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Beleuchtung berechnen: Anzahl der Leuchten
Beim Wirkungsgradverfahren rechnest du aus der geforderten Beleuchtungsstärke, der Raumfläche und dem Lichtstrom je Leuchte aus, wie viele Leuchten der Raum braucht.
Raummaße, geforderte Beleuchtungsstärke und die Werte der Leuchte eingeben. Du bekommst die Anzahl der Leuchten, die erreichte Beleuchtungsstärke, die Anschlussleistung und auf Wunsch die Stromkosten im Jahr.
Formel und Begriffe
n ist die Zahl der Leuchten, Em der Wartungswert der Beleuchtungsstärke in Lux, A die Grundfläche des Raums in m², WF der Wartungsfaktor, ηB der Beleuchtungswirkungsgrad und ΦL der Lichtstrom je Leuchte in Lumen. Die Formel steht in der Formelsammlung von Christiani (Lichttechnik, Lampenanzahl). Dort heißt n „Lampenanzahl“ und ΦL „Lichtstrom je Lampe“. Hat jede Leuchte eine Lampe, etwa bei LED-Leuchten, ist das dasselbe. Bei mehreren Lampen je Leuchte setzt du den Lichtstrom aller Lampen der Leuchte zusammen ein.
Das Ergebnis wird immer aufgerundet. Mit der aufgerundeten Zahl rechnet der Rechner zurück, welche Beleuchtungsstärke der Raum dann im Mittel bekommt:
Was die Werte bedeuten
- Wartungswert Em: die Beleuchtungsstärke, die auch nach Jahren noch erreicht werden soll. Darum steht im Nenner der Wartungsfaktor.
- Wartungsfaktor WF: Leuchten verschmutzen, Lampen verlieren Lichtstrom, Wände werden dunkler. Der Faktor kleiner 1 plant das von Anfang an ein.
- Beleuchtungswirkungsgrad ηB: welcher Anteil des Lichts der Leuchten auf der Nutzfläche ankommt. Er hängt von Leuchte, Raumform und hellen oder dunklen Wänden ab.
Leistung und Kosten
Die Kosten rechnet der Rechner wie der Rechner Stromkosten: Kilowatt mal Stunden mal Preis je Kilowattstunde.
Beispiel aus der Praxis
Das Lager neben der Werkstatt (15 m × 8 m) bekommt neue LED-Leuchten. Die Lichtplanung gibt 300 lx als Wartungswert vor, dazu einen Beleuchtungswirkungsgrad von 0,6 und einen Wartungsfaktor von 0,8. Die ausgesuchte Leuchte hat 4000 lm und nimmt 36 W auf. Das Licht ist rund 2500 Stunden im Jahr an.
P = 19 · 36 W = 684 W → 0,684 kW · 2500 h = 1710 kWh → 1710 kWh · 0,37 € = 633 €/Jahr
Mit 19 Leuchten kommt der Raum im Mittel auf rund 304 lx. Für eine gleichmäßige Verteilung ordnest du die Leuchten zum Beispiel in Reihen an. Mit 20 Leuchten (4 Reihen zu je 5) bist du ebenfalls auf der sicheren Seite.
Warum wird die Zahl der Leuchten immer aufgerundet?
Weil die Formel ausrechnet, wie viele Leuchten mindestens nötig sind. Mit abgerundeter Zahl bleibt die Beleuchtungsstärke unter dem geforderten Wert. Oft rundest du noch weiter auf, damit sich die Leuchten in gleichmäßigen Reihen anordnen lassen.
Was ist der Unterschied zwischen Lux und Lumen?
Lumen (lm) ist der Lichtstrom, also wie viel Licht eine Leuchte insgesamt abgibt. Lux (lx) ist die Beleuchtungsstärke, also wie viel Licht auf einem Quadratmeter ankommt. 1 lx ist 1 lm je m². Darum steckt in der Formel die Fläche: Mehr Fläche braucht bei gleicher Beleuchtungsstärke mehr Lumen.
