Wie misst man die Beleuchtungsstärke in Innenräumen richtig?

Einleitung

Die Beleuchtung in Innenräumen hat direkten Einfluss auf den visuellen Komfort, die Arbeitseffizienz und die Sicherheit bei der Ausführung von Tätigkeiten. Ob in Büros, Schulen, Krankenhäusern, Produktionshallen, Laboren, Lagern oder gewerblich genutzten Gebäuden – die Beleuchtungsbedingungen sollten stets den tatsächlichen Anforderungen des jeweiligen Nutzungsbereichs entsprechen.

Das menschliche Sehsystem verfügt jedoch über eine ausgeprägte Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Lichtverhältnisse. Beim Betreten eines dunkleren oder helleren Raumes passen sich die Augen allmählich an das vorhandene Beleuchtungsniveau an. Daher lässt sich allein anhand der visuellen Wahrnehmung häufig nur schwer zuverlässig beurteilen, ob die tatsächliche Beleuchtungsstärke eines Innenraums den Planungs- oder Nutzungsanforderungen entspricht.

Ein digitales Luxmeter (Digital Lux Meter) erfasst das auf eine definierte Fläche auftreffende Licht und wandelt es in einen quantifizierbaren Messwert der Beleuchtungsstärke um, der beispielsweise in Lux (lx) angezeigt wird. Es ist ein wichtiges Messgerät für die Überprüfung von Innenraumbeleuchtungen, die Abnahme von Beleuchtungsanlagen in Gebäuden, die Bewertung von Arbeitsumgebungen sowie die Wartung von Beleuchtungssystemen.

Die Messung der Beleuchtungsstärke in Innenräumen besteht jedoch nicht einfach darin, ein Luxmeter im Raum zu platzieren und einen einzelnen Messwert abzulesen. Faktoren wie Messebene, Messhöhe, Position der Messpunkte, Sensorausrichtung, Tageslichteinfluss, Abschattung durch Personen und Betriebszustand der Leuchten können das Messergebnis beeinflussen.

Dieser Artikel erläutert systematisch, wie die Beleuchtungsstärke in Innenräumen fachgerecht gemessen wird. Darüber hinaus werden Mehrpunktmessungen, die Berechnung der mittleren Beleuchtungsstärke, die Dokumentation der Messergebnisse sowie Methoden zur Reduzierung typischer Messfehler beschrieben, damit möglichst genaue, zuverlässige und vergleichbare Messdaten erzielt werden können.

Die wichtigsten Inhalte dieses Artikels

Nach der Lektüre dieses Artikels wissen Sie:

● Was unter der Messung der Beleuchtungsstärke in Innenräumen zu verstehen ist;

● Warum die Beleuchtungsstärke in Innenräumen gemessen werden sollte;

● Welche Vorbereitungen vor einer Beleuchtungsmessung erforderlich sind;

● Wie die richtige Messebene und Messhöhe bestimmt werden;

● Wie Messpunkte für die Beleuchtungsstärke angeordnet werden;

● Wie der Sensor eines Luxmeters korrekt positioniert wird;

● Wie die mittlere Beleuchtungsstärke eines Innenraums berechnet wird;

● Wie Mindestbeleuchtungsstärke und Gleichmäßigkeit der Beleuchtung bewertet werden;

● Wie Messfehler durch Tageslicht, Abschattung durch Personen und andere Einflussfaktoren reduziert werden können;

● Wie ein standardisierter Ablauf für die Messung der Beleuchtungsstärke aufgebaut wird.

Was ist die Beleuchtungsstärke in Innenräumen?

Die Beleuchtungsstärke (Illuminance) beschreibt den Lichtstrom, der pro Flächeneinheit auf eine Oberfläche trifft. Die SI-Einheit der Beleuchtungsstärke ist Lux (lx).

Der grundlegende Zusammenhang kann wie folgt dargestellt werden: 1 lx = 1 lm/m²

Das bedeutet: Wenn ein Lichtstrom von 1 Lumen (lm) gleichmäßig auf eine Fläche von 1 Quadratmeter verteilt wird, beträgt die mittlere Beleuchtungsstärke auf dieser Fläche 1 Lux.

Dabei ist zu beachten, dass die Beleuchtungsstärke nicht beschreibt, wie „hell“ eine Leuchte selbst erscheint. Sie gibt vielmehr an, wie viel Licht tatsächlich auf einer bestimmten Fläche ankommt.

Beispiele:

● In Büros wird üblicherweise die Beleuchtungsstärke auf Schreibtischen oder Arbeitsflächen betrachtet;

● In Klassenräumen wird die Beleuchtungsstärke häufig auf Tischflächen, Tafeln oder anderen relevanten Unterrichtsflächen bewertet;

● In Produktionsbereichen wird die Beleuchtungsstärke an Maschinen, Montageplätzen oder tatsächlichen Arbeitsflächen gemessen;

● In Laboren ist häufig die Laborarbeitsfläche die relevante Messebene;

● In Lagern können Bodenflächen, Regale oder tatsächliche Arbeitsbereiche relevant sein;

● In Verkaufs- und Gewerberäumen können Bodenflächen, Verkaufstheken und Warenpräsentationsflächen bewertet werden.

