Einleitung
In Büros, Produktionshallen, Schulen, Krankenhäusern, Gewerbegebäuden sowie in Foto- und Pflanzenbeleuchtungsanwendungen finden sich häufig Angaben wie „300 Lux“, „500 Lux“ oder „1.000 Lux“. Lux ist die Einheit, mit der beschrieben wird, wie viel Licht tatsächlich auf eine bestimmte Fläche fällt.
Lux gibt jedoch nicht an, wie viel Licht eine Leuchte insgesamt erzeugt. Bei derselben Lichtquelle können je nach Messabstand, Winkel und Messposition deutlich unterschiedliche Luxwerte auftreten.
Ein grundlegendes Verständnis von Lux erleichtert die Interpretation lichttechnischer Angaben, die Bewertung von Arbeitsflächen und die fachgerechte Messung mit einem digitalen Luxmeter. Dieser Beitrag erläutert die Definition von Lux, den Zusammenhang mit Lumen, wesentliche Einflussgrößen und die praktische Messung.
Das Wichtigste im Überblick
Nach der Lektüre wissen Sie:
● Was Lux (lx) bedeutet;
● Warum Lux als Einheit der Beleuchtungsstärke verwendet wird;
● Wie Lux und Lumen zusammenhängen;
● Warum Abstand und beleuchtete Fläche den Luxwert beeinflussen;
● Welche Beleuchtungsstärken in typischen Umgebungen vorkommen;
● Wie Lux mit einem digitalen Luxmeter gemessen wird;
● Welche Faktoren das Messergebnis beeinflussen.
Was ist Lux?
Lux, Kurzzeichen lx, ist die SI-Einheit der Beleuchtungsstärke.
Die Beleuchtungsstärke beschreibt, wie viel Lichtstrom auf eine Fläche trifft. Vereinfacht gesagt gibt Lux an, „wie viel Licht an einem bestimmten Ort ankommt“, nicht wie viel Licht die Lichtquelle insgesamt abgibt.
Wird beispielsweise ein Tisch von einer Leuchte aus geringer Entfernung beleuchtet, trifft in der Regel mehr Licht auf eine bestimmte Flächeneinheit, und der Luxwert ist höher. Mit zunehmendem Abstand verteilt sich das Licht auf eine größere Fläche, sodass die Beleuchtungsstärke meist abnimmt.
Lux ist daher eine wichtige Kenngröße für die tatsächliche Beleuchtung von Arbeitsflächen, Böden, Tischen und anderen Zielbereichen.
Wie ist Lux definiert?
Lux steht in direktem Zusammenhang mit dem Lichtstrom, der in Lumen (lm) angegeben wird:
1 lx = 1 lm/m²
Wird ein Lichtstrom von einem Lumen gleichmäßig auf einen Quadratmeter verteilt, beträgt die mittlere Beleuchtungsstärke ein Lux.
Unter vereinfachten Bedingungen mit gleichmäßiger Lichtverteilung gilt:
Beleuchtungsstärke (Lux) = Lichtstrom (Lumen) ÷ beleuchtete Fläche (m²)
Beispiel für 1.000 lm bei gleichmäßiger Verteilung:
| Lichtstrom | Beleuchtete Fläche | Mittlere Beleuchtungsstärke |
|---|---|---|
| 1.000 lm | 1 m² | 1.000 lx |
| 1.000 lm | 2 m² | 500 lx |
| 1.000 lm | 5 m² | 200 lx |
| 1.000 lm | 10 m² | 100 lx |
Bei gleichem Lichtstrom sinkt die mittlere Beleuchtungsstärke somit, wenn sich die beleuchtete Fläche vergrößert.
In realen Beleuchtungssituationen wirken jedoch zusätzlich Lichtverteilung, Abstand, Einfallswinkel, Reflexionen und Abschattungen. Der tatsächliche Luxwert wird deshalb in der Praxis mit einem Luxmeter gemessen und nicht ausschließlich aus der Lumenangabe einer Leuchte abgeleitet.
Was ist der Unterschied zwischen Lux und Lumen?