Woher bekomme ich Beleuchtungswirkungsgrad und Wartungsfaktor?
Beide Werte gehören zur Lichtplanung. Den Beleuchtungswirkungsgrad geben die Leuchtenhersteller in Tabellen an, abhängig von Raumform und Reflexion von Decke, Wänden und Boden. Den Wartungsfaktor legt der Planer fest, je nachdem, wie staubig der Raum ist und wie oft gereinigt wird. Der Rechner setzt bewusst keinen Wert ein.
Welche Beleuchtungsstärke verlangt die ASR A3.4?
Die Technische Regel für Arbeitsstätten ASR A3.4 „Beleuchtung und Sichtverbindung“ (BAuA, Ausgabe Mai 2023) nennt in Anhang 3 Mindestwerte Ēm für Tätigkeiten und Räume. Einige Beispiele: Flure ohne Fahrzeugverkehr 50 lx (Nr. 1.1), Schaltgeräteräume 200 lx (Nr. 3.6), grobe und mittlere Maschinenarbeiten 300 lx (Nr. 16.7), Schreiben, Lesen und Datenverarbeitung im Büro 500 lx (Nr. 4.2), Elektronikwerkstätten 1500 lx (Nr. 10.4). Ēm ist der Wert, unter den die mittlere Beleuchtungsstärke nicht sinken darf (Abschnitt 3.11). An keiner Stelle im Bereich des Arbeitsplatzes darf das 0,6-Fache unterschritten werden (Abschnitt 6.2). Einen Wartungsfaktor nennt die ASR nicht, der bleibt Sache der Lichtplanung.
Reicht die Formel für eine Lichtplanung?
Für eine Abschätzung ja, für die Planung nicht. Die Formel liefert einen Mittelwert über die ganze Fläche. Ob es an jedem Arbeitsplatz hell genug ist und ob das Licht blendet, zeigt erst eine Lichtberechnung mit Planungssoftware oder die Messung mit dem Luxmeter.
Was kostet die Beleuchtung im Jahr?
Anschlussleistung mal Brenndauer mal Strompreis. 19 Leuchten mit je 36 W sind 684 W. Bei 2500 Stunden im Jahr sind das 1710 kWh, bei 37 ct/kWh rund 633 €. Wer weniger Leuchten braucht, weil die Leuchte mehr Lumen hat, spart Anschlussleistung und Kosten. Einzelne Verbraucher rechnest du mit dem Rechner Stromkosten durch.
🎓 Lernmodus
- Noch keine Eingaben
Der Rechenweg erscheint, sobald alle Pflichtfelder gefüllt sind.
- Wirkungsgradverfahren: n = Em · A / (WF · ηB · ΦL), Formel nach Christiani, Formelsammlung Elektrotechnik (Leseprobe S. 63)
- Beleuchtungsstärke, Beleuchtungswirkungsgrad, Wartungsfaktor und Lichtstrom gibst du ein — aus Lichtplanung und Leuchtendatenblatt. Der Rechner setzt dafür keine eigenen Werte ein
- Optional übernimmt die Auswahl einen Mindestwert Ēm aus der ASR A3.4 (BAuA, Ausgabe Mai 2023, Anhang 3) ins Feld; er bleibt überschreibbar. Die ASR nennt keinen Wartungsfaktor
- Die Formel liefert einen Mittelwert über die ganze Grundfläche. Wie gleichmäßig das Licht verteilt ist, sagt sie nicht
- Rechteckiger Raum: Fläche = Länge × Breite
- Stromkosten mit der eingegebenen Leistung je Leuchte, ohne Steuerung, Dimmung oder Präsenzmelder
- Die Anzahl abrunden statt aufrunden — dann wird die geforderte Beleuchtungsstärke nicht erreicht
- Den Wartungsfaktor vergessen: Neue Leuchten sind heller als nach einigen Jahren Betrieb
- Bei Leuchten mit mehreren Lampen nur den Lichtstrom einer Lampe einsetzen — dann kommen viel zu viele Leuchten heraus
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