Lux messen: So prüfen Sie die Beleuchtungsstärke richtig
Wer wissen will, ob eine Halle, ein Büro oder ein Sportplatz hell genug ist, muss Lux messen. Das klingt einfach, in der Praxis führen aber falsche Messhöhe, zu wenige Messpunkte oder ein ungeeignetes Gerät schnell zu Werten, die mit der Lichtplanung oder der Norm nichts zu tun haben.
In diesem Ratgeber erklären wir, welches Luxmeter sich eignet, wo und wie gemessen wird, wie das Messraster nach Norm aussieht, wie Messwerte ausgewertet werden und welche Fehler typisch sind. Dazu zeigen wir, wann eine Messung ausreicht und wann eine Lichtberechnung die bessere Grundlage ist.
Definition
Was bedeutet Lux messen?
Lux messen heißt, die Beleuchtungsstärke auf einer Fläche mit einem Luxmeter zu erfassen, und zwar auf der Nutzebene an festgelegten Messpunkten.
Das Ergebnis sind Einzelwerte, aus denen mittlere, minimale und maximale Beleuchtungsstärke sowie die Gleichmäßigkeit gebildet werden. Nur so lassen sich Messwerte mit Normanforderungen und Lichtberechnungen vergleichen.
Welches Luxmeter eignet sich für die Messung?
Ein Luxmeter besteht aus einem Sensor mit Diffusorkappe und einer Anzeige. Entscheidend ist, dass der Sensor die spektrale Empfindlichkeit des Auges nachbildet, die sogenannte V(λ)-Anpassung, und dass er schräg einfallendes Licht richtig bewertet, die Cosinus-Korrektur. Günstige Geräte ohne diese Anpassung zeigen bei LED Licht häufig um 10 bis 30 Prozent falsche Werte an.
- Smartphone-App Nur zur groben Orientierung Der Kamerasensor ist weder V(λ)-angepasst noch cosinus-korrigiert. Abweichungen von 50 Prozent und mehr sind üblich.
- Handmessgerät Klasse B oder C Für Betreiber ausreichend Geräte ab etwa 100 Euro mit abgesetztem Sensor und Cosinus-Kappe eignen sich für Eigenkontrollen und Wartungsmessungen.
- Klasse A oder L Für Abnahmen und Gutachten Kalibrierte Geräte mit kleinen Messunsicherheiten, wie sie Lichtplaner und Sachverständige bei Abnahmemessungen einsetzen.
Für die Prüfung nach DIN EN 12464-1 oder ASR A3.4 sollte das Gerät kalibriert sein und mindestens Klasse B nach DIN 5032-7 entsprechen. Für eine schnelle Kontrolle, ob eine Anlage grob im Zielbereich liegt, reicht ein einfacheres Gerät, solange es eine Cosinus-Kappe hat.
Wo und auf welcher Höhe wird gemessen?
Gemessen wird auf der Nutzebene, also dort, wo die Sehaufgabe stattfindet. In Büros ist das die Tischhöhe von etwa 0,75 Metern, in Werkstätten die Arbeitshöhe von 0,85 Metern, auf Verkehrswegen, in Lagern und in Sporthallen meist der Boden oder eine Höhe von wenigen Zentimetern darüber. Die DIN EN 12464-1 nennt für typische Bereiche die anzusetzenden Höhen.
Der Sensor liegt waagerecht mit der Diffusorkappe nach oben. Wer das Gerät in der Hand hält, verdeckt leicht Licht oder wirft einen Schatten auf den Sensor. Besser ist ein Stativ oder eine abgesetzte Messsonde, bei der sich die Person außerhalb des Lichteinfalls aufhält. Helle Kleidung reflektiert Licht auf den Sensor, dunkle Kleidung schluckt es, beides verfälscht in engen Räumen das Ergebnis.
Vor der Messung sollte die Anlage mindestens 30 Minuten eingeschaltet sein, damit LED Leuchten ihre Betriebstemperatur und damit ihren stabilen Lichtstrom erreicht haben. Bei Messungen zur Prüfung der künstlichen Beleuchtung wird Tageslicht ausgeschlossen, also nachts oder bei verdunkelten Fenstern gemessen.
Wie sieht das Messraster nach Norm aus?
