Frage von NiclasGuenther, 14

Lumen, was genau ist das und wie wird es berechnet und was sollte man dazu wissen?

Hallo an alle. Jetzt wo bei mir das neue Schuljahr begonnen hat, kommt eine GFS auf mich zu. (Wer das nicht kennt: Gleichwertige Feststellung von Schülerleistungen)

Ich habe mich für das Thema Lumen sehr interessiert und würde gerne mehr darüber wissen. Ich weiß, dass es mit Licht zu tun hat und dass damit heute fast alle Lampenverpackungen beschriftet sind.

Wie kann ich das präsentieren? (Ich besuche ein technisches Gymnasium, also sollte die Präsentation in etwa dem Niveau einer auf der Universität entsprechen.)

Bitte helft mir XD

Antwort
von Parhalia, 6

Lumen ist eine Grundeinheit des "SI-Systems", welches an sich darüber Auskunft gibt, wieviel sichtbares Licht eine Lichtquelle allgemein abstrahlt.

Zur Bewertung der Effizienz kann man die Einheit "Lumen" noch in den Bezug der energetischen Leistung / Arbeit [ Watt ] setzen.

So kann man grob über den Daumen etwa folgenden Effizienzvergleich bei annähernd gleicher Leuchtstärke einer Lichtquelle ziehen :

 - Herkömmliche Glühfadenlampe = ~ 5 - 10 Lm/W --> bei 100 W = 500 - 1000 Lm

 - Halogenlampe = ~ 10 - 20 Lm/W --> 500 - 1000 Lm bei etwa 50 Watt

 - Kompact - Energiesparlampe = ~ 60 - 80 Lm/W --> 500 - 1000 Lm bei 9-12 Watt

 - LED - Leuchtmittel = ~ 75 - 100 Lm/W --> 500 - 1000 LM bei ~ 6,5 - 10 Watt

Soweit mal grob in der Übersicht. Die schwankenden Angaben berücksichtigen in etwa die am Markt befindlichen Effizienzschwankungen der einzelnen Leuchtmittel. 

Wichtig für die Wahl der Leuchtmittel ( insbesondere Leuchtstoff und LED ) sind dann noch Angaben zur Farbtemperatur von ~ 2700 - 3500 Kelvin [ K ] für "warmweiss" ( rötlich ) über etwa 3500 - 4000 K "neutralweiss" und > 4000K für "kaltweiss" ( bläulich )

Eine weitere wichtige Angabe ist noch die Angabe des Farb-Wiedergabewertes [ Ra ].

 Ra 100 = beste Qualität des Farbspektrums wie bei Sonnenlicht.

 RA 90 - 95 = sehr gute Farbwiedergabe. ( in etwa das Maximum für künstliche Lichtquellen )

 RA 80 = "Standard". Reicht für die meisten Lichtanwendungen im Haushalt noch vollkommen aus, KÖNNTE aber z.B. in der Küche für anspruchsvollere Kochkünste oder für den Schminkspiegel der Damenwelt schon grenzwertig bis zu schlecht sein in der Farbwiedergabe.

 < Ra 80 wird es zunehmend schlecht und ist eher für rein zweckgebundene "Orientierung" optimal.

Für die Helligkeit des ausgestrahlten Lichtes im Raum bezogen auf den Abstand zur Lichtquelle und ggf. mit Lichtlenkung per Reflektor verwendet man die Einheit "LUX", welche dann den Abstand einer Lichtquelle zu einer definierten Fläche in Relation zur auf die Fläche auftreffenden Lichteinstrahlung des Lichtstromes in Relation setzt. ( Lumen pro Quadratmeter...1 Lux = 1 Lm/m2 )

Hier muss man dann aber berücksichtigen, dass sich die Lichtintensität [ LUX ] bei einer Lichtquelle mit einem Abstrahlwinkel mit 45 Grad in etwa um den Faktor 4 verringert bei Verdoppelung des Abstandes zur Lichtquelle. Bei grösserem Abstrahlwinkel erhöht sich der Minderungsfaktor, bei kleinerem Abstrahlwinkel reduziert er sich.

Kommentar von Parhalia ,

Korrektur in eigener Sache wegen des Bezuges des gerichteten Abstrahlwinkels der Lichtquelle :

Die Berechnung in [ LUX ] mit dem Minderungsfaktor 1:4 bei Verdoppelung des Abstandes der Fläche zum Leuchtmittel muss sich natürlich auf einen Lichtkegel von 90 Grad statt der in der Antwort genannten 45 Grad beziehen. 😆

Antwort
von jorgang, 1

Es ist falsch, dass der Lichtstrom in Lumen eine Basiseinheit des SI-Systems ist. Die optische Grundeinheit für die Lichtmessung ist die  Candela, und das ist der Lichtstrom in einen Raumwinkel, womit das Lumen eine abgeleitete Einheit ist.

Für die Grundeinheiten und die anderen SI-Einheiten schau auf

http://physics.nist.gov/cuu/Units/units.html

Siehe auch bei wiki unter de.wikipedia.org/wiki/Candela bzw entsprechend für Lumen. Dort ist auch erklärt, wie die Einheiten definiert sind und die Quellen vermessen werden.

Antwort
von Gastnr007, 14

Google, was genau ist das und wie wird es berechnet und was sollte man dazu wissen?

Kommentar von NiclasGuenther ,

Das ist das Problem: Schon versucht, nichts erreicht. Also entweder bin ich zu blöd dazu oder ich war auf den falschen Seiten dafür.

Kommentar von Gastnr007 ,

Dann bist du eindeutig zu blöd dafür. Aber keine Angst, Googlen kann man lernen und auch Übung kann dir helfen.

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