LED-Themen

Lux, Lumen, Watt, Kelvin – Die wichtigsten LED-Fachbegriffe kurz erklärt

Moderne Beleuchtungssysteme setzen auf LED und der Trend zur energieeffizienten Halbleitertechnik wird sich fortsetzen. Hier erfahren Sie, auf welche Angaben Sie achten müssen, um mit LED-Beleuchtung optimale Lichtqualität bei möglichst geringem Stromverbrauch zu erreichen.

LED-Beleuchtung ermöglicht individuell abgestimmte Lichtleistung bei sehr geringen Stromkosten. Bis zu 70 Prozent Stromkostenersparnis sind realistisch, wenn die Beleuchtungsanlage auf LED-Lampen umgerüstet wird. Zugleich schont das auf Halbleiter-Technologie basierende Licht die Umwelt und Gesundheit, da keine Giftstoffe darin verwendet werden. LED-Beleuchtung gilt daher zu Recht als das Licht der Zukunft.

Während man sich zu Zeiten der Glühbirne jedoch rein an  der Watt-Zahl orientierte, um das passende Leuchtmittel auszuwählen, sollte man bei LEDs mehrere Faktoren beachten, um das optimale Ergebnis zu erzielen. Neben der Leistung sind vor allem der Lichtstrom (Lumen), die Beleuchtungsstärke (Lux) und die Lichtfarbe (Kelvin) entscheidend.

Leistung (Einheit: „Watt“)

Mit der Leistung, angegeben in Watt, wird die Energieaufnahme einer Lampe beziffert. Damit allein lässt sich aber noch keine Aussage über die Helligkeit des Leuchtkörpers treffen. Eine Lampe ist umso energieeffizienter, je weniger Watt sie benötigt um eine bestimmte Helligkeit zu erzielen.

Beispielsweise kann eine LED-Röhre mit 20 Watt vergleichbare Helligkeit liefern wie eine herkömmliche Leuchtstoffröhre mit 60 Watt. Die LED-Röhre ist also erheblich stromsparender und effizienter.

 

Lichtstrom (Einheit: „Lumen“)

Die Helligkeit eines Leuchtmittels wird mit dem Begriff des Lichtstroms erfasst. Der Lichtstrom bezeichnet die gesamte von der Lampe in alle Richtungen abgegebene Lichtleistung. Gemessen wird der Lichtstrom in der Einheit Lumen. Zur Veranschaulichung: Eine Kerze strahlt etwa 10 Lumen aus, eine 100 Watt Glühbirne rund 1.400 Lumen und eine LED-Lampe wie zum Beispiel eine 150cm LED-Röhre kommt auf etwa 2.000 Lumen.

Beleuchtungsstärke (Einheit: „Lux“)

Um zu erfassen wie viel Lichtstrom auf eine bestimmte Fläche trifft, verwendet man den Begriff Beleuchtungsstärke. Sie wird in der Einheit Lux gemessen, wobei ein Lux dann vorliegt, wenn ein Lichtstrom von einem Lumen einen Quadratmeter Fläche gleichmäßig ausleuchtet. Für Büroarbeitsplätze ist beispielsweise eine Beleuchtungsstärke von mindestens 500 Lux vorgeschrieben.

 

Lichtfarbe (Einheit: „Kelvin“)

Neben der Stärke der Lichtstrahlung, gemessen in Lumen und Lux, spielt außerdem die Lichtfarbe eine wichtige Rolle für die Wirkung und Wahrnehmung von Licht. Die Lichtfarbe bezeichnet den Farbeindruck der Lichtstrahlung im sichtbaren Bereich des Spektrums. Je nach seiner spektralen Zusammensetzung wirkt Licht für das menschliche Auge kälter oder wärmer. Die Lichtfarbe wird in Kelvin angegeben.

Im Bereich LED-Leuchtmittel wird für weißes Licht unterschieden zwischen

  • warmweiß (WW, weniger als 3.300 Kelvin),
  • neutralweiß (NW, 3.300 bis 5.300 Kelvin) und
  • tageslichtweiß (TW oder KW, mehr als 5.300 Kelvin).

Dabei setzt man im Arbeitsbereich bevorzugt LED-Leuchtmittel mit den „kälteren“ Lichtfarben „neutralweiß“ und „tageslichtweiß“ ein, während LED-Lampen mit der Lichtfarbe „warmweiß“ vornehmlich zur stimmungsvollen Beleuchtung im privaten Wohnbereich Verwendung finden.