Einzelmessungen unter einer Leuchte sagen wenig aus. Die Norm legt deshalb ein Raster aus Messpunkten über die Bewertungsfläche. Der maximale Abstand der Punkte hängt von der Länge der Fläche ab und wird mit einer Formel berechnet, die bei größeren Flächen größere Abstände erlaubt. Als Faustwerte gelten die Angaben der folgenden Tabelle.
Maximaler Rasterabstand in Abhängigkeit von der längeren Seite der Bewertungsfläche:
| Länge der Fläche | Maximaler Rasterabstand | Mindestanzahl Punkte je Richtung |
|---|---|---|
| bis 1 m | rund 0,2 m | 5 |
| 5 m | rund 0,6 m | 9 |
| 10 m | rund 1,0 m | 10 |
| 20 m | rund 1,5 m | 13 |
| 50 m | rund 2,5 m | 20 |
| über 100 m | maximal 5 m | mindestens 3 |
Ein Randstreifen von 0,5 Metern entlang der Wände bleibt unberücksichtigt, sofern dort keine Arbeitsplätze liegen. Planungsprogramme legen das Raster automatisch an.
Die Rasterpunkte werden gleichmäßig über die Fläche verteilt, möglichst so, dass sie nicht mit dem Leuchtenraster zusammenfallen, sonst liegen alle Punkte entweder direkt unter oder genau zwischen den Leuchten. Bei einer Nachmessung sollte dasselbe Raster verwendet werden wie in der Lichtberechnung, damit die Werte vergleichbar sind.
Wie werden die Messwerte ausgewertet?
Aus den Einzelwerten werden drei Kennzahlen gebildet: die mittlere Beleuchtungsstärke Em als Durchschnitt aller Punkte, die minimale Beleuchtungsstärke Emin als niedrigster Wert und die Gleichmäßigkeit U0 als Verhältnis von Emin zu Em. Was die Kennwerte bedeuten, erklärt unsere Seite zur Beleuchtungsstärke.
Werkstatt mit Anforderung 300 Lux und U0 von 0,6, zwölf Messpunkte:
| Kennwert | Messung | Bewertung |
|---|---|---|
| Em (Mittelwert) | 345 Lux | Anforderung 300 Lux erfüllt |
| Emin (niedrigster Wert) | 160 Lux | Dunkle Zone zwischen zwei Leuchten |
| Emax (höchster Wert) | 520 Lux | Direkt unter einer Leuchte |
| U0 = Emin / Em | 0,46 | Anforderung 0,6 nicht erfüllt |
Trotz ausreichendem Mittelwert erfüllt diese Anlage die Norm nicht. Abhilfe schaffen ein engeres Leuchtenraster oder breiter strahlende Optiken.
Zu beachten ist, dass neue Anlagen deutlich über dem Wartungswert liegen sollten, weil der Wartungsfaktor die Alterung und Verschmutzung einrechnet. Eine Anlage, die neu nur knapp 300 Lux liefert, unterschreitet die Anforderung nach wenigen Jahren.
Welche Fehler passieren beim Lux messen am häufigsten?
Die meisten Fehlmessungen haben nichts mit dem Gerät zu tun, sondern mit dem Vorgehen. Falsche Messhöhe, Schatten der messenden Person, Tageslichtanteile oder Messungen direkt nach dem Einschalten verfälschen Werte um 20 bis 50 Prozent. Hinzu kommt, dass eine einzelne Messung unter der hellsten Leuchte oft als Nachweis für die ganze Fläche herhalten muss.
- Fehler 1 Zu wenige Messpunkte Ein oder zwei Werte unter der Leuchte sagen nichts über die Fläche. Erst ein Raster zeigt Mittelwert und dunkle Zonen.
- Fehler 2 Falsche Höhe und Schatten Messungen am Boden statt auf Arbeitshöhe oder im eigenen Schatten liefern systematisch zu niedrige Werte.
- Fehler 3 Smartphone statt Luxmeter Apps ohne V(λ)-Anpassung weichen bei LED Licht stark ab. Für Nachweise sind sie ungeeignet.
