Lichtstrom

Unter Lichtstrom versteht man die Lichtleistung (Strahlung) einer Lichtquelle in alle Richtungen. Die abgestrahlte Lichtleistung wird in Lumen (lm) angegeben.

Beleuchtungsstärke

Wieviel Lichtstrom auf eine Fläche scheint, wird als Beleuchtungsstärke bezeichnet. Sie wird in Lux (lx) gemessen.

Leuchtdichte

Die Leuchtdichte bezeichnet das Verhältnis von Größe der angestrahlten Fläche zur Lichtstärke. Sie wird in Candela pro Flächeneinheit (cd/m2) gemessen.

Abstrahlwinkel

Der Winkel in dem das Licht von der Lichtquelle abgestrahlt wird, nennt man Abstrahlwinkel. Er wird in Grad (°) angegeben.

Reflexion

Unter Reflexion versteht man, wenn ein Lichtstrahl auf eine Fläche trifft und von ihr zurückgeworfen wird.

Blendung

Blendung verschlechtert die Sehbedingungen und wird als Störung empfunden. Blendung ist anstrengend für die Augen und führt zu Ermüdung und Konzentrationsverlust.

Lichtfarben

Lichtfarben beeinflussen nicht nur unsere visuelle Wahrnehmung, sondern auch unsere Emotionen und Empfindungen. Durch bewusste Farbwahl können wir die Atmosphäre eines Raumes gezielt gestalten und so das gewünschte Ambiente schaffen.

Licht selbst ist Energie in Form elektromagnetischer Strahlung, die sich in Wellen ausbreitet. Das Lichtspektrum erstreckt sich von langwelligen Infrarotstrahlen über das für unser Auge sichtbare Licht, bis hin zu kurzwelligen ultravioletten Strahlen.

Je nach Wellenlänge nehmen wir unterschiedliche Farben wahr: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett. Die Gesamtheit aller Wellenlängen ergibt Weiß, schwarzes Licht stellt die Abwesenheit von reflektiertem Licht dar.

Die Assoziationen, die wir mit bestimmten Farben verbinden, sind vielfältig. Gelb ruft schnell Gedanken an Sonne, Wärme und Lebensfreude hervor, während Blau Erinnerungen an das Meer weckt. Rot lässt uns an Feuer und Leidenschaft denken. Helle, bläuliche Töne erzeugen den Eindruck von Weite, Luftigkeit und Kühle, während Orange- und Rottöne eine warme und anregende Ausstrahlung haben.

Auch die Helligkeit oder Intensität einer Farbe spielt eine Rolle. Dunkle Farben lassen Zimmerkonturen optisch verschwinden, was dazu führt, dass die Grenzen eines Raumes für das Auge verschwimmen. Hingegen verleiht Weiß den Räumen Frische, Weite und Klarheit, wodurch sie ein Gefühl von Offenheit und Leichtigkeit vermitteln.

Mit Hilfe von Farbmischungen können unterschiedliche Licht-Akzente gesetzt werden. Im Bereich der Lichttechnik gibt es zwei verschiedene Methoden, um neue Lichtfarben zu kreieren:

  • die additive Farbmischung (Die Grundfarben Rot, Grün, blau werden gemischt, bei gleichem Verhältnis der 3 Farben entsteht weiß)
  • die subtraktive Farbmischung (Die Grundfarben Gelb, Magenta und Cyan können Teile des Lichtspektrums absorbieren)
Lichtfarbensteuerung bei einem LED Bild. Von Kaltweiss über Tageslicht zu Warmweiß

Lichtstärken

  • Die Lichtstärke ist eine physikalische Größe, die angibt, wie viel Licht eine Lichtquelle in eine bestimmte Richtung abstrahlt.
  • Sie wird in der Maßeinheit Candela (cd) angegeben und hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Leistung der Lichtquelle, dem Abstrahlwinkel und der Effizienz der Lichtquelle.
  • Die Helligkeit hängt von der Lichtstärke der Lichtquelle sowie von der Entfernung zur Lichtquelle und der Reflexionseigenschaft der beleuchteten Oberfläche ab.

Was ist indirekte Beleuchtung?

Bei indirekter Beleuchtung ist die Lichtquelle selbst nicht direkt sichtbar. Das Licht fällt durch Reflektion oder Streuung indirekt auf die beleuchtete Fläche. Dies führt zu einer diffusen und gleichmäßigen Ausleuchtung des Raums.