Vor Beginn einer Beleuchtungsmessung muss daher zunächst festgelegt werden, welcher Bereich bewertet werden soll und welche Messebene für die jeweilige Anwendung relevant ist.

Warum sollte die Beleuchtungsstärke in Innenräumen gemessen werden?

Eine angemessene Innenraumbeleuchtung schafft geeignete visuelle Bedingungen für Arbeit, Lernen, Produktion und alltägliche Tätigkeiten.

Eine zu geringe Beleuchtungsstärke kann die visuelle Erkennbarkeit erschweren und insbesondere präzise Tätigkeiten beeinträchtigen. Eine übermäßig hohe Beleuchtungsstärke kann dagegen zu unnötigem Energieverbrauch führen und unter Umständen Blendung oder störende Reflexionen begünstigen.

Eine professionelle Messung der Beleuchtungsstärke liefert quantitative Daten für folgende Anwendungen:

● Überprüfung der Beleuchtungsplanung von Gebäuden;

● Abnahme von Beleuchtungsanlagen bei Bauprojekten;

● Bewertung der Beleuchtungsbedingungen in Büros;

● Überprüfung der Beleuchtung in Klassenräumen und Bildungsbereichen;

● Beleuchtungsmessungen in Produktionsbereichen und an Arbeitsplätzen;

● Bewertung der Beleuchtung in Krankenhäusern und medizinischen Arbeitsbereichen;

● Überprüfung der Beleuchtungsbedingungen in Laboren;

● Beleuchtungsmessungen in Lagern und Logistikbereichen;

● Beleuchtungsmanagement in Einkaufszentren, Hotels und öffentlichen Gebäuden;

● Bewertung der Alterung von Leuchten und Wartung von Beleuchtungssystemen;

● Vergleich der Beleuchtung vor und nach einer LED-Umrüstung;

● Projekte zur Energieeinsparung und Optimierung von Beleuchtungsanlagen.

Im Gegensatz zu einer rein subjektiven visuellen Beurteilung ermöglicht die Messung der Beleuchtungsstärke eine quantitative, dokumentierbare und vergleichbare Bewertung der tatsächlichen Lichtverhältnisse.

Welches Messgerät wird für die Messung der Beleuchtungsstärke benötigt?

Die Beleuchtungsstärke in Innenräumen wird üblicherweise mit einem digitalen Luxmeter gemessen.

Ein Luxmeter erfasst mit einem optischen Sensor das auf die lichtempfindliche Fläche einfallende sichtbare Licht. Das optische Signal wird in ein elektrisches Signal umgewandelt, durch die interne Elektronik und Signalverarbeitung des Geräts ausgewertet und anschließend beispielsweise in Lux oder Foot-candle (fc) angezeigt.

Für professionelle Beleuchtungsmessungen in Innenräumen sollten insbesondere folgende Eigenschaften des Luxmeters berücksichtigt werden:

● Deckt der Messbereich die tatsächlich zu erwartenden Beleuchtungsstärken ab;

● Entspricht die Messgenauigkeit den Anforderungen der jeweiligen Messaufgabe;

● Ist die spektrale Empfindlichkeit ausreichend an die photopische Hellempfindlichkeitskurve des menschlichen Auges angepasst;

● Ist die Kosinuskorrektur für Licht geeignet, das aus unterschiedlichen Einfallswinkeln auf den Sensor trifft;

● Ist die Auflösung für die jeweilige Anwendung ausreichend;

● Unterstützt das Gerät eine automatische oder manuelle Messbereichswahl;

● Sind praktische Funktionen wie Data Hold sowie MAX/MIN verfügbar;

● Unterstützt das Gerät Datenaufzeichnung oder Datenübertragung;

● Befindet sich das Messgerät in einem geeigneten Kalibrierzustand.

Wenn die Messergebnisse für eine formelle Bauabnahme, das Qualitätsmanagement oder eine Konformitätsbewertung verwendet werden sollen, sollte ein Messgerät ausgewählt werden, dessen Leistungsmerkmale und Kalibrierstatus den einschlägigen Normen und Projektanforderungen entsprechen.

Welche Vorbereitungen sind vor der Messung erforderlich?

Vor Beginn der eigentlichen Messung sollten sowohl das Messgerät als auch die Beleuchtungsbedingungen vor Ort überprüft werden.

Besonders wichtig ist eine saubere Sensoroberfläche. Staub, Öl oder andere Verschmutzungen auf der lichtempfindlichen Fläche können die auf den Sensor auftreffende Lichtmenge reduzieren und dadurch zu einem zu niedrigen Messwert führen.

Nach dem Einschalten des Luxmeters sollte Folgendes überprüft werden:

● Ist der Batterieladezustand ausreichend;

● Funktioniert die Anzeige ordnungsgemäß;

● Ist die richtige Einheit Lux oder fc eingestellt;

● Ist der Messbereich korrekt gewählt;

● Funktioniert bei Geräten mit separatem Sensor die Sensorverbindung ordnungsgemäß;

● Ist die lichtempfindliche Sensorfläche sauber;

● Zeigt das Gerät Fehlermeldungen oder andere Auffälligkeiten an;

● Wurde, sofern erforderlich, der Kalibrierstatus überprüft.

