Lumen vs. Lux: Das verwirrendste Konzept bei der Auswahl der LED-Beleuchtung

Bei der Auswahl von LED-Beleuchtungen oder der Gestaltung von LED-Beleuchtungslösungen stoßen viele Menschen häufig auf ein verwirrendes Problem: Was ist der Unterschied zwischen den auf der Verpackung aufgeführten „Lumen“ und „Lux“ in den Designspezifikationen?

Während sowohl Lumen als auch Lux mit „Helligkeit“ zusammenhängen, konzentrieren sie sich auf ganz unterschiedliche Aspekte: Lumen messen, wie viel Licht eine Leuchte aussendet, während Lux misst, wie viel Licht eine Oberfläche erhält.

Einige Leute glauben fälschlicherweise, dass je höher die Lumen, desto heller das Licht, während andere Lux fälschlicherweise als festen Parameter der Leuchte behandeln. Diese Missverständnisse führen häufig zu Auswahlfehlern, was zu unzureichender Beleuchtungsstärke oder Energieverschwendung führt. In der Praxis sind Lumen und Lux daher keine austauschbaren Konzepte, sondern müssen gemeinsam berücksichtigt werden, um genau zu bestimmen, ob eine Leuchte den Anforderungen an die Beleuchtung genügt.

Dieser Artikel führt Sie durch die Definitionen und Unterschiede zwischen Lumen und Lux, veranschaulicht deren Messmethoden und Anwendungsszenarien anhand von Beispielen aus der Praxis und hilft Ihnen bei der Auswahl der am besten geeigneten Metriken zur Bewertung und Konfiguration von LED-Beleuchtungsvorrichtungen basierend auf unterschiedlichen Projektanforderungen.

Grundkonzeptinterpretation

Was sind Lumen?

Lumen repräsentieren die Gesamtlichtleistung einer Lichtquelle in alle Richtungen oder wie viel Licht eine Lampe freigeben kann. Wenn Sie also die Beleuchtungsparameter verstehen, sind Lumen oft die intuitivste und häufigste Anzeige.

Eine LED-Lampe mit der Bezeichnung 800 Lumen bedeutet beispielsweise, dass sie eine Lichtleistung bietet, die einer herkömmlichen Glühlampe mit 60 Watt entspricht. Dieser Wert hilft uns beim Kauf von Beleuchtungskörpern schnell die Helligkeit verschiedener Produkte zu vergleichen, da Lumen eine inhärente Eigenschaft der Lichtquelle selbst sind und unabhängig von der Installationsumgebung sind.

Lumen sind besser geeignet, um die potenzielle Leistung einer Lichtquelle zu messen, können jedoch nicht direkt die Wirkung von Licht in einer tatsächlichen Umgebung anzeigen. Mit anderen Worten, selbst wenn zwei Lichter den gleichen Lumenwert haben, kann ihre visuelle Helligkeit in verschiedenen Räumen oder mit unterschiedlichen Installationsmethoden völlig unterschiedlich sein.

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Was ist Lux?

Lux stellt die Menge des empfangenen Lichts pro Flächeneinheit dar, wobei 1 Lux 1 Lumen pro Quadratmeter entspricht. Lux ist ein Schlüsselindikator für die Bewertung der Lichtqualität, denn was letztendlich die Erfahrung des menschlichen Auges bestimmt, ist nicht, wie viel Licht das Leuchtmittel aussendet, sondern die Intensität dieses Lichts, wenn es tatsächlich unseren Aktivitätsbereich erreicht. Im Gegensatz dazu ist Lux (Lux) enger auf das tatsächliche Erlebnis des Benutzers abgestimmt.

Lux misst nicht die Lichtquelle selbst, sondern wie viel Licht eine Oberfläche beleuchtet - wie z. B. Schreibtisch, Küchenarbeitsplatte oder Vitrine. Lux kann als Ergebnis der Verteilung von Lumen über einen bestimmten Bereich verstanden werden, was es zu einem intuitiveren Maß macht, ob ein Raum ausreichend hell ist.

Noch wichtiger ist, dass Lux eine direkte Beziehung zur Distanz hat. Je näher die Lichtquelle an der Oberfläche ist, desto konzentrierter ist die Lichtintensität pro Flächeneinheit, was zu einem höheren Luxwert führt; bei weiter entfernter Lichtquelle werden die gleichen Lumen über eine größere Fläche verteilt, was zu einer deutlichen Abnahme der Luxwerte führt.

Dies ist in realen Beispielen leicht zu beobachten: Ein 1.000-Lumen-Licht, das 1 Meter von einem Schreibtisch entfernt liegt, kann mehrere hundert Lux erreichen. Wenn Sie jedoch an einer 3 bis 4 Meter hohen Decke installiert werden, würde die Beleuchtungsstärke auf dem Schreibtisch stark abnehmen.