Die Vorteile von indirekten Beleuchtung

  • Indirekte Beleuchtung hat eine blendfreie und angenehme Wirkung. Sie ist besonders geeignet für Bereiche wie Hotelzimmer, Flure, Hallen und Restaurants.
  • Durch die diffuse Ausleuchtung entstehen keine harten Schatten oder scharfe Reflexe, sondern weiches und gleichmäßiges Licht.
  • Der Raum wird optisch größer wahrgenommen.
  • Kontraste im Raum werden abgemildert und eine stimmungsvolle Atmosphäre erzeugt.
  • Häufig können die Leuchtmittel der indirekten Beleuchtung gedimmt werden, um die Helligkeit anzupassen und eine individuelle Lichtstimmung zu erzeugen.
  • Durch die Auswahl der Lichtfarbe kann eine individuelle Gestaltung des Raums erreicht werden.

Was versteht man unter Reflexionsgrad?

Der Reflexionsgrad gibt an, wie viel Prozent des auf eine Fläche treffenden Lichts reflektiert (zurückgestrahlt) wird. Der Reflexionsgrad hängt von der Beschaffenheit und Farbe der Oberfläche ab. Helle Oberflächen haben in der Regel einen höheren Reflexionsgrad als dunkle Oberflächen.

  • Ein Reflexionsgrad von 1 bedeutet, dass die Oberfläche das gesamte einfallende Licht reflektiert.
  • Ein Reflexionsgrad von 0 bedeutet, dass die Oberfläche kein Licht reflektiert und es vollständig absorbiert oder durchlässt.

Hier sind einige Beispiele für den Reflexionsgrad verschiedener Oberflächen:

  • Eine weiße Decke oder Wand reflektiert bis zu 85 % des Lichts.
  • Helle Holzverkleidungen reflektieren bis zu 50 %.
  • Rote Ziegelsteine reflektieren bis zu 25 %.
  • Ein schwarzer Fußboden reflektiert kein Licht (0 %).

Was bedeutet dimmbar?

Eine dimmbare Lichtquelle ermöglicht es, die Intensität des Lichts zu regulieren. Dies geschieht in der Regel durch die Verwendung eines Dimmers, der den Stromfluss zur Beleuchtung steuert. Durch das Dimmen der Beleuchtung kann die Atmosphäre eines Raumes maßgeblich beeinflusst werden. Je nach Stimmung, Aktivität oder persönlichen Vorlieben kann die Helligkeit des Lichts angepasst werden.

Was sind die Vorteile von dimmbaren LEDs?

  • Flexibilität der Helligkeitsregelung. Sie bietet in Restaurants und Hotels die Anpassung an verschiedene Tageszeiten und Stimmungen. In Büros kann die Helligkeit individuell an die Bedürfnisse der Mitarbeiter angepasst werden, was sich positiv auf die Produktivität und das Wohlbefinden auswirken kann.
  • Für Büros oder Empfangsbereiche ermöglicht eine Dimmung die Einstellung einer optimalen Beleuchtung der Arbeitsplätze gemäß der Arbeitsstättenverordnung DIN EN 12665.
  • Dimmbare LEDs tragen zur Verlängerung der Lebensdauer der Leuchtmittel bei. Durch das Reduzieren der Helligkeit wird die Wärmeentwicklung verringert, was wiederum die Belastung der LEDs reduziert und ihre Lebensdauer verlängert. Dies führt zu einer längeren Nutzungszeit der Leuchtmittel und zu geringeren Wartungskosten.
  • Die Beleuchtung eines Raums kann man je nach Bedarf und Anlass anpassen. Bei einem gemütlichen Abend zu Hause können Sie das Licht dimmen, um eine warme und entspannende Atmosphäre zu erzeugen, während beim Lesen oder Arbeiten eine hellere Beleuchtung erforderlich sein kann.
Licht am Arbeitsplatz

Die Wirkung vom Licht am Arbeitsplatz

Konzentrationsfördernde Arbeitsatmosphäre und gesteigertes Wohlbefinden

Eine gut gestaltete Beleuchtung am Arbeitsplatz wirkt sich positiv auf die Gesundheit der Beschäftigten und ihre Arbeitsleistung aus. Denn Licht hat einen direkten Einfluss auf unsere Stimmung, Konzentration und Produktivität.

Daher sollten Sie bei der Gestaltung der Arbeitsplätze einige wesentliche Faktoren berücksichtigen:

Helligkeit und Farbtemperatur:

Eine helle und neutralweiße (3.300 – 5.300 K) bis kaltweiße (> 5.300 K) Lichtfarbe ist besonders empfehlenswert. Helles Licht wirkt anregend und verhindert die Produktion des Schlafhormons Melatonin. Stattdessen fördert helles Licht Wachheit und Konzentration. Es ist ratsam auch Tageslicht in die Beleuchtung einzubeziehen, da es als natürlicher Energiespender wirkt und die Stimmung positiv beeinflusst.

