Abstrahlwinkel: Definition und Bedeutung für die Lichtverteilung
Der Abstrahlwinkel beschreibt den Bereich, in dem eine Leuchte ihr Licht in den Raum aussendet. Er ist das zentrale Maß für die Lichtlenkung: Er legt fest, ob das Licht breit in alle Richtungen streut oder konzentriert auf eine bestimmte Fläche gerichtet wird. Der Abstrahlwinkel gibt also nicht an, wie viel Licht eine LED insgesamt erzeugt, sondern wie dieser Lichtstrom im Raum verteilt wird.
In der Lichttechnik wird dieser Wert als Halbwertswinkel bezeichnet. Er markiert den hellsten Kern des Lichtkegels, in dem das Licht noch mindestens die Hälfte seiner vollen Kraft besitzt. Da die Helligkeit zu den Rändern hin abnimmt, definiert der Abstrahlwinkel die effektive Nutzfläche der Beleuchtung. In der Praxis entscheidet er darüber, ob eine Fläche großflächig und gleichmäßig hell wird oder ob das Licht für eine punktuelle Beleuchtung gezielt gebündelt wird.
Als Faustformel gilt: Je kleiner die Gradzahl, desto gebündelter der Lichtstrom und desto höher die punktuelle Lichtstärke.
- • Engstrahlend (< 45°): Starke Bündelung des Lichtstroms auf einen kleinen Bereich. Erzeugt scharf abgegrenzte Lichtkegel und hohe Kontraste zwischen beleuchteter Fläche und Umgebung.
- • Mittelbreit (60° - 90°): Gleichmäßige Lichtverteilung mit weicherer Randzonenbildung. Ermöglicht eine gute Lichtdurchmischung bei moderaten Abständen zwischen den Lichtquellen.
- • Breitstrahlend (> 100°): Maximale Streuung des Lichts über eine große Fläche. Reduziert die Schattenbildung und sorgt für eine homogene vertikale und horizontale Ausleuchtung.
- • Asymmetrisch (Gezielte Lichtlenkung): Lichtverteilung durch spezielle Linsenoptiken, die den Lichtstrom nicht kegelförmig, sondern in eine spezifische Vorzugsrichtung lenken, um Streuverluste zu minimieren.
Was ist der Abstrahlwinkel einer LED Leuchte und warum ist er entscheidend?
Auf einen Blick: Die 3 wichtigsten Fakten
- Definiert die Lichtverteilung: Der Abstrahlwinkel (in Grad °) bestimmt, ob Licht fokussiert (enger Winkel) oder flächig (breit) verteilt wird.
- Entscheidet über Effizienz: Ein korrekter Abstrahlwinkel senkt direkt die Betriebskosten, da das Licht nur dorthin gelenkt wird, wo es gebraucht wird.
- Garantiert Sicherheit: Er vermeidet gefährliche Blendung und dunkle Zonen und ist somit entscheidend für die Einhaltung der Arbeitsstättenrichtlinie.
Er entscheidet darüber, ob das erzeugte Licht effektiv auf der Nutzfläche ankommt oder als Energie in ungenutzten Bereichen verschwendet wird. Ein falscher Abstrahlwinkel kann eine ansonsten hochwertige Beleuchtungsanlage komplett unbrauchbar machen.
Der Lichtkegel: Von fokussiert bis flächig
Stellen Sie sich den Abstrahlwinkel als einen sichtbaren Lichtkegel vor. Der Abstrahlwinkel gibt an, wie spitz oder flach dieser Kegel ist. Technisch wird er an dem Punkt gemessen, an dem die Lichtstärke auf 50 % ihres zentralen Maximums abgefallen ist. Diesen Wert nennt man Halbwertswinkel.
Welche Abstrahlwinkel gibt es und wo werden sie eingesetzt?