Wenn eine künstliche Beleuchtungsanlage gemessen werden soll, ist sicherzustellen, dass die zu prüfenden Leuchten ordnungsgemäß eingeschaltet sind und einen für die Messung ausreichend stabilen Betriebszustand erreicht haben.

Darüber hinaus empfiehlt es sich, Datum, Uhrzeit, Messort, Betriebszustand der Leuchten sowie die vorhandenen Tageslichtbedingungen zu dokumentieren, um eine spätere Auswertung zu erleichtern.

In welcher Höhe sollte die Beleuchtungsstärke gemessen werden?

Die Messhöhe für die Beleuchtungsstärke ist nicht grundsätzlich festgelegt, sondern sollte entsprechend der tatsächlichen Nutzung, der Sehaufgabe und dem zu bewertenden Bereich bestimmt werden.

Grundsätzlich sollte sich die lichtempfindliche Sensorfläche möglichst auf der tatsächlichen Arbeitsebene befinden, deren Beleuchtungsstärke bewertet werden soll.

Typische Messebenen in Innenräumen können beispielsweise sein:

Wenn für einen Bereich keine eindeutig definierte feste Arbeitsebene vorhanden ist, sollte die Messhöhe entsprechend den vor Ort geltenden Beleuchtungsnormen, Planungsanforderungen oder Projektspezifikationen bestimmt werden.

Das richtige Vorgehen besteht daher nicht darin, für alle Räume dieselbe feste Messhöhe zu verwenden, sondern die Messebene entsprechend der tatsächlichen Sehaufgabe festzulegen.

Wie wird der Sensor des Luxmeters richtig positioniert?

Bei der Messung der Beleuchtungsstärke auf einer horizontalen Arbeitsfläche sollte der Sensor des Luxmeters stabil am vorgesehenen Messpunkt positioniert werden. Die lichtempfindliche Fläche muss dabei mit der zu bewertenden Arbeitsebene ausgerichtet sein.

Bei der Messung eines Büroschreibtisches kann der Sensor beispielsweise am vorgesehenen Messpunkt auf der Tischfläche platziert werden, wobei die lichtempfindliche Fläche horizontal nach oben ausgerichtet ist.

Der Sensor sollte grundsätzlich nicht gezielt auf eine bestimmte Leuchte ausgerichtet werden, um einen höheren Messwert zu erhalten.

Das Licht in Innenräumen besteht normalerweise nicht nur aus direktem Licht der Leuchten, sondern auch aus reflektiertem Licht von Wänden, Decken, Böden, Möbeln und anderen Oberflächen. Ziel der Beleuchtungsstärkemessung ist es, die gesamte Lichtmenge zu erfassen, die tatsächlich auf die definierte Messebene trifft.

Während der Messung sollte Folgendes vermieden werden:

● Den Sensor mit der Hand abzudecken oder abzuschatten;

● Zwischen der Hauptlichtquelle und dem Sensor zu stehen;

● Den Sensor schräg zu positionieren;

● Den Sensor während des Ablesens zu bewegen;

● Klemmbretter, Werkzeuge oder andere Gegenstände in unmittelbarer Nähe des Sensors zu platzieren;

● Die ursprünglichen Reflexionsbedingungen im Messbereich künstlich zu verändern.

Soll die vertikale Beleuchtungsstärke gemessen werden, muss die Sensorausrichtung entsprechend der tatsächlich zu bewertenden vertikalen Ebene angepasst werden.

Wie werden Messpunkte für die Beleuchtungsstärke angeordnet?

Wenn die Beleuchtungssituation eines gesamten Innenraums bewertet werden soll, reicht eine Messung an nur einer Position in der Regel nicht aus.

Unterschiede bei Leuchtenposition, Montagehöhe, Lichtverteilung, Möblierung, Oberflächenreflexion und Tageslichteinfall können zu unterschiedlichen Beleuchtungsstärken in verschiedenen Raumbereichen führen.

Daher besteht eine fachgerechte Vorgehensweise darin, mehrere repräsentative Messpunkte im zu bewertenden Bereich festzulegen.

Eine übliche Methode besteht darin, den Messbereich in ein regelmäßiges Raster aufzuteilen und an repräsentativen Positionen innerhalb dieses Rasters zu messen.

Beispielsweise:

● Den Raum in Längsrichtung in mehrere Bereiche unterteilen;

● Den Raum in Querrichtung in mehrere Bereiche unterteilen;

● Ein regelmäßiges Messraster bilden;

● In den einzelnen Rasterbereichen Messpunkte festlegen;

● Die Messpunkte in einer einheitlichen Reihenfolge messen;

● Den Beleuchtungsstärkewert jedes Messpunkts separat dokumentieren.

Bei größeren Büros, Produktionshallen, Klassenräumen, Lagern oder gewerblich genutzten Gebäuden sollte die Anzahl der Messpunkte entsprechend erhöht werden, damit die Messergebnisse den gesamten Bereich möglichst repräsentativ abbilden.

Die genaue Anzahl, der Abstand und die Anordnung der Messpunkte sollten vorzugsweise entsprechend den geltenden nationalen Normen, Branchenstandards, Projektspezifikationen oder technischen Kundenanforderungen festgelegt werden.