Lux und Lumen sind beide wichtige lichttechnische Größen, beschreiben jedoch unterschiedliche Eigenschaften.
| Merkmal | Lux (lx) | Lumen (lm) |
|---|---|---|
| Messgröße | Beleuchtungsstärke | Lichtstrom |
| Beschreibt | Auf eine Fläche treffendes Licht | Gesamten sichtbaren Lichtstrom einer Quelle |
| Abhängig von der Messposition | Ja | Nein |
| Abhängig von der beleuchteten Fläche | Ja | Nein |
| Typische Messmethode | Digitales Luxmeter | Ulbricht-Kugel bzw. photometrische Messtechnik |
Vereinfacht gilt:
Lumen beschreibt, wie viel Licht eine Lichtquelle abgibt; Lux beschreibt, wie viel davon auf einer bestimmten Fläche ankommt.
Zwei Leuchten können beispielsweise jeweils 1.000 lm abgeben. Bei unterschiedlichen Montagehöhen, Abstrahlwinkeln oder Lichtverteilungen können auf der Arbeitsebene dennoch deutlich verschiedene Luxwerte entstehen.
Für die Beurteilung der Beleuchtung eines Schreibtisches, einer Montagefläche oder eines Klassenraums ist die Beleuchtungsstärke in Lux daher in der Regel aussagekräftiger als die Lumenangabe allein.
Warum ändert sich Lux mit dem Abstand?
Mit zunehmender Entfernung von einer Lichtquelle verteilt sich das Licht auf eine größere Fläche. Der Messabstand ist daher eine wesentliche Einflussgröße für die Beleuchtungsstärke.
Unter vergleichbaren Bedingungen nimmt mit größerem Abstand in der Regel die Lichtmenge pro Flächeneinheit ab, wodurch auch der Luxwert sinkt.
Bei einer Lichtquelle, die näherungsweise als Punktlichtquelle betrachtet werden kann und bei vernachlässigbaren Reflexionen, kann die Beleuchtungsstärke mit zunehmender Entfernung stark abnehmen. In realen Innenräumen beeinflussen jedoch Optik der Leuchte, Reflexionen an Wänden und Decken, mehrere Lichtquellen sowie die Bauform der Leuchte diesen Zusammenhang.
Deshalb sollten bei Beleuchtungsmessungen Messhöhe, Messebene und Messposition eindeutig festgelegt werden. Nur unter vergleichbaren Bedingungen ermittelte Werte lassen sich sinnvoll gegenüberstellen.
Welche Faktoren beeinflussen den Luxwert?
Neben dem Lichtstrom der Quelle wirken mehrere Faktoren auf die tatsächliche Beleuchtungsstärke.
Abstand
Mit zunehmendem Abstand trifft in der Regel weniger Licht auf eine Flächeneinheit, und der Luxwert sinkt.
Einfallswinkel
Senkrecht und schräg auf eine Fläche einfallendes Licht können unterschiedliche Beleuchtungsstärken erzeugen. Auch die Ausrichtung des Sensors beeinflusst das Messergebnis direkt.
Lichtverteilung der Leuchte
Leuchten mit identischem Lichtstrom können aufgrund unterschiedlicher Abstrahlwinkel und Lichtverteilungen völlig verschiedene Beleuchtungsstärken erzeugen.
Abschattung
Personen, Maschinen, Möbel oder andere Gegenstände können Licht abschirmen und lokale Luxwerte verringern.
Reflexionen im Raum
Wände, Decken, Böden und Geräteoberflächen reflektieren Licht. Helle Flächen tragen in der Regel stärker zur indirekten Beleuchtung bei.
Zustand der Lichtquelle
Alterung, Netzschwankungen, Dimmung und Flimmern können zu Veränderungen der gemessenen Beleuchtungsstärke führen.
Lux ist somit immer eng mit der Messposition und den realen Umgebungsbedingungen verbunden.
Welche Luxwerte sind in verschiedenen Umgebungen üblich?
Unterschiedliche Sehaufgaben erfordern unterschiedliche Beleuchtungsstärken. Verkehrsflächen benötigen in der Regel weniger Licht als Lese-, Montage-, Prüf- oder Präzisionsarbeiten.
Die folgenden Werte dienen als allgemeine Orientierung:
| Anwendungsbereich | Typischer Beleuchtungsstärkebereich |
|---|---|
| Flure und Verkehrsflächen | 50–100 lx |
| Wohnräume | 100–300 lx |
| Büroarbeitsbereiche | 300–500 lx |
| Besprechungsräume | 300–500 lx |
| Unterrichtsräume | 300–500 lx |
| Allgemeine Untersuchungsbereiche | etwa 500 lx |
| Labore | 500–1.000 lx |
| Präzisionsmontage | 750–1.500 lx |
| Feine Elektronikfertigung und Prüfung | 1.000 lx oder mehr |
| Fotografie und professionelle Beleuchtung | abhängig von der jeweiligen Anwendung |
Diese Werte dienen vor allem dem Verständnis typischer Beleuchtungsniveaus und stellen keine universell verbindlichen Grenzwerte dar. Für Planung, Prüfung und Abnahme sind die jeweils geltenden regionalen Normen, branchenspezifischen Anforderungen und konkreten Sehaufgaben maßgeblich.
