Messgrößen

Die Beleuchtungsstärke ist die wichtigste und häufigste Messgröße in Beleuchtungsanlagen. Sie wird im Mittelpunkt des Messrasters, das den gesamten Raum, den Arbeitsbereich oder nur den Arbeitsplatz erfasst, mit Luxmetern gemessen. Luxmeter bestehen aus einem Photoelement (photoelektrischer Empfänger) und einem meist digitalen Anzeigegerät, das direkt in Lux kalibriert ist. Wichtig bei der Messung ist, dass weder Personen noch Gegenstände, die nicht zur Standardeinrichtung gehören, den Lichtempfänger abschatten. Im Sinne des Arbeitsschutzes kann es jedoch sinnvoll sein, die Beleuchtungsstärke bei normaler Körperhaltung der Person am Arbeitsplatz zu messen. Aus den gemessenen Punktbeleuchtungsstärken werden die mittlere Beleuchtungsstärke und deren Gleichmäßigkeit berechnet (s. Abschnitt Auswertung).

Wichtige lichttechnische Kenngrößen im Innenraum hängen unmittelbar mit der Leuchtdichte von Objekten und deren Umgebung zusammen, wie etwa Kontraste oder Blendung. Die Leuchtdichte von hellen Flächen ist meist stark abhängig von der Beobachtungsrichtung und dem Beobachtungswinkel. Daher sind Leuchtdichtemessungen als Punktmessungen und daraus ermittelte Mittelwerte meist nur mit teuren Messinstrumenten und präzisen Stativen mit Winkelmesseinrichtungen durchführbar. Sie sind zeitaufwändig und erfordern viel fachliches Können.

Bildauflösende Leuchtdichtemessgeräte realisieren eine Abbildung des Objektraumes in der Bildebene eines, einer Digitalkamera ähnlichen Messgerätes (CCD-Kamera). Damit wird auch die Beobachtungsrichtung erfasst. Mit bildauflösenden Leuchtdichtekameras können mit einer Messung eine Vielzahl von Punktleuchtdichten und somit Leuchtdichteverteilungen bzw. Leuchtdichtebilder und geometrische Parameter gemessen werden. Die mittlere Leuchtdichte wird aus den Punktleuchtdichten für relevante Flächen bestimmt. Die Auswertung des digitalen Bildes erfolgt durch entsprechend komplexe Software. Die Ergebnisse werden auf Bildschirmen oder Ausdrucken dokumentiert.

Die Messwerte können als kalibrierte Grau- oder Falschfarbendarstellung (Pseudocolorierung) anschaulich dargestellt werden, insbesondere mit „gespreizter“ Skala bei geringen Änderungen (Gradienten) der Leuchtdichtewerte. Auch sind Grafiken der Messwerte als Isoflächen oder Isolinien möglich.

Die schnelle Erfassung einer Vielzahl von Messpunkten schafft die Voraussetzungen für effiziente Leuchtdichtemessungen z. B. im Tunnel. Insbesondere kann dadurch die Zeit für Messung und Auswertung stark reduziert werden.

Reflexionsgrade

Reflexionsgrade, z. B. von Raumbegrenzungsflächen, können mit geeigneten Reflektometern gemessen werden. Näherungsweise lassen sich die Reflexionsgrade auch mittels Reflexionsgradtafeln (Beispiel siehe Kapitel, Tabelle) oder, bei diffusen Flächen, über eine Leuchtdichte- und eine Beleuchtungsstärkemessung nach folgender Formel ermitteln:

 ρ = L · π/E

CRF-Werte

Zur Kennzeichnung der Reflexblendung auf horizontalen, glänzenden Flächen wird der Kontrastwiedergabefaktor CRF verwendet (s. a. Kapitel „Reflexblendung auf horizontalen Sehaufgaben“). Die Messung kann mit einem Spezialmessgerät oder auch mit bildauflösenden Geräten erfolgen. Das Messfeld entspricht der speziellen Position und der üblichen Blickrichtung des Betrachters zu dieser Fläche.

UGR-Grenzwerte

Für eine Überprüfung der UGR-Werte ist der Vergleich der vorhandenen Anlagendaten mit den vom Hersteller der Leuchten dokumentierten UGR-Tabellen anzustellen, wobei alle den Tabellenwerten zugrunde gelegten Annahmen mit den Gegebenheiten der Anlage selbst zu vergleichen sind. Insbesondere sind dies die Reflexionsgrade der Raumbegrenzungsflächen, die Leuchtdichteverteilung der Leuchten, die Leuchtenanordnung und das Abstands-/Höhenverhältnis der Leuchtenanordnung, die Blickrichtung und – falls erforderlich – Korrekturen der Tabellenwerte aufgrund abweichender Lampenbzw. Leuchtendaten (siehe Kapitel, Abschnitt UGR).

Für eine messtechnische Überprufung der UGR-Werte in einer ausgeführten Anlage müssen aus der Beobachterposition

• die Hintergrundleuchtdichte

• die mittlere Leuchtdichte der Leuchten

• die Raumwinkel als Maß der Größe der Blendlichtquellen (Leuchten) und

• die Position der Leuchten bezüglich der Beobachterposition und Blickrichtung ermittelt werden.

Diese Größen lassen sich mit bildauflösenden Leuchtdichtemessgeräten und entsprechenden Winkelmesseinrichtungen ermitteln und daraus mit entsprechender Software die UGR-Werte berechnen.

Die Messung von Blendsituationen und die Berechnung von UGR-Werten wird mit der bildauflösenden Leuchtdichtemesstechnik überhaupt erst ermöglicht.

Lichtfarbe und Farbwiedergabe

Die Überprüfung der Lichtfarbe und Farbwiedergabe- Eigenschaften der Lampen ist aufgrund der Lampenkennzeichnung möglich, wobei die speziellen Lampendaten, z. B. zur Farbwiedergabe, in den Dokumentationen der Lampenhersteller allgemeinverständlich angegeben werden (siehe Kapitel  „Lichtfarbe und Farbwiedergabe").

Leuchtdichte von Leuchten

Die mittlere Leuchtdichte der Leuchten ist im Zusammenhang mit der Beleuchtung von Bildschirmarbeitsplätzen von Bedeutung (s.a. Kapitel Büro). Die mittlere Leuchtdichte der Lichtaustrittsflächen der Leuchte muss gemäß EN 12464-1 in den C-Ebenen in Intervallen von 15°, beginnend bei 0°, und für die Ausstrahlwinkel γ = 65°, 75° und 85° gemessen und/oder berechnet werden. Üblicherweise werden diese Angaben durch den Hersteller der Leuchten zur Verfügung gestellt.

In der europäischen Norm EN 13032-1 „Angewandte Lichttechnik – Messung und Darstellung photometrischer Daten von Lampen und Leuchten – Teil 1: Messung“ ist die Messvorschrift zur Bestimmung der mittleren Leuchtdichtewerte enthalten.

Eine Messung des Ist-Zustandes der mittleren Leuchtdichten der Leuchten vor Ort ist nur unter entsprechendem messtechnischen Aufwand möglich, z. B. mit bildauflösenden Leuchtdichtemessgeräten (CCD-Kamera).