Unterschiede zwischen Lumen und Lux

Die Kernunterschiede zwischen Lumen und Lux lassen sich wie folgt zusammenfassen:

• Lumen sind die Maßeinheit für Lichtstrom, d. h. die Gesamtmenge des in alle Richtungen emittierten Lichts.
• Lux ist die Maßeinheit für die Beleuchtungsstärke, d. h. die Gesamtmenge des auf eine Oberfläche fallenden Lichts.

Lumen sind immer konstant, aber Lux variiert mit der Entfernung und der Größe des Raums. Aus diesem Grund kann man nicht feststellen, ob ein Raum ausreichend beleuchtet wird, indem man die Lumen der Leuchte allein betrachtet, und man muss auch Lux zur Auswertung in Betracht ziehen.

Aus diesen beiden Definitionen geht hervor, dass Lumen und Lux keine sich gegenseitig ausschließenden Konzepte darstellen, sondern Licht aus verschiedenen Perspektiven beschreiben. Ersteres sagt uns, wie viel Licht eine Lichtquelle aussenden kann, während letztere uns sagt, wie viel Licht das menschliche Auge in einer bestimmten Umgebung wahrnehmen kann. Nur durch die Kombination beider können wir wissenschaftlich feststellen, ob eine Leuchte für ein bestimmtes Anwendungsszenario wirklich geeignet ist.

Der Unterschied und die Verbindung zwischen Lumen und Lux

Im vorherigen Abschnitt haben wir die Definitionen und Kernunterschiede zwischen Lumen und Lux eingeführt, aber in praktischen Anwendungen sind sie häufig verwechselt. Der grundlegende Unterschied liegt darin, dass sich die Lumen auf die Gesamtleistung der LED-Lichtquelle selbst konzentrieren, während Lux sich darauf konzentriert, wie dieses Licht über einen bestimmten Raum oder eine bestimmte Oberfläche verteilt ist.

Sie können sich Lumen als die „Fließgeschwindigkeit eines Wasserhahns“ vorstellen, während Lux die „Dicke der Wasserschicht ist, wenn das Wasser auf den Boden trifft“. Die gleiche Durchflussrate führt zu tiefem Wasser, wenn es in einen kleinen Behälter fällt, aber dünn erscheint, wenn es sich über eine große Fläche ausbreitet.

Auch wenn ein Licht eine hohe Lumen-Einstufung hat, wenn es an einer sehr hohen Decke installiert ist oder einen großen Lichtverteilungsbereich hat, kann der Lux auf dem Arbeitsbereich immer noch unzureichend sein.

Diese Unterscheidung kann auch intuitiv mit einer Formel ausgedrückt werden:

Lux = Lumen/Fläche

Mit anderen Worten: Die Beleuchtungsstärke (Lux) entspricht der Gesamtlichtleistung (Lumen) der Lichtquelle, geteilt durch die zu beleuchtende Fläche. Dies erklärt auch, warum sich die gleiche Leuchte in verschiedenen Umgebungen sehr unterschiedlich anfühlen kann. Beispielsweise kann eine Leuchte mit einer Nennleistung von 1.000 Lumen in einem kleinen Raum sehr hell anfühlen, in einem großen Flur jedoch dunkel. Dies liegt nicht daran, dass sich der Lumenwert der Glühbirne geändert hat, sondern weil der Luxwert mit zunehmender Fläche abnimmt.

Andererseits ist Lux auch eng mit dem Abstand zwischen der Lichtquelle und der Zieloberfläche verbunden. Wenn die Entfernung zunimmt, breitet sich das Licht breiter aus, so dass die Menge des pro Flächeneinheit empfangenen Lichts abnimmt und der Luxwert abnimmt. Lumen bleiben jedoch konstant, da sich die Gesamtmenge des von der Lichtquelle emittierten Lichtes nicht geändert hat. Lumen bestimmen das „Potenzial“ des Lichts, während Lux seine „Leistung“ in tatsächlichen Umgebungen bestimmt.

Als solche sind Lumen und Lux keine isolierten, sondern komplementären Konzepte. Lumen helfen uns, die Lichtausbeute von LED-Leuchten von der Versorgungsseite zu verstehen, während Lux uns die tatsächliche Lichtwirkung in der Umgebung von der Nachfrageseite aus beurteilen lässt.