Wie wird Lux mit einem digitalen Luxmeter gemessen?
Die Beleuchtungsstärke wird üblicherweise direkt mit einem digitalen Luxmeter gemessen. Ein Lichtsensor erfasst das sichtbare Licht und wandelt das Signal in einen Luxwert um.
Für eine allgemeine Beleuchtungsmessung empfiehlt sich folgendes Vorgehen:
● Digitales Luxmeter einschalten und Funktionsbereitschaft prüfen;
● Lux als Maßeinheit und gegebenenfalls einen geeigneten Messbereich wählen;
● Sensor an der tatsächlich zu bewertenden Messposition platzieren;
● Sensorfläche entsprechend der definierten Messebene ausrichten – bei einer horizontalen Arbeitsfläche in der Regel nach oben;
● Abschattungen durch Körper, Hände oder Gegenstände vermeiden;
● Stabilisierung der Anzeige abwarten und Messwert dokumentieren;
● In größeren Bereichen mehrere Messpunkte erfassen und bei Bedarf die mittlere Beleuchtungsstärke bestimmen.
Bei der Bewertung einer Bürobeleuchtung reicht beispielsweise eine einzelne Messung direkt unter einer Leuchte nicht aus. Mehrere Messpunkte über den tatsächlichen Arbeitsbereich liefern ein wesentlich repräsentativeres Bild.
Warum unterscheiden sich Luxwerte innerhalb desselben Raums?
Die Beleuchtungsstärke ist innerhalb eines Raumes nur selten vollständig gleichmäßig.
Direkt unter Leuchten können höhere Luxwerte auftreten, während Bereiche zwischen Leuchten, in Raumecken, hinter Maschinen oder weiter entfernt von den Lichtquellen geringere Werte aufweisen. Tageslicht, Reflexionen an Wänden sowie Möbel und Geräte verändern die Verteilung zusätzlich.
Ein einzelner Luxwert beschreibt daher nur die Beleuchtungsstärke am jeweiligen Messpunkt und nicht automatisch den gesamten Raum.
In größeren Bereichen wie Büros, Produktionshallen, Lagern oder Schulen werden deshalb üblicherweise mehrere Messpunkte verwendet. Je nach Bewertungsziel können auch mittlere Beleuchtungsstärke, Mindestbeleuchtungsstärke und Gleichmäßigkeit berücksichtigt werden.
Ist ein höherer Luxwert immer besser?
Ein höherer Luxwert bedeutet, dass mehr Licht auf die gemessene Fläche trifft. Eine höhere Beleuchtungsstärke ist jedoch nicht automatisch gleichbedeutend mit besserer Beleuchtungsqualität.
Jede Umgebung und Sehaufgabe hat einen geeigneten Beleuchtungsbereich. Zu wenig Licht kann Lesen, Erkennen und Präzisionsarbeiten erschweren. Zu hohe Beleuchtungsstärken können dagegen unnötigen Energieverbrauch verursachen und mit Blendung oder störenden Reflexionen einhergehen.
Eine gute Beleuchtungsplanung berücksichtigt daher zusätzlich:
● Eignung der Beleuchtungsstärke für die Sehaufgabe;
● Gleichmäßigkeit der Beleuchtung;
● Begrenzung von Blendung;
● Geeignete Farbtemperatur und Farbwiedergabe;
● Verhältnis zwischen Sehkomfort und Energieeffizienz.
Lux ist somit eine zentrale, aber nicht die einzige Kenngröße zur Beurteilung der Beleuchtungsqualität.
Warum ist Lux bei Beleuchtungsmessungen wichtig?
Lux beschreibt direkt die Beleuchtungsstärke auf einer Arbeits- oder Zielfläche. Daher wird diese Größe in der Gebäude- und Arbeitsplatzbeleuchtung, Industrie, im Handel, in Schulen, Gesundheitseinrichtungen, Laboren und bei Umweltmessungen verwendet.