Mehr Lumen pro Watt! – Warum LEDs so stromsparend sind

Licht ist teuer und wird bei kontinuierlich steigenden Strompreisen zur immer größeren finanziellen Belastung. Für optimale Energieeffizienz gilt es also, möglichst viel Licht mit möglichst wenig Strom zu erzeugen. LED-Lampen sind gut geeignet für die energiesparende Beleuchtung, denn Sie erzeugen besonders viel Lumen pro Watt verbrauchter Energie. Hier erklären wir warum.
Mit dem Ende der herkömmlichen Glühbirne und der Einführung alternativer Leuchtmittel haben einige neue Begriffe Einzug gehalten, die man bis vor wenigen Jahren noch nicht beim Lampenkauf parat haben musste. „Lumen“ gehört dazu. Mit Lumen wird der Lichtstrom eines Leuchtmittels gemessen, also die in sämtliche Richtungen abgegebene Lichtleistung – umgangssprachlich könnte man auch einfach „Helligkeit“ dazu sagen.

Lumen und Watt – Nur gemeinsam aussagekräftig

Bei Glühbirnen orientierte man sich an der angegebenen Wattzahl, also ihrem Energieverbrauch. Daraus wurde auf die Helligkeit der Lampe geschlossen. Bei der Vielzahl der heute gebräuchlichen Leuchtmittel – Leuchtstoffröhren, Energiesparlampen, LED-Lampen – hilft jedoch die Wattzahl allein nicht weiter. Je nach Art des Leuchtmittels wird unterschiedlich viel (oder wenig) Strom verbraucht, um eine vergleichbare Helligkeit zu erzielen, das heißt für die Erzeugung der gleichen Lumenzahl werden unterschiedliche Wattzahlen benötigt.
Das stromsparendste Leuchtmittel ist entsprechend dasjenige, bei dem mit möglichst geringer Wattzahl der höchste Lumenwert erzielt wird. „Mehr Lumen pro Watt“ muss also die Devise lauten, wenn es um die Wahl der energieeffizientesten Lampe geht.

Leuchtmittel im Vergleich

Eine herkömmliche Glühbirne mit 40 Watt liefert etwa 400 Lumen, hat also eine Effizienz von rund 10 Lumen pro Watt. Damit sind die inzwischen abgeschafften Glühbirnen alles andere als energieeffizient. Kein Wunder, schließlich wurde der Großteil des aufgenommen Stroms nicht in Licht, sondern in Wärme umgewandelt.
Nur unwesentlich besser sieht es bei Halogen-Glühlampen mit 10–15 Lumen pro Watt aus. Effizienter sind da schon eher Energiesparlampen, die auf 35-65 Lumen pro Watt kommen. Leuchtstoffröhren („Neonröhren“) liegen bei 50-110 Lumen pro Watt und haben damit eine ordentliche Lichtausbeute – allerdings auch Nachteile (z.B. relativ kurze Lebensdauer, enthaltene Giftstoffe, Stroboskop-Effekte).
LED-Lampen bewegen sich je nach Typ ebenfalls im sehr effizienten Bereich und erzielen  25-90 Lumen pro Watt. Dass sie damit eine ausgesprochen gute Lichtausbeute liefern wird ersichtlich, wenn man sich das Konstruktionsprinzip von LED-Lampen vor Augen führt.

LED-Licht – effizient und ohne Streuverluste

LED-Lampen geben ihr Licht gerichtet ab, während die zuvor genannten konventionellen Leuchtmittel in alle Richtungen abstrahlen. Ungerichtete Lichtstrahlung geht zwangsläufig mit Lichtverlusten einher, da – zum Beispiel bei Leuchtstoffröhren – auch Licht nach oben und zu den Seiten gestrahlt wird, wo es nicht benötigt wird. Man behilft sich dann mit Reflektoren, die das Licht nach unten umlenken – doch dabei geht Leuchtkraft verloren. Das genannte Lumen/Watt-Verhältnis für Leuchtstoffröhren ist also weniger gut als es zunächst scheint.
Bei LED-Lampen treten aufgrund ihres Konstruktionsprinzips diese Streuverluste nicht auf, Licht wird nur dorthin geworfen, wo es benötigt wird.
LED-Lampen sind daher das Mittel der Wahl wenn es darum geht, mehr Lumen pro Watt zu erzeugen – für optimal ausgeleuchtete Arbeitsbereiche, sei es im Büro, in großen Hallen, Werkstätten, Praxen, Veranstaltungszentren, im Verkehrsbereich etc.