Die Wahl des Abstrahlwinkels hängt direkt von der Anwendung und vor allem der Montagehöhe ab. Die folgende Tabelle gibt Ihnen einen schnellen Überblick, welche Abstrahlwinkel sich für welche Beleuchtungslösung eignen.
| Abstrahlwinkel | Ideale Montagehöhe | Typische Anwendungsbereiche |
|---|---|---|
| Eng (< 60°) | 6 – 10 Meter | Fokussierte Hochregallagerbeleuchtung, Akzente bei der Fassadenbeleuchtung |
| Mittel (60° – 90°) | 4 – 8 Meter | Allgemeine Industriebeleuchtung, Werkstätten, Sporthallen, Tennishallen, Reithallen, Ladenbeleuchtung |
| Breit (120°) | 3 – 6 Meter | Effiziente Parkplatzbeleuchtung, flächige Stallbeleuchtung, Bürobeleuchtung, Fitnessstudios, Gastronomie |
| Asymmetrisch | Variabel | Blendfreie Tennisplatzbeleuchtung und Reitplatzbeleuchtung, Regal- & Wandflutung |
Wie wähle ich den korrekten Abstrahlwinkel in 3 Schritten aus?
Die Auswahl des richtigen Abstrahlwinkels ist ein systematischer Prozess. Mit diesen drei Schritten treffen Sie eine fundierte Entscheidung, die perfekt auf Ihre räumlichen Gegebenheiten und Ziele zugeschnitten ist.
Schritt 1: Raumhöhe und Montageposition analysieren
Die Montagehöhe der Leuchten ist der wichtigste Faktor. Je höher die Leuchte hängt, desto enger muss der Abstrahlwinkel sein, um das Licht effizient und ohne hohe Verluste auf die Nutzfläche zu bringen.
Schritt 2: Den Beleuchtungszweck definieren
Was genau soll beleuchtet werden? Das Ziel definiert die erforderliche Präzision des Lichts. Benötigen Sie eine breite Grundbeleuchtung für eine ganze Halle oder eine fokussierte Zonenbeleuchtung? Für die gewünschte Atmosphäre spielt hier neben dem Abstrahlwinkel auch die passende Lichtfarbe eine entscheidende Rolle. Bei multifunktionalen Bereichen, in denen die Helligkeit angepasst werden muss, ist zudem die Kombination mit einer flexiblen Dimmung ein wichtiger Planungsfaktor.
Schritt 3: Hindernisse und Raumgeometrie prüfen
Kein Raum ist ein leerer Würfel. Maschinen, Regale oder bauliche Elemente können das Licht blockieren. Ebenso muss die Umgebungsbedingung selbst berücksichtigt werden: In staubigen oder feuchten Bereichen wie einer Werkstatt oder Stallung ist die korrekte IP-Klassifizierung der Leuchte für die Langlebigkeit ebenso wichtig wie der Abstrahlwinkel.
Die häufigsten Fehler (und wie Sie sie vermeiden)
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Theorie ist gut, Praxis ist besser. Sehen Sie selbst, wie der richtige Abstrahlwinkel und die Lichtqualität unserer Leuchten in Ihrer eigenen Umgebung wirken.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zum Abstrahlwinkel
Die korrekte Wahl des Abstrahlwinkels bestimmt über Effizienz, Qualität und Sicherheit Ihrer Beleuchtung. Eine Fehlanpassung verursacht deutlich höhere Energiekosten und führt zu direkten Nachteilen:
- Energieeffizienz: Ein zu breiter Winkel in hohen Räumen wie Industrie- oder Sporthallen beleuchtet Wände statt Nutzflächen. Diese Energie wird ungenutzt absorbiert.
- Beleuchtungsqualität: Ein zu enger Winkel in niedrigen Räumen erzeugt helle "Lichtinseln" und dunkle Zonen. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Ausleuchtung (gemäß DIN EN 12464-1 ein Qualitätsmangel).
- Arbeitssicherheit: Starke Schatten oder Blendung durch falsch gewählte Winkel erhöhen das Unfallrisiko in Produktionsbereichen und können die Leistung von Sportlern beeinträchtigen.