Mischung aus direkter und indirekter Beleuchtung:

Indirekte Beleuchtung schafft eine gleichmäßige Ausleuchtung des Raumes und reduziert Schattenbildung, während die direkte Beleuchtung der Arbeitsfläche gezieltes Licht für die spezifischen Aufgaben bietet.

Vermeidung von Spiegelungen und Blendung:

Vermeiden Sie Spiegelungen auf Bildschirmen und anderen reflektierenden Oberflächen, da sie die Sicht beeinträchtigen und die Konzentration stören. Durch den Einsatz von blendfreien Leuchten und die sorgfältige Positionierung der Beleuchtung kann dieses Problem effektiv minimiert werden.

Berücksichtigung des Alters und der Sehfähigkeit:

Das Alter der Mitarbeiter sollte bei der Gestaltung der Arbeitsplatzbeleuchtung berücksichtigt werden. Während bei jüngeren Mitarbeitern 500 Lux zufriedenstellend sind, steigt der Beleuchtungsbedarf bei älteren Mitarbeitern auf 750 bis 1.500 Lux an, um eine Ermüdung der Augen zu vermeiden.

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Gesetzliche Vorschriften und Normen:
In der Norm DIN EN 12665 (ArbStättV) sind Richtlinien für die Beleuchtung von Arbeitsstätten enthalten. Sie legt Kriterien für eine sichere, gesunde Arbeitsumgebung fest, wie Beleuchtungsstärke, Gleichmäßigkeit und Blendungsbegrenzung. Die Auswirkungen einer unzureichenden Beleuchtung am Arbeitsplatz können gravierend sein. Eine schlechte Beleuchtung kann sich negativ auf die Gesundheit und Leistungsfähigkeit der Mitarbeiter auswirken, wodurch Fehlerquoten und Unfallrisiken steigen.

HCL

Human Centric Lighting

Human Centric Lighting (HCL) fokussiert sich auf die Beleuchtungswirkung auf den Menschen. Es bezieht nicht nur das sichtbare Licht mit ein, sondern auch ultraviolette und infrarote Strahlung, die biologische Reaktionen im Körper auslösen können. Der Mensch orientiert seinen Tagesrhythmus normalerweise an der Sonne. Die sogenannte innere Uhr synchronisiert sich dabei mit dem Vorhandensein oder dem Fehlen von Sonnenlicht. Da sich unsere Lebensgewohnheiten zunehmend ändern, wird es jedoch zunehmend schwieriger für den Körper, im Gleichgewicht zu bleiben.

Human Centric Lighting kann in 4 verschiedene Kategorien unterteilt werden:

  • Circadiane Beleuchtung: Wird durch den Wechsel von Tag und Nacht sowie den Jahreszeiten bestimmt.
  • Aktivierende Beleuchtung: Dient der Steigerung der Aufmerksamkeit und Aktivität.
  • Entspannende Beleuchtung: Fördert die Entspannung und Erholung.
  • Emotional ansprechende Beleuchtung: Erzeugt bestimmte emotionale Stimmungen.

Was sind die Vorteile des HCL- Konzepts für die Innenbeleuchtung? 

  • Stärkt und unterstützt den natürlichen Biorhythmus
  • Kann Schlafstörungen vorbeugen
  • Fördert das Wohlbefinden, stärkt das Immunsystem und somit die Gesundheit
  • Verbessert die Konzentration und Leistungsfähigkeit
  • Steigert die Lebensqualität und Vitalität
Licht im Alter

Sehvermögen und Orientierung im Alter

Um den Bedürfnissen älterer Menschen gerecht zu werden, empfiehlt es sich, die Beleuchtungsstärke in der Wohnung aufzurüsten. Fachleute empfehlen eine doppelt so hohe Beleuchtungsstärke für Senioren, als für junge Menschen, um den gleichen Helligkeitseindruck zu haben. Die Beleuchtungsstärke sollte um mindestens ein Drittel über den üblichen Normwerten von 300 bis 500 Lux erhöht werden.

