Beleuchtungsplanung Schritt für Schritt: Berechnungsverfahren für Gebäude

Beleuchtungsplanung im Gebäude – Schritt-für-Schritt-Berechnung (Elektroinstallation)

Im Profibereich ist richtige Beleuchtungsplanung essenziell: Unterbeleuchtung mindert Arbeitsleistung, Überbeleuchtung verursacht unnötige Kosten. Bei kleinen Räumen vernachlässigbar, in großen Gebäuden, Werken, Fabriken signifikant.

Basisansatz: Gesamtlichtbedarf des Raums / Lichtstrom einer Einzellampe (Lumen). Für Durchschnittsräume brauchbar, aber praktisch ungenau.

Praxisrelevant: Leuchtmittel-Lumenoutput sinkt über Lebensdauer (Alterung, Staub). Sauberkeit wichtig. Helle Wände reflektieren mehr als dunkle → unterschiedliche Bedarfe.

Zuerst Grundbegriffe der Beleuchtungsplanung verstehen.

Raumindex (Room Index)

Basiert auf Raumform und -größe. Beschreibt Verhältnis Länge, Breite, Höhe. Typisch 0,75 – 5.

l = Raumlänge, w = Raumbreite, h_wc = Höhe Arbeitsfläche (Tisch) bis Decke.

Formel gilt nur bei Raumlänge < 4 × Breite.

Wartungsfaktor (Maintenance Factor)

Verhältnis Lichtstrom nach Zeitintervall zu Neuzustand. Lumenoutput sinkt durch Alterung (intern: Sättigung) und externe Faktoren (Staub). Kühler, staubfreier Bereich → besserer Wartungsfaktor als heißer, staubiger Industriehalle.

Wert ≤ 1. Typische Werte:

• 0,8 – Büros/Klassenzimmer
• 0,7 – Saubere Industrie
• 0,6 – Schmutzige Industrie

Weiterlesen: Lichtemittierende Bauelemente & Typen

Raumreflexion (Room Reflections)

Drei Hauptflächen:

1. Decke
2. Wände
3. Boden

Effektive Reflexionsgrade dieser drei Flächen beeinflussen reflektierten Lichtanteil auf Arbeitsfläche. Helle Farben (Weiß, Gelb) → höhere Reflexion als dunkle (Blau, Braun).

Ausnutzungsfaktor (Utilization Factor)

Verhältnis wirksamer Lichtstrom auf Arbeitsfläche zu Gesamtlichtstrom der Lichtquellen. Maß für Wirksamkeit des Beleuchtungskonzepts.

Abhängig von:

• Leuchtenwirkungsgrad
• Leuchtenverteilkurve
• Raumgeometrie
• Raumreflexionsgrade
• Polarkurve

Weiterlesen: Energieeffiziente Beleuchtung & Umsetzungsstrategien

Leuchtenabstand-Höhe-Verhältnis (Space to Height Ratio - SHR)

Verhältnis Abstand benachbarter Leuchten (Mitte-Mitte) zu deren Höhe über Arbeitsfläche.

H_m = Montagehöhe, A = Gesamtgrundfläche, N = Leuchtenanzahl.

Darf max. SHR der Leuchte (Herstellerangabe) nicht überschreiten.

Hinweis: Normales Wohnzimmer: 20 lm/ft² ≈ 215 lm/m². Unterrichtsraum: 300 lm/m². (Unterschiedliche Normen je Umgebung: z. B. MNC-Büros mit Nachtschicht 600 lm/m²)

Berechnungsschritte – Beispiel: Schulgeschoss

Analyse der Beleuchtungsanforderungen verschiedener Bereiche eines Schulgeschosses. Alle Leuchten & Ratings: Philips (Spezifikationen online einsehbar).

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Beleuchtungsberechnung Klassenzimmer

Querschnitt 6 × 9 = 54 m², h = 3 m
Benötigter Lichtstrom = 54 × 300 = 16.200 lm

Referenztabelle für Ausnutzungsfaktor (variiert nach Modell/Hersteller). Hier vereinheitlicht zum Verständnis. Echte Tabelle vom Hersteller nutzen.