Die Wahl des richtigen Abstrahlwinkels ist somit keine Empfehlung, sondern eine wirtschaftliche und sicherheitstechnische Notwendigkeit.
Die wichtigste Faustregel für die Auswahl des Abstrahlwinkels ist die Montagehöhe der Leuchten. Das Ziel ist stets ein gleichmäßiger "Lichtteppich" auf der Nutzfläche.
- Hohe Decken > 8 m
- Hier ist ein enger Abstrahlwinkel (z.B. 60°) erforderlich, um das Licht verlustarm zum Boden zu bringen. Dies ist die erste Wahl für LED Hallenstrahler in Logistikzentren oder Sporthallen.
- Standard-Decken 5 - 8 m
- Ein mittlerer Abstrahlwinkel (z.B. 90°) bietet den besten Kompromiss aus Bündelung und Streuung. Er eignet sich ideal für Produktionsbereiche, Werkstätten und Supermärkte.
- Niedrige Decken < 5 m
- Ein breiter Abstrahlwinkel (>110°) ist hier notwendig, um eine schattenfreie und homogene Ausleuchtung zu erzielen. Dies ist typisch für Rasterleuchten oder moderne LED Linear-Lights in Büros und Verkaufsräumen.
Der Abstrahlwinkel fungiert als Multiplikator für die Lichtstärke (Lux), indem er den gesamten Lichtstrom (Lumen) einer Leuchte entweder konzentriert oder verteilt. Ein engerer Winkel führt bei gleichem Lumen-Wert zu einer signifikant höheren Lux-Zahl auf einer kleineren Fläche. Betrachten Sie folgendes Datenbeispiel mit einer Leuchte, die 10.000 Lumen abgibt:
- Bei einem 60°-Abstrahlwinkel wird das Licht auf eine kleine Fläche fokussiert. Dies resultiert in einer hohen Beleuchtungsstärke von beispielsweise 800 Lux – ideal für Montageplätze oder Torräume.
- Bei einem 120°-Abstrahlwinkel verteilt sich die identische Lumen-Zahl auf eine viermal so große Fläche. Die Beleuchtungsstärke im Zentrum sinkt dadurch auf circa 200 Lux – passend für eine allgemeine Grundbeleuchtung.
Schlussfolgerung: Die alleinige Betrachtung des Lumen-Werts ist für eine professionelle Planung von Industrieanlagen, Sportstätten oder Verkaufsflächen unzureichend.
Der Abstrahlwinkel hat einen entscheidenden, indirekten Einfluss auf die Blendungsbewertung (UGR). Während der UGR-Wert die gesamte Lichtsituation im Raum bewertet, ist die Leuchtdichte der einzelnen Leuchte im Sichtfeld ein Schlüsselfaktor – und diese wird direkt vom Abstrahlwinkel bestimmt.
Das Prinzip lautet: Ein enger Abstrahlwinkel (<60°) konzentriert die Leuchtdichte (cd/m²) der Leuchte auf eine kleine Fläche. Blickt eine Person in diese hochkonzentrierte Lichtaustrittsfläche, ist die Blendwirkung maximal.
- Beispiel Büro (UGR < 19 gefordert): LED Panels nutzen einen sehr breiten Abstrahlwinkel (>110°) über eine große, diffus abstrahlende Fläche. Dies verteilt die Leuchtdichte, hält sie an jedem Punkt niedrig und ermöglicht so einen blendfreien Betrieb.
- Beispiel Sporthalle: Ein Strahler mit 60° zur Ausleuchtung des Spielfelds aus 12 m Höhe kann einen exzellenten UGR-Wert haben, solange er außerhalb des normalen Sichtfelds von Spielern und Zuschauern positioniert ist. Derselbe Strahler auf 4 m Höhe im Sichtfeld würde eine unzulässig hohe Blendung verursachen.