LED Tipps, Teil 1 Wie viele LEDs brauche ich zum optimalen Ausleuchten?

LEDs werden als Beleuchtungsmittel immer mehr eingesetzt. Für Leuchtmitteldesigner und Entwickler ist ein schneller Überblick der Spezifikationen einer LED wichtig. Wir zeigen Ihnen im ersten Teil unserer Serie, wie die erforderlichen LED-Lumen aus den Datenblättern abgeleitet werden können.

Anbieter zum Thema

Heitec AG

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

Cree Europe GmbH

Mark Twain sagte einmal: „Am besten ist es, man beginnt mit dem Anfang“. So banal diese Aussage auf den ersten Blick erscheinen mag, so kann man kann sie immer wieder aufs Neue unterstreichen. Ingenieure, die eine LED für eine bestimmte Anwendung suchen, werfen meist zuerst einen Blick auf das Datenblatt. Sie prüfen die Angaben zum Lichtstrom beziehungsweise der Lichtausbeute (Lumen Output). Dies mag der direkte Weg sein, um die Anforderungen an eine LED zu bestimmen und unterschiedliche Produkte miteinander vergleichen zu können. Allerdings sollte dieser Schritt eher am Ende als am Anfang stehen.

Lichtstärke oder Leuchtkraft

Eine Lichtquelle wird anhand ihrer Lichtstärke in Candela, der Beleuchtungsstärke in Lux oder ihrer Leuchtdichte in Nits; meist für Displays, seltener anhand des Lichtstroms klassifiziert. Leider verbringen viele Leuchtmittel-Designer und Entwickler optischer Geräte einen Großteil ihrer Zeit damit, aus Datenblättern die erforderlichen LED-Lumen-Werte abzuleiten. Beispielsweise wird die Anforderung an eine Innenbeleuchtung wird normalerweise über die Lichtstärke auf Arbeitsplatzhöhe oder anderen, von der Bodenhöhe ausgehenden Standardniveaus spezifiziert, je nachdem, was Architekten oder Beleuchtungsdesigner für angemessen erachten.

Bestimmte Anwendungen in Innenräumen stellen höhere Anforderungen in Bezug auf die Ausleuchtung von bestimmten Flächen, beispielsweise bei Wänden oder Bereichen in einem Raum, auf welche die Aufmerksamkeit des Betrachters gelenkt werden soll. Die erforderliche Lichtstärke wird durch das vorhandene Beleuchtungssystem der Räume erzielt, das zumeist aus einer Anordnung von Beleuchtungselementen eines Typs oder auch unterschiedlicher Bauformen besteht. Bei den Berechnungen muss zudem berücksichtigt werden, ob und wie viel Tageslicht in den Raum fällt. In der Praxis sind in einer solchen Umgebung daher häufig mehrere Lichtquellen anzutreffen, die sich außerdem überlagern können. Die Art und Weise, wie die unterschiedlichen Beleuchtungskörper und Kombinationen von Leuchtmitteln miteinander interagieren müssen, hängt von unterschiedlichen Faktoren ab:

• der Strahlungscharakteristik der Lichtquelle,

• dem Abstrahlwinkel,

• vom Streulicht, das Gegenstände verursachen, die sich im Lichtweg befinden sowie

• von der Reflexionsstärke der Wände und Böden in einem Raum.

Die Berechnung mit einem Tool

Diese sind meist ausreichend durch die im IES- oder LDT-Dateiformat vorliegenden standardisierten Lichtstärkedaten beschrieben. Nach der Einarbeitung dieser Daten in die Analyse kann der Fachmann die Lichtintensität oder andere Parameter variieren, um den für den Anwendungsfall optimalen Wert zu ermitteln.

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