Wie wird jeder einzelne Messpunkt richtig gemessen?

Nachdem die Messpunkte festgelegt wurden, sollte jeder Punkt nach einer einheitlichen Messmethode geprüft werden.

Zunächst wird der Sensor des Luxmeters am vorgesehenen Messpunkt positioniert und die lichtempfindliche Fläche korrekt ausgerichtet.

Nach dem Positionieren des Sensors sollte sich der Bediener möglichst aus Bereichen entfernen, in denen er den Lichteinfall auf den Sensor beeinflussen könnte. Dadurch wird verhindert, dass der Körper oder andere Gegenstände den Sensor abschatten.

Der Messwert sollte erst dokumentiert werden, wenn die Anzeige ausreichend stabil oder repräsentativ ist.

An jedem Messpunkt sollten möglichst die gleichen Bedingungen eingehalten werden:

● Gleiche Messebene;

● Gleiche Sensorausrichtung;

● Gleicher Betriebszustand der Leuchten;

● Gleiche Bedingungen hinsichtlich des Tageslichteinflusses;

● Gleiche Methode zur Ablesung und Aufzeichnung der Daten.

Nur bei weitgehend konstanten Messbedingungen lassen sich die Daten verschiedener Messpunkte zuverlässig miteinander vergleichen.

Wie wird die mittlere Beleuchtungsstärke in Innenräumen berechnet?

Nach der Erfassung der Beleuchtungsstärke an mehreren Messpunkten kann die mittlere Beleuchtungsstärke des untersuchten Bereichs berechnet werden.

Wenn alle Messpunkte gleich große Flächen repräsentieren, kann das einfache arithmetische Mittel verwendet werden:

Eavg = (E₁ + E₂ + E₃ + …… + Eₙ) ÷ n

Dabei gilt:

● Eavg: Mittlere Beleuchtungsstärke;

● E₁, E₂……Eₙ: Beleuchtungsstärke an den einzelnen Messpunkten;

● n: Anzahl der Messpunkte.

Beispielsweise werden in einem Büro neun Messpunkte festgelegt:

Werden alle Messwerte addiert und durch 9 geteilt, ergibt sich: Mittlere Beleuchtungsstärke Eavg ≈ 480 Lux

Im Vergleich zu einer Einzelpunktmessung liefert die aus mehreren Messpunkten berechnete mittlere Beleuchtungsstärke in der Regel eine objektivere Aussage über das allgemeine Beleuchtungsniveau des gesamten Bereichs.

Wenn die einzelnen Messpunkte unterschiedlich große Flächen repräsentieren, sollte anhand des jeweils anzuwendenden Messverfahrens geprüft werden, ob eine flächengewichtete Berechnung erforderlich ist, anstatt ein einfaches arithmetisches Mittel zu verwenden.

Warum sollten auch Mindest- und Höchstbeleuchtungsstärke berücksichtigt werden?

Die mittlere Beleuchtungsstärke beschreibt das allgemeine Beleuchtungsniveau eines Bereichs, bildet jedoch die räumliche Lichtverteilung nicht vollständig ab.

So kann beispielsweise die mittlere Beleuchtungsstärke eines Büros den Planungsanforderungen entsprechen, während Bereiche in Raumecken, hinter Einrichtungen oder in größerer Entfernung zu den Leuchten deutlich dunkler bleiben.

Daher ist es sinnvoll, bei der Bewertung der Innenraumbeleuchtung zusätzlich folgende Werte zu erfassen:

● Mittlere Beleuchtungsstärke Eavg;

● Mindestbeleuchtungsstärke Emin;

● Höchstbeleuchtungsstärke Emax.

Diese Werte ermöglichen eine umfassendere Beurteilung der tatsächlichen Lichtverteilung im Raum und helfen dabei, lokal zu dunkle oder zu helle Bereiche zu erkennen.

Was ist die Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke?

Die Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke dient zur Beurteilung, wie gleichmäßig das Licht innerhalb eines bestimmten Bereichs verteilt ist.

In einigen Bewertungssystemen kann sie als Verhältnis der Mindestbeleuchtungsstärke zur mittleren Beleuchtungsstärke ausgedrückt werden: U₀ = Emin ÷ Eavg

Beispiel: Die Mindestbeleuchtungsstärke in einem Innenbereich beträgt 350 Lux, die mittlere Beleuchtungsstärke 500 Lux.

Dann gilt: U₀ = 350 ÷ 500 = 0,70, das heißt, die Mindestbeleuchtungsstärke beträgt etwa 70 % der mittleren Beleuchtungsstärke.

Zu beachten ist, dass Definition, Berechnungsverfahren und Anforderungen an die Gleichmäßigkeit je nach Land, Region, Gebäudetyp und Beleuchtungsnorm unterschiedlich sein können.

Bei formellen technischen Prüfungen oder Konformitätsbewertungen sollten daher stets die tatsächlich anzuwendenden Beleuchtungsnormen oder Projektspezifikationen zugrunde gelegt werden.

Wie wird die Beleuchtungsstärke bei vorhandenem Tageslicht gemessen?

Innenbereiche in der Nähe von Fenstern, Glasfassaden oder Oberlichtern können erheblich durch Tageslicht beeinflusst werden.