Wenn wir nur Lumen berücksichtigen, können wir das Gefühl haben, dass die Beleuchtung in großen Räumen nicht ausreicht. Wenn wir nur Lux berücksichtigen und dabei die inhärente Ausgabefähigkeit der LED-Leuchte ignorieren, können wir die Eignung des Geräts für den Raum während der Auswahl unterschätzen. Daher müssen diese beiden Metriken bei der tatsächlichen Beleuchtungsgestaltung und der Auswahl der LED-Leuchten zusammen verwendet werden, um eine umfassende und genaue Bewertung zu erzielen.

Wann sollten Sie Lumen verwenden? Wann sollte ySie konzentrieren sich auf Lux?

Nach dem Verständnis der Unterschiede und Zusammenhänge zwischen Lumen und Lux stellt sich eine gemeinsame Frage: Auf welche Metrik sollten wir uns in verschiedenen Situationen konzentrieren?

Lumen sind für horizontale Vergleiche geeignet, während Lux die Metrik ist, auf die bei der Durchführung einer detaillierten Beleuchtungsplanung fokussiert werden muss. Andererseits sind Lumen entscheidend, um zu verstehen, wie viel Licht eine einzelne Lichtquelle emittiert. Dies ist nützlich, um die Gesamtlichtleistung von Glühbirnen zu vergleichen, kann jedoch nicht bestimmen, ob die Beleuchtungsstärke für einen Raum oder eine Aufgabe aufgrund seiner Lichtverteilung und der Größe des Raums „ausreichend“ ist.

Nur durch Verständnis der für jeden einzelnen geeigneten Szenarien können wir sowohl Effizienz als auch Präzision bei der Auswahl der Beleuchtung erreichen.

Wenn wir die Gesamthelligkeit einer Leuchte verstehen wollen, ist Lumen die direkteste Referenz. Bei der Auswahl von LED-Lampen vergleichen Verbraucher beispielsweise ihre Lumenbewertungen, um festzustellen, ob sie herkömmliche Glühlampen mit 40 W, 60 W oder 100 W austauschen können. In solchen Fällen bieten Lumen einen schnellen Vergleichsmaßstab. Daher ist Lumen in Einzelhandelseinstellungen oder Produktvergleichen eine unverzichtbare Metrik.

Wenn es uns jedoch darum geht, ob ein bestimmter Bereich ausreichend hell ist, ist Lux eine sinnvollere Referenz. Lux ist die Metrik, die am direktesten mit menschlichen Aktivitäten zu tun hat, da es die tatsächliche Beleuchtungsstärke auf der Oberfläche der Beleuchtungsaufgabe misst. Schließlich nimmt das menschliche Auge nicht die Gesamtmenge an Licht wahr, die von einer Lichtquelle abgegeben wird, sondern die Beleuchtungsstärke dieses Lichts, die auf Oberflächen wie Schreibtische, Bücher oder Werkbänke fällt.

Bei der Gestaltung eines Lesebereichs müssen wir beispielsweise sicherstellen, dass auf dem Schreibtisch ausreichend Lux vorhanden ist, um Komfort und Augenschutz zu gewährleisten; in der Küchentheke entscheidet der Lux-Wert direkt über die Sicherheit des Kochprozesses; in der Fotografie, im Display oder in den Laborumgebungen ist LUX die wichtigste Metrik für die Beurteilung, ob die Beleuchtung professionellen Standards entspricht.

Folgendes sind einige gängige Lux-Levels:

Lumen und Lux-Messwerkzeuge und -methoden

Nach dem Verständnis der Konzepte von Lumen und Lux ist eine weitere häufige Frage, wie diese Werte gemessen werden. Es gibt signifikante Unterschiede zwischen den beiden in Bezug auf Messmethoden.

Das Messen von Lumen ist viel komplexer. Da es den von einer Lichtquelle in alle Richtungen abgegebenen Gesamtlichtstrom darstellt, muss die Leuchte in einem speziellen Gerät platziert werden, um genaue Werte zu erhalten.

Die üblicherweise verwendeten Werkzeuge sind die Integration von Kugeln oder IES-Verteilungsphotometern. Diese Geräte sammeln und reflektieren das gesamte von der Lichtquelle emittierte Licht gleichmäßig und berechnen dann den Gesamtlumenwert mithilfe professioneller Sensoren und entsprechender optischer Berechnungssysteme.

Da dieser Messprozess spezielle Ausrüstung und eine strenge experimentelle Umgebung erfordert, werden Lumen während der Tests von LED-Beleuchtungsherstellern oder Laboratorien bereitgestellt, und Verbraucher messen sie selten selbst.

Die Lux-Messung ist relativ einfach. Da Lux auf die Beleuchtungsstärke auf einer bestimmten Oberfläche fokussiert, muss nur ein Messgerät am Zielort platziert werden.