Mit einer Luxmessung lässt sich unter anderem beurteilen:
● Ob die Beleuchtungsstärke auf einer Arbeitsfläche den Planungsanforderungen entspricht;
● Welche tatsächliche Beleuchtungswirkung nach der Installation erreicht wird;
● Ob zwischen verschiedenen Bereichen deutliche Unterschiede bestehen;
● Wie sich Alterung oder Änderungen am Beleuchtungssystem auswirken;
● Ob Leuchten ergänzt, reduziert oder neu positioniert werden sollten.
Im Vergleich zur alleinigen Betrachtung von Leistungsaufnahme oder Lumenangabe liefert eine Vor-Ort-Messung der Beleuchtungsstärke eine unmittelbarere Aussage über die tatsächlichen Lichtverhältnisse. Digitale Luxmeter gehören deshalb zu den gängigen Messgeräten für Beleuchtungsprüfung und Instandhaltung.
FAQ
1. Sind Lux und Lumen dieselbe Einheit?
Nein. Lumen (lm) bezeichnet den Lichtstrom einer Lichtquelle, Lux (lx) die Beleuchtungsstärke auf einer Fläche. Ein Lux entspricht einem Lumen pro Quadratmeter.
2. Wie viele Lumen entsprechen 1 Lux?
Lux und Lumen lassen sich ohne Angabe der Fläche nicht direkt umrechnen. Bei gleichmäßiger Verteilung erzeugt ein Lumen auf einem Quadratmeter eine mittlere Beleuchtungsstärke von einem Lux.
3. Warum liefert dieselbe Leuchte an verschiedenen Stellen unterschiedliche Luxwerte?
Abstand, Einfallswinkel, Lichtverteilung, Reflexionen und Abschattungen beeinflussen die Lichtmenge, die auf eine Fläche trifft. Deshalb können verschiedene Messpunkte unterschiedliche Werte ergeben.
4. Bedeutet ein höherer Luxwert automatisch einen höheren Lumenwert der Leuchte?
Nein. Der Luxwert hängt zusätzlich von Abstand, Fläche, Abstrahlwinkel, Lichtverteilung und Messposition ab. Aus einem Luxwert allein lässt sich der gesamte Lichtstrom nicht bestimmen.
5. Kann man den tatsächlichen Luxwert direkt aus der Lumenangabe berechnen?
Nur näherungsweise unter vereinfachten Bedingungen wie gleichmäßiger Lichtverteilung. In realen Installationen beeinflussen Abstand, Reflexionen und Abschattungen das Ergebnis, sodass eine direkte Messung mit einem Luxmeter zuverlässiger ist.
6. Muss der Sensor eines Luxmeters immer nach oben zeigen?
Nein. Der Sensor sollte an der zu bewertenden Messebene ausgerichtet werden. Bei horizontalen Arbeitsflächen zeigt er üblicherweise nach oben, bei vertikalen Flächen entsprechend in deren Richtung.
7. Reicht eine Luxmessung für einen ganzen Raum aus?
In der Regel nicht. Für die Bewertung größerer Flächen sollten mehrere Messpunkte verwendet werden, um mittlere Beleuchtungsstärke und Verteilung beurteilen zu können.
8. Bedeutet mehr Lux automatisch bessere Beleuchtung?
Nein. Zur Beleuchtungsqualität gehören auch Gleichmäßigkeit, Blendungsbegrenzung, Farbwiedergabe, Farbtemperatur und Energieeffizienz.
Fazit
Lux (lx) ist die internationale Einheit der Beleuchtungsstärke und beschreibt, wie viel Licht auf eine bestimmte Flächeneinheit trifft. Lux steht in direktem Zusammenhang mit Lumen, beide Größen beschreiben jedoch unterschiedliche Eigenschaften: Lumen bezeichnet den von einer Quelle abgegebenen Lichtstrom, Lux die auf einer Zielfläche ankommende Beleuchtungsstärke.
Der Luxwert wird unter anderem durch Lichtstrom, Abstand, beleuchtete Fläche, Lichtverteilung, Einfallswinkel, Abschattungen und Reflexionen beeinflusst. Deshalb kann dieselbe Leuchte an unterschiedlichen Messpositionen deutlich verschiedene Werte erzeugen.
Wer Lux richtig versteht, kann lichttechnische Angaben besser einordnen, reale Beleuchtungssituationen beurteilen und geeignete Messverfahren festlegen. Mehrpunktmessungen mit einem digitalen Luxmeter liefern zuverlässige Daten für Planung, Abnahme, Wartung und Bewertung von Beleuchtungsanlagen.