Selbst bei unverändertem künstlichem Beleuchtungssystem können die Messergebnisse im selben Büro morgens und nachmittags sowie bei sonnigem und bewölktem Wetter deutlich voneinander abweichen.

Daher muss vor der Messung zunächst der Zweck der Prüfung eindeutig festgelegt werden.

Soll ausschließlich das künstliche Beleuchtungssystem bewertet werden, sollte der Einfluss des Tageslichts entsprechend dem anzuwendenden Messverfahren möglichst reduziert oder kontrolliert werden.

Soll dagegen die tatsächliche Gesamtbeleuchtungsstärke aus Tageslicht und künstlicher Beleuchtung unter realen Nutzungsbedingungen bewertet werden, kann das Tageslicht berücksichtigt werden. Die entsprechenden Umgebungsbedingungen sollten jedoch dokumentiert werden.

Es empfiehlt sich, folgende Informationen zu erfassen:

● Messdatum;

● Genaue Messzeit;

● Wetterbedingungen;

● Zustand von Vorhängen oder Sonnenschutzsystemen;

● Betriebszustand der künstlichen Beleuchtung;

● Haupteinfallsrichtung des Tageslichts.

Diese Angaben verbessern die Nachvollziehbarkeit und Vergleichbarkeit von Messungen, die zu unterschiedlichen Zeiten oder an verschiedenen Tagen durchgeführt werden.

Warum darf der Sensor während der Messung nicht durch Personen abgeschattet werden?

Der menschliche Körper kann Licht sowohl abschatten als auch reflektieren.

Steht der Bediener zwischen einer Leuchte und dem Sensor, kann der Körper einen Schatten erzeugen und die auf den Sensor auftreffende Lichtmenge reduzieren. Dadurch kann der gemessene Wert zu niedrig ausfallen.

Gleichzeitig können helle Kleidung, Wände, Klemmbretter und andere stark reflektierende Gegenstände die lokalen Lichtverhältnisse in der Nähe des Sensors verändern.

Beim Ablesen der Messwerte sollte daher Folgendes vermieden werden:

● Die Hauptlichtquelle mit dem Körper abzuschirmen;

● Einen Arm in unmittelbarer Nähe des Sensors zu positionieren;

● Den Lichteinfall mit einem Klemmbrett zu blockieren;

● Andere Personen unmittelbar neben dem Messpunkt stehen zu lassen;

● Möbel oder Geräte während der Messung zu bewegen und dadurch die Reflexionsbedingungen zu verändern.

Bei einem digitalen Luxmeter mit separatem Sensor kann der Sensor am Messpunkt positioniert werden, während der Bediener einen geeigneten Abstand einhält und den Messwert am Hauptgerät abliest.

Warum ist die Beleuchtungsstärke an verschiedenen Stellen desselben Raumes unterschiedlich?

Die Beleuchtungsstärke ist innerhalb eines Raumes normalerweise nicht vollkommen gleichmäßig verteilt.

Unterschiede zwischen verschiedenen Positionen sind daher grundsätzlich normal und können insbesondere durch folgende Faktoren verursacht werden:

● Unterschiedliche Montagepositionen der Leuchten;

● Unterschiedliche Abstände zwischen Leuchten und Messebene;

● Unterschiedliche Lichtverteilung der Leuchten;

● Abweichungen in der Lichtleistung einzelner Leuchten;

● Unterschiedliche Reflexionsgrade von Wänden, Böden und Decken;

● Abschattung durch Möbel, Geräte oder Gebäudestrukturen;

● Tageslichteinfall durch Fenster;

● Unterschiedliche Alterungszustände der Leuchten;

● Staub oder Verschmutzungen auf Leuchtenoberflächen;

● Defekte Leuchten oder reduzierte Lichtleistung.

Ein wesentlicher Zweck der Mehrpunktmessung besteht daher darin, tatsächliche Unterschiede der Beleuchtungsstärke innerhalb eines Bereichs zu erkennen, anstatt sich ausschließlich auf einen einzelnen Lux-Wert zu verlassen.

Muss vor dem Ablesen auf einen stabilen Messwert gewartet werden?

Ja. Nachdem der Sensor an einen neuen Messpunkt gebracht wurde, sollte der Messwert nicht sofort aufgezeichnet werden, solange sich die Anzeige noch deutlich verändert.

Vor der Dokumentation sollte abgewartet werden, bis sich der Messwert weitgehend stabilisiert hat.

Die erforderliche Stabilisierungszeit hängt von der Ansprechgeschwindigkeit des Luxmeters, der Art der Lichtquelle und den Umgebungsbedingungen ab. Daher ist es nicht sinnvoll, für alle Messungen eine einheitliche feste Wartezeit vorzugeben.

Wenn der angezeigte Wert kontinuierlich innerhalb eines kleinen Bereichs schwankt, kann die Anzeige über einen bestimmten Zeitraum beobachtet und anschließend entsprechend dem anzuwendenden Messverfahren ein stabiler oder repräsentativer Wert dokumentiert werden.

Bei dimmbaren Beleuchtungssystemen, periodisch veränderlichen Lichtquellen oder anderen dynamischen Lichtverhältnissen sollte ein für die jeweilige Anwendung geeignetes Messverfahren eingesetzt werden.