  • Das Licht für Senioren sollte immer aus mehreren Quellen stammen. So kann eine angenehme und ausgewogene Beleuchtung und eine gleichmäßige Verteilung des Lichts im Raum erreicht werden.
  • Dadurch werden Schatten und dunkle Ecken reduziert und Blendung verhindert. Das Licht kann so ausgerichtet werden, dass es nicht direkt in die Augen der Benutzer scheint, was das Sehvermögen verbessert und das Unbehagen durch zu helles Licht verringert.
  • Für eine angenehme und funktionale Umgebung eignet sich eine Mischung aus Deckenleuchten, Lichthimmel, Wand-, Steh- oder Tischleuchten.
  • Die gleichmäßige und kontrastfreie Ausleuchtung der Räume, sorgen für eine bessere Orientierung im Alter und beugen Stürzen vor.
  • Aufgrund der natürlichen Schwankungen des Tages- und Jahreslichts sollte die Innenraumbeleuchtung dimmbar sein, um das unzureichende Tageslicht flexibel auszugleichen. Durch das Dimmen der Beleuchtung kann abends zudem eine gemütlichere Atmosphäre geschaffen werden.
Melanopische Wirksamkeit des Lichts

Licht wirkt auf verschiedenste Weise auf uns: Visuell, emotional und auch biologisch. Unter melanopischen Wirkung versteht man, die nichtvisuelle physiologische Wirkung des Lichts auf Menschen. Die Bezeichnung kommt von dem Hormon Melanopsin, welches den Menschen schläfrig macht. Durch Licht kann die Produktion von diesem Hormon angeregt oder unterdrückt werden, diesen Vorgang nennt man dann melanopische Lichtwirkung. Bereits in früheren Jahren wurde das Leben der Menschen vom Tageslicht bestimmt. In der heutigen Zeit bestimmt Licht immer noch den Schlaf-Wach Rhythmus des Menschen und kann dank neuer Technologien beeinflusst werden. Allerdings sind es nicht die visuellen Aspekte von Licht, die unseren Biorhythmus steuern.

Die retinalen Ganglienzellen des Auges
Forscher fanden lichtempfindliche Ganglienzellen auf der menschlichen Netzhaut. Diese Rezeptoren verarbeiten ausschließlich nicht-visuelle, biologische Reize des Lichts. Die Ganglienzellen sind unter anderem für die Ausschüttung des o.g. Melanopsin Hormons zuständig und bestimmen somit den circadianen Rhythmus (24 Stunden Rhythmus).

Circadianer Rhythmus und Farbtemperaturen
Vom Sonnenaufgang, über die Mittagssonne bis zum Sonnenuntergang hat jede Tageszeit verschiedene Lichtintensitäten und Farbtemperaturen. Der Tages - Rhythmus des Menschen hat sich im Laufe der Evolution mit dem Licht der Sonne entwickelt und funktioniert auch heute noch so.

Die Dynamik der Tageszeiten sollte auch in einer künstlichen Lichtsteuerung nachgebildet werden. So unterdrückt ein hoher Blauanteil im Licht die Ausschüttung von Melanopsin und fördert damit Konzentration und steigert die Leistungsfähigkeit. Ein Rotanteil im Licht hingegen verstärkt die Ausschüttung von Melanopsin und entspannt damit den Körper.

Räumliche Verteilung von Licht
Auch die Richtung und räumliche Verteilung des Lichts hat eine Auswirkung auf unseren Biothythmus, da eine melanopische Wirkung vom Einfallswinkel des Lichts abhängt. Die retinalen Ganglienzellen sitzen im unteren hinteren Bereich der Netzhaut, weswegen das Licht flächig, diffus aus dem oberem Halbraum unser Auge erreichen sollte. Hier ist ebenfalls ein Zusammenhang zu dem natürlichen Licht des Taghimmels erkennbar. Eine besonders gute biologische Wirksamkeit erzielen große beleuchtete Flächen z.B. Lichtdecken, die an das Himmelszelt erinnern.

Lichtwirkung im Alter
Mit zunehmendem Alter wird nicht nur das Sehvermögen schlechter, sondern es gelangt auch nicht mehr so viel Licht durch die kleineren Pupillen. Aus diesem Grund benötigen ältere Menschen mehr Licht als jüngere. Um eine melanopische Wirkung bei älteren Menschen zu erzielen, benötigt man fast vier Mal mehr Licht als bei einem jungen Menschen.   Die Relevanz einer richtige Lichtplanung ist enorm für die Stabilisierung und Stärkung der inneren Uhr und und des damit verbundenen Schlaf-Wach- Rhythmus. Unter Berücksichtigung des melanopisch wirksamen Lichts können Konzentration, Regeneration, Stimmung und Emotionen gefördert und gesteuert werden.