Ein weiterer Fehler betrifft die Lichtfarbe: Manche einfachen Sensoren bewerten warmweißes und tageslichtweißes LED Licht unterschiedlich, obwohl die Beleuchtungsstärke gleich ist. Kalibrierte Geräte mit guter spektraler Anpassung vermeiden das.
Wann reicht eine Messung und wann braucht es eine Lichtberechnung?
Eine Messung zeigt den Ist-Zustand einer bestehenden Anlage: ob sie noch die Anforderungen erfüllt, ob Leuchten verschmutzt oder ausgefallen sind oder ob eine Umrüstung nötig ist. Für die Planung einer neuen Anlage ersetzt sie die Lichtberechnung nicht, weil sich die Werte der neuen Leuchten vorher nicht messen lassen.
Sinnvoll ist deshalb die Kombination: Vor der Umrüstung eine Messung, um den Bedarf und die Schwachstellen zu kennen, dann eine Lichtberechnung mit den neuen LED Hallenstrahlern oder LED Flutlichtstrahlern, und nach der Montage eine Abnahmemessung im selben Raster. So lässt sich belegen, dass Planung und Ausführung übereinstimmen.
Häufige Fragen zum Lux messen
Wie misst man Lux richtig?
Mit einem Luxmeter mit Cosinus-Kappe, waagerecht auf der Nutzebene, an mehreren Punkten in einem gleichmäßigen Raster, ohne eigenen Schatten auf dem Sensor und mit einer Anlage, die mindestens 30 Minuten eingeschaltet ist.
Kann man Lux mit dem Handy messen?
Nur zur groben Orientierung. Smartphone-Apps nutzen den Kamerasensor, der weder spektral angepasst noch cosinus-korrigiert ist. Abweichungen von 50 Prozent und mehr sind üblich, für Nachweise sind Apps ungeeignet.
Welches Luxmeter sollte man kaufen?
Für Eigenkontrollen ein Gerät mit abgesetztem Sensor und Cosinus-Kappe, mindestens Klasse B nach DIN 5032-7. Für Abnahmen und Gutachten werden kalibrierte Geräte der Klasse A oder L eingesetzt.
In welcher Höhe wird die Beleuchtungsstärke gemessen?
Auf der Nutzebene: im Büro etwa 0,75 Meter, in Werkstätten etwa 0,85 Meter, auf Verkehrswegen, in Lagern und Sporthallen am Boden oder knapp darüber. Die Norm nennt für typische Bereiche die Höhen.
Wie viele Messpunkte braucht man?
Das hängt von der Größe der Fläche ab. Für einen zehn Meter langen Raum sind etwa zehn Punkte je Richtung mit rund einem Meter Abstand üblich, bei großen Hallen darf der Abstand bis zu fünf Meter betragen.
Warum weicht die Messung von der Lichtberechnung ab?
Häufige Gründe sind andere Messhöhe, anderes Raster, Tageslichtanteile, verschmutzte Leuchten, abweichende Reflexionsgrade der Raumflächen oder eine Messung vor dem Erreichen der Betriebstemperatur. Abweichungen von etwa 10 Prozent sind normal.
Was ist die Gleichmäßigkeit bei einer Lux-Messung?
Das Verhältnis der niedrigsten Beleuchtungsstärke zum Mittelwert, U0 = Emin / Em. Normen fordern für Arbeitsplätze meist 0,6, für Verkehrswege 0,4. Eine Fläche mit hohem Mittelwert, aber dunklen Zonen erfüllt die Anforderung nicht.
Wie oft sollte die Beleuchtungsstärke gemessen werden?
Nach der Montage als Abnahme und danach im Rahmen der Wartung, in der Regel alle ein bis drei Jahre oder wenn Leuchten ausgefallen sind oder die Nutzung der Fläche sich geändert hat.
Weiterführende Inhalte zum Lux messen
Messung und Planung in der Praxis
Welche Beleuchtungsstärken an Arbeitsplätzen in Deutschland gefordert sind, erklärt unsere Seite zur ASR A3.4.
Umgesetzte Anlagen in Industrie, Gewerbe und Sport finden Sie in unseren LED Projektberichten und Referenzen. Grundlagen zu Technik, Normen und Lichtplanung erklärt unser LED Ratgeber, alle Leuchten finden Sie im Online-Shop für professionelle LED Beleuchtung.