Standardverfahren zur Messung der Beleuchtungsstärke in Innenräumen

Um die Vergleichbarkeit von Messergebnissen zwischen verschiedenen Bedienern, Messzeitpunkten und Messbereichen zu verbessern, kann ein standardisiertes Verfahren für Innenraum-Beleuchtungsmessungen eingeführt werden.

Schritt 1: Messziel festlegen

Festlegen, ob die künstliche Beleuchtung, die kombinierte Wirkung von Tageslicht und künstlicher Beleuchtung oder die Beleuchtung eines bestimmten Arbeitsbereichs bewertet werden soll.

Schritt 2: Messebene bestimmen

Die Messhöhe entsprechend der Schreibtischfläche, Laborarbeitsfläche, Produktionsfläche, Bodenfläche oder einer anderen relevanten Sehaufgabe festlegen.

Schritt 3: Luxmeter überprüfen

Sicherstellen, dass der Sensor sauber ist, das Gerät ordnungsgemäß funktioniert, Einheit und Messbereich korrekt eingestellt sind und der Kalibrierstatus entsprechend den Projektanforderungen geprüft wurde.

Schritt 4: Beleuchtungsbedingungen stabilisieren

Die zu prüfenden Leuchten einschalten und warten, bis das Beleuchtungssystem einen für die Messung ausreichend stabilen Betriebszustand erreicht hat.

Schritt 5: Messpunkte festlegen

Entsprechend der Raumgröße, der Leuchtenverteilung und den anzuwendenden Anforderungen ein Messraster erstellen.

Schritt 6: Sensor korrekt positionieren

Die lichtempfindliche Sensorfläche an der zu bewertenden Ebene ausrichten und eine Abschattung durch Personen oder andere Gegenstände vermeiden.

Schritt 7: Stabilisierung des Messwerts abwarten

Die Anzeige beobachten und den Messwert aufzeichnen, sobald dieser stabil oder ausreichend repräsentativ ist.

Schritt 8: Alle Messpunkte erfassen

Alle festgelegten Messpunkte nach derselben Methode messen und Änderungen der Messbedingungen während des gesamten Vorgangs möglichst vermeiden.

Schritt 9: Messdaten berechnen und auswerten

Je nach Prüfanforderung mittlere Beleuchtungsstärke, Mindestbeleuchtungsstärke, Höchstbeleuchtungsstärke, Gleichmäßigkeit und weitere erforderliche Parameter berechnen.

Schritt 10: Messprotokoll erstellen

Messbedingungen, Gerätedaten, Positionen der Messpunkte und Messergebnisse dokumentieren, damit die Daten später ausgewertet, verglichen und zurückverfolgt werden können.

Welche Informationen sollten bei einer Beleuchtungsmessung dokumentiert werden?

Bei technischen Prüfungen, Bauabnahmen, Beleuchtungsmodernisierungen oder langfristigen Wartungsprojekten reicht es in der Regel nicht aus, lediglich den endgültigen Lux-Wert zu dokumentieren.

Es empfiehlt sich, ein vollständiges Messprotokoll für die Innenraumbeleuchtung zu erstellen.

Ein vollständiges Messprotokoll ermöglicht es Fachkräften, die Beleuchtungsbedingungen nach dem Austausch von Leuchten, einer Änderung der Beleuchtungsanordnung oder einer energetischen Modernisierung zuverlässig miteinander zu vergleichen.

Welche Fehler treten bei der Messung der Beleuchtungsstärke häufig auf?

Bei praktischen Messungen können bereits scheinbar geringe Unterschiede in der Durchführung das endgültige Messergebnis beeinflussen.

Zu den häufigsten Fehlern gehören:

● Nur einen einzelnen Punkt zu messen und diesen als repräsentativ für den gesamten Raum anzusehen;

● Eine Messhöhe zu verwenden, die nicht der tatsächlichen Arbeitsebene entspricht;

● Den Sensor direkt auf eine bestimmte Leuchte auszurichten;

● Den Sensor mit der Hand oder dem Körper abzuschatten;

● Unmittelbar nach dem Einschalten der Leuchten zu messen;

● Tageslichtbedingungen nicht zu dokumentieren;

● An verschiedenen Messpunkten unterschiedliche Messmethoden anzuwenden;

● Messwerte aufzuzeichnen, bevor sich die Anzeige stabilisiert hat;

● Staub oder Verschmutzungen auf der Sensoroberfläche zu ignorieren;

● Möbel oder Geräte während der Messung willkürlich zu bewegen;

● Ein Luxmeter über lange Zeit zu verwenden, ohne seinen Kalibrierstatus zu berücksichtigen.

Insbesondere bei Projekten, bei denen unterschiedliche Räume, Leuchten oder die Beleuchtung vor und nach einer Modernisierung miteinander verglichen werden sollen, ist eine einheitliche Durchführung unter vergleichbaren Messbedingungen besonders wichtig.

Wie lässt sich die Genauigkeit der Beleuchtungsmessung verbessern?