Raumreflexion			Raumindex
C	W	F	0,75	1,0	1,25	1,5	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0
0,70	0,50	0,20	0,43	0,49	0,55	0,60	0,66	0,71	0,75	0,80	0,83
	0,30		0,35	0,41	0,47	0,52	0,59	0,65	0,69	0,75	0,78
	0,10		0,29	0,35	0,41	0,46	0,53	0,59	0,63	0,70	0,74
0,50	0,50	0,20	0,38	0,44	0,49	0,53	0,59	0,63	0,66	0,70	0,73
	0,30		0,31	0,37	0,42	0,46	0,53	0,58	0,61	0,66	0,70
	0,10		0,27	0,32	0,37	0,41	0,48	0,53	0,57	0,62	0,66
0,30	0,50	0,20	0,30	0,37	0,41	0,45	0,52	0,57	0,60	0,65	0,69
	0,30		0,28	0,33	0,38	0,41	0,47	0,51	0,54	0,59	0,62
	0,10		0,24	0,29	0,34	0,37	0,43	0,48	0,51	0,56	0,59
0,00	0,00	0,00	0,19	0,23	0,27	0,30	0,35	0,39	0,42	0,46	0,48

AUSNUTZUNGSFAKTOR-TABELLE FÜR SHR_Raum = 1,5

Reflexionscode Klassenzimmer = 752 (70 % Decke, 50 % Wände, 20 % Boden – Standard für helle Wände)

Für R.I. = 1,8 und Code 752 → Ausnutzungsfaktor UF = 0,66

Wartungsfaktor MF = 0,8 (Standard)

N = Anzahl Leuchten, E = mittlere Beleuchtungsstärke, A = Arbeitsflächenfläche, n = Lampen pro Leuchte, F = Lichtstrom pro Lampe, UF = Ausnutzungsfaktor, MF = Wartungsfaktor

Weiterlesen: Stern- & Dreieckschaltung von Beleuchtungslasten

Verwendung: Philips Green Perform LED Battens 40 W
Lumen/Watt: 4.000 lm / 40 W
Lichtfarbe: Neutralweiß 4.000 K
Farbwiedergabeindex > 80
Lebensdauer L70: 50.000 h

Beleuchtungsberechnung Konferenzraum

Querschnitt 6 × 9 = 54 m², h = 3 m
Lichtstrom = 54 × 300 = 16.200 lm

• R.I. = 1,8, Code 752 → UF = 0,66
• MF = 0,8

Verwendung: Philips Ultraslim Round LED Panel 22 W
Lumen/Watt: 1.760 lm / 22 W

Beleuchtungsberechnung Flur

Querschnitt 31 × 3 = 93 m², h = 3 m
Lichtstrom = 93 × 215 = 19.995 ≈ 20.000 lm

• R.I. = 1,82, Code 753 → UF = 0,66
• MF = 0,8

Verwendung: Philips MASTER TL5 High Efficiency ECO 35 W
Lumen/Watt: 3.650 lm / 35 W
CRI 85, Lebensdauer 25.000 h

Beleuchtungsberechnung Treppenhaus

Hinweis: Treppenhausverkabelung separat nachlesen.
Querschnitt 6,4 × 2,7 = 17,28 m², h = 3 m
Lichtstrom = 17,28 × 215 = 3.715 lm

R.I. = 1,26, Code 752 → UF = 0,55
MF = 0,8

Verwendung: Philips MASTER TL5 HIGH EFFICIENCY ECO 35 W
Lumen/Watt: 3.650 lm / 35 W
CRI 85, Lebensdauer 24.000 h

Beleuchtungsberechnung WC (Toilette)

• WC 1 & 2: 1,425 × 1,2 = 1,71 m², h = 3 m → Lichtstrom = 1,71 × 215 = 367 lm
  

  

R.I. < 0,75 → UF-Tabelle nicht anwendbar
MF = 0,8

Verwendung: Philips TL Miniature 8 W
Lumen/Watt: 410 lm / 8 W
CRI 60, Lebensdauer 10.000 h

• WC 3 & 4: 1,5 × 1,8 = 2,7 m², h = 3 m → Lichtstrom = 2,7 × 215 = 580 lm
  

  

R.I. < 0,75 → UF-Tabelle n. a.
MF = 0,8

Verwendung: Philips MASTER TL5 HIGH EFFICIENCY ECO 14 W
Lumen/Watt: 1.350 lm / 14 W
Lebensdauer 40.000 h

Einzelne LED-Röhre für beide Bäder im Shared-Betrieb nutzbar.

Beleuchtungsberechnung Waschraum

Querschnitt 6 × 6,6 = 39,6 ≈ 40 m² (Text: 49,5 m²?), h = 3 m
Lichtstrom = 49,5 × 215 = 10.642 lm

• R.I. = 1,05, Code 752 → UF = 0,49
• MF = 0,8

Verwendung: Philips Pacific LED Waterproof Batten 35 W
Lumen/Watt: 4.200 lm / 35 W
CRI 85, Lebensdauer 50.000 h

Hinweis: Leuchten gleichmäßig verteilen für gleichmäßige Ausleuchtung. Tatsächliche Leuchtenzahl oft niedriger als berechnet, da LED-UF besser als angenommen – Rechenschritte bleiben gleich.

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