Zu den gängigen Werkzeugen gehören Handphotometer, die den Lux-Wert an diesem Punkt direkt anzeigen können. Dies ermöglicht es gewöhnlichen Benutzern, schnell zu beurteilen, ob die Beleuchtung in Heim- oder Büroumgebungen angemessen ist. Die Bequemlichkeit dieser Methode erleichtert die direkte Bewertung von Lux in der Praxis und wird daher als Beleuchtungsstandard weit verbreitet.

Es ist ersichtlich, dass Lux-Messungen enger mit dem täglichen Leben abgestimmt sind, sodass Benutzer und Designer die Lichteffekte in realen Szenarien überprüfen können, während Lumenmessungen mehr auf professionellen Methoden beruhen und als wichtige Grundlage für Produktleistungstests und -vergleiche dienen. Dieser Unterschied zeigt erneut, dass Lux und Lumen zwar eng miteinander verbunden sind, ihre Rolle in der praktischen Bedienung und Anwendung jedoch völlig unterschiedlich ist.

Lux in der Praxis: Empfohlene Beleuchtungsstärken für verschiedene Räume

Um den Wert von Lux wirklich zu verstehen, muss er im Kontext bestimmter Räume und Aufgaben betrachtet werden. Unterschiedliche Wohn- oder Arbeitsumgebungen haben unterschiedliche Anforderungen an das Beleuchtungsniveau.

Zwar gibt es allgemeine Empfehlungen für Orte wie Häuser oder Restaurants, aber bestimmte Orte erfordern möglicherweise bestimmte Lux-Werte. Die folgende Liste zeigt beispielsweise die erforderlichen Beleuchtungsstärken für Standorte mit bestimmten Merkmalen:

Diese Werte erinnern uns daran, dass wir uns bei der Auswahl von Beleuchtungskörpern nicht allein auf Lumen verlassen können, um die Eignung zu bestimmen. Lumen geben die Lichtleistung der Leuchte selbst an, ob sie jedoch den tatsächlichen Bedarf erfüllt, hängt von der Berechnung des erforderlichen Lux ab, basierend auf dem Raumbereich und der Nutzungsaufgabe.

Wenn beispielsweise das Ziel darin besteht, eine 10-Quadratmeter-Lesefläche mit 500 Lux zu beleuchten, müssen insgesamt etwa 5.000 Lumen Lichtquellen über die Fläche verteilt werden; wenn jedoch nur eine einzige 2.000-Lumen-Lichtquelle verwendet wird, kann der endgültige Effekt noch unzureichend sein.

Daher bietet Lux eine klarere Nutzungsrichtlinie, während Lumen die grundlegenden Daten für die Auswahl von Beleuchtungskörpern liefern. Die Kombination von beiden ermöglicht die wissenschaftliche und vernünftige Konfiguration von LED-Beleuchtungssystemen und stellt sicher, dass jeder Raum sowohl komfortabel als auch effizient ist.

Zusammenfassung

Im Bereich der LED-Beleuchtung sind Lumen und Lux zwei Begriffe, die häufig erwähnt werden, aber oft verwechselt werden. Wie bereits erwähnt, stellen Lumen die Gesamtleistung einer Lichtquelle dar und dienen als Metrik für die potentielle Helligkeit einer Leuchte; Lux misst dagegen die Verteilung des Lichts auf einer bestimmten Oberfläche oder in einem bestimmten Raum und orientiert sich enger an unserer realen Erfahrung im täglichen Gebrauch. Während die beiden Konzepte deutliche Unterschiede aufweisen, sind sie auch eng miteinander verbunden.

In der Praxis sind Lumen besser geeignet, um die Ausgabefähigkeiten verschiedener Beleuchtungskörper zu vergleichen und helfen uns dabei, schnell zu beurteilen, wie hell dieses Licht sein kann; Lux ist dagegen direkt mit der Aufgabenbeleuchtung verbunden, bestimmen Faktoren wie Lesekomfort, Küchensicherheit und Klarheit bei der Make-up-Anwendung vor einem Spiegel. Das Verständnis dieser Unterscheidung kann uns helfen, wissenschaftlich fundierte Entscheidungen bei der Planung der Beleuchtung zu treffen.

Noch wichtiger ist, dass die Qualität einer Beleuchtungsumgebung niemals durch einen einzigen numerischen Wert bestimmt wird. Ein wirklich vernünftiges Lichtdesign muss gleichzeitig die Lumenversorgung und die Nachfrage nach Lux berücksichtigen und sicherstellen, dass das Licht ausreichend abgegeben wird und gleichzeitig an den Ort verteilt wird, an dem es benötigt wird. Nur dann kann ein Raum sowohl effizient als auch komfortabel und auf die Nutzungsgewohnheiten der Menschen ausgerichtet sein.

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