Um möglichst genaue, stabile und vergleichbare Messdaten zu erhalten, sollten folgende Grundsätze beachtet werden:

● Ein für die Messaufgabe geeignetes und ordnungsgemäß funktionierendes digitales Luxmeter verwenden;

● Vor der Messung prüfen, ob die lichtempfindliche Sensorfläche sauber ist;

● Die Messebene entsprechend der tatsächlichen Sehaufgabe festlegen;

● Bei größeren Flächen mehrere Messpunkte verwenden;

● Die Sensorausrichtung an allen Messpunkten einheitlich halten;

● Abschattungen durch Personen oder andere Gegenstände vermeiden;

● Warten, bis Beleuchtungssystem und Messwert einen stabilen Zustand erreicht haben;

● Tageslichteinflüsse kontrollieren oder vollständig dokumentieren;

● Die Messbedingungen an allen Messpunkten möglichst konstant halten;

● Bei formellen Prüfungen ein Messgerät verwenden, das die entsprechenden Kalibrieranforderungen erfüllt;

● Umgebungsbedingungen und sämtliche Messergebnisse vollständig dokumentieren.

Für Büros, Produktionsstätten, Schulen oder öffentliche Gebäude, in denen regelmäßig Messungen durchgeführt werden, können zusätzlich feste Messpunkte und einheitliche Dokumentationsverfahren definiert werden, um Veränderungen der Beleuchtungsanlage langfristig vergleichen zu können.

Wie lässt sich beurteilen, ob die Beleuchtungsstärke den Anforderungen entspricht?

Nach Abschluss der Messung müssen die ermittelten Werte mit den jeweils geltenden Anforderungen an die Beleuchtung verglichen werden.

Dabei ist zu beachten, dass es keinen einheitlichen Sollwert für die Beleuchtungsstärke gibt, der für sämtliche Innenräume gleichermaßen gilt.

Büros, Schulen, Krankenhäuser, Produktionsstätten, Lager, Labore und gewerblich genutzte Räume weisen unterschiedliche Sehaufgaben auf und benötigen daher unterschiedliche Beleuchtungsniveaus.

Selbst innerhalb desselben Gebäudes können für unterschiedliche Funktionsbereiche deutlich voneinander abweichende Anforderungen gelten.

Bei der Beurteilung der Messergebnisse sollten daher insbesondere folgende Vorgaben berücksichtigt werden:

● Vor Ort geltende Normen für die Beleuchtung von Gebäuden;

● Normen für die Beleuchtung von Arbeitsstätten;

● Relevante nationale oder branchenspezifische Normen;

● Beleuchtungsplanung und technische Projektspezifikationen;

● Technische Anforderungen des Kunden;

● Geltende gesetzliche Vorgaben oder Abnahmeanforderungen.

Bei einer professionellen lichttechnischen Bewertung können neben der mittleren Beleuchtungsstärke auch Mindestbeleuchtungsstärke, Gleichmäßigkeit, Blendung, Farbwiedergabeeigenschaften und weitere lichttechnische Qualitätsmerkmale berücksichtigt werden müssen.

FAQ – Häufig gestellte Fragen:

In welcher Höhe sollte ein Luxmeter bei der Messung der Beleuchtungsstärke in Innenräumen positioniert werden?

Die Messhöhe sollte entsprechend dem tatsächlich zu bewertenden Bereich bestimmt werden.

In Büros wird üblicherweise auf der Schreibtischfläche gemessen, in Klassenräumen auf Tischflächen oder definierten Unterrichtsarbeitsflächen und in Laboren auf Laborarbeitsflächen. In industriellen Bereichen sollte die Messebene der tatsächlichen Produktions- oder Arbeitsfläche entsprechen.

Für Bereiche ohne feste Arbeitsebene sollte die Messebene anhand der geltenden Beleuchtungsnorm oder Projektspezifikation festgelegt werden.

Reicht ein einzelner Messpunkt für einen gesamten Raum aus?

Wenn lediglich eine orientierende Einzelmessung erforderlich ist, kann ein bestimmter Punkt gemessen werden.

Soll jedoch das allgemeine Beleuchtungsniveau des gesamten Raumes bewertet werden, sollten normalerweise mehrere repräsentative Messpunkte verwendet werden.

Da die Beleuchtungsstärke innerhalb eines Innenraums erheblich variieren kann, kann ein einzelner Messwert die tatsächlichen Lichtverhältnisse des gesamten Bereichs in der Regel nicht vollständig abbilden.

Soll der Sensor des Luxmeters direkt auf die Leuchte ausgerichtet werden?

In der Regel nicht.

Bei der Messung der Beleuchtungsstärke auf einer horizontalen Arbeitsfläche sollte die lichtempfindliche Sensorfläche mit der tatsächlichen Arbeitsebene ausgerichtet sein und nicht direkt auf eine einzelne Leuchte zeigen.

Dadurch wird die gesamte Lichtmenge erfasst, die tatsächlich auf die betreffende Arbeitsfläche trifft.

Warum unterscheiden sich die Beleuchtungsstärkewerte bei Messungen am Tag und in der Nacht?

Wenn ein Innenraum über Fenster, Glasfassaden oder Oberlichter verfügt, beeinflusst das Tageslicht direkt die gesamte Beleuchtungsstärke.

Die Intensität des Tageslichts verändert sich außerdem abhängig von Wetter, Tageszeit und Sonnenstand. Daher können Messwerte am selben Ort zu unterschiedlichen Zeitpunkten deutlich voneinander abweichen.

Beim Vergleich von Messdaten sollte eindeutig dokumentiert werden, ob Tageslicht berücksichtigt wurde. Zusätzlich sollten Messzeit und relevante Umgebungsbedingungen festgehalten werden.

Warum unterscheiden sich die Lux-Werte an verschiedenen Stellen desselben Büros deutlich?

Dies kann unter anderem auf unterschiedliche Leuchtenpositionen, Abstände zu den Leuchten, Lichtverteilungen, Abschattungen durch Möbel, Oberflächenreflexionen und Tageslichteinflüsse zurückzuführen sein.

Die Beleuchtungsstärke weist innerhalb eines Raumes normalerweise eine räumliche Verteilung auf. Eine fachgerechte Bewertung der Innenraumbeleuchtung basiert daher in der Regel auf mehreren Messpunkten und nicht auf einem einzelnen Messwert.

Wie wird die mittlere Beleuchtungsstärke eines Raumes berechnet?

Wenn alle Messpunkte gleich große Flächen repräsentieren, werden die Beleuchtungsstärkewerte aller Messpunkte addiert und anschließend durch die Anzahl der Messpunkte geteilt. Das Ergebnis entspricht der arithmetisch gemittelten Beleuchtungsstärke.

Wenn die Messpunkte unterschiedlich große Flächen repräsentieren, sollte anhand der entsprechenden Prüfnorm oder Projektspezifikation bestimmt werden, ob eine flächengewichtete Berechnung erforderlich ist.

Kann ein Smartphone ein professionelles Luxmeter für die Messung der Beleuchtungsstärke ersetzen?

Der Umgebungslichtsensor eines Smartphones ist in erster Linie für Gerätefunktionen wie die automatische Anpassung der Bildschirmhelligkeit vorgesehen. Seine spektrale Empfindlichkeit, Kosinuskorrektur, sein Messbereich, seine Kalibrierung und die Vergleichbarkeit zwischen unterschiedlichen Geräten erfüllen nicht zwangsläufig die Anforderungen professioneller Beleuchtungsmessungen.

Smartphone-Apps können für einfache Orientierungs- oder Trendmessungen verwendet werden. Für die Abnahme von Gebäude- und Beleuchtungsanlagen, technische Prüfungen, Konformitätsbewertungen sowie Anwendungen mit Anforderungen an die Rückführbarkeit der Messdaten sollte jedoch ein professionelles digitales Luxmeter eingesetzt werden.

Muss ein Luxmeter regelmäßig kalibriert werden?

Für technische Prüfungen, Qualitätsmanagement und Anwendungen, bei denen eine Rückführbarkeit der Messdaten erforderlich ist, sollte ein geeigneter Kalibrierzyklus entsprechend den Empfehlungen des Geräteherstellers, dem Qualitätsmanagementsystem des Unternehmens und den anzuwendenden Prüfvorgaben festgelegt werden.

Langfristiger Einsatz, Alterung des Sensors, Verschmutzung, intensive Lichteinwirkung und mechanische Belastungen können die Geräteeigenschaften beeinflussen. Daher ist eine regelmäßige Überprüfung des Messzustands des Luxmeters wichtig.

Fazit

Bei einer korrekten Messung der Beleuchtungsstärke in Innenräumen geht es nicht lediglich darum, einen Lux-Wert zu erfassen. Entscheidend ist vielmehr, dass Messbedingungen, Messposition und Messverfahren einheitlich und repräsentativ sind.

In der praktischen Anwendung sollten zunächst Messziel und Messebene eindeutig definiert werden. Anschließend sind geeignete Messpunkte festzulegen und der Sensor des Luxmeters korrekt zu positionieren. Gleichzeitig sollten Einflüsse durch Abschattung von Personen, Veränderungen des Tageslichts und andere Änderungen der Umgebungsbedingungen möglichst minimiert werden.

Für Innenräume wie Büros, Schulen, Krankenhäuser, Produktionsstätten, Labore, Lager und gewerblich genutzte Gebäude ermöglicht eine standardisierte Mehrpunktmessung die Ermittlung von mittlerer Beleuchtungsstärke, Mindestbeleuchtungsstärke, Höchstbeleuchtungsstärke und Gleichmäßigkeit. Dadurch können die tatsächlichen Beleuchtungsbedingungen umfassender bewertet werden.

Wenn Messergebnisse für technische Abnahmen, Konformitätsbewertungen oder das langfristige Beleuchtungsmanagement verwendet werden, sollten Messverfahren und Bewertungskriterien entsprechend den vor Ort geltenden Normen, Projektspezifikationen und Prüfanforderungen festgelegt werden. Gleichzeitig ist ein professionelles digitales Luxmeter einzusetzen, das die erforderlichen Genauigkeits- und Kalibrieranforderungen erfüllt.

Eine einheitliche Messebene, ein einheitliches Messverfahren, vergleichbare Umgebungsbedingungen und eine vollständige Dokumentation der Messdaten sind entscheidend, um Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit von Beleuchtungsstärkemessungen in Innenräumen zu verbessern.