Lichtausbeute [Lumen/Watt]
Was ist Lichtausbeute
Die Lichtausbeute ist ein wichtiges Konzept in der Beleuchtungstechnik. Sie bezieht sich auf die Menge an sichtbarem Licht, die von einer Lichtquelle pro eingesetzter Energie erzeugt wird. Mit anderen Worten, es handelt sich um das Verhältnis zwischen der Lichtleistung und dem Energieverbrauch einer Lichtquelle.
Lichtausbeute wird üblicherweise in Lumen pro Watt (lm/W) gemessen. Diese Maßeinheit gibt an, wie viele Lumen Licht eine Lichtquelle pro Watt elektrischer Leistung erzeugt. Ein höherer Wert der Lichtausbeute bedeutet, dass die Lichtquelle effizienter ist und mehr sichtbares Licht pro eingesetzter Energie erzeugt.
Bei der Auswahl einer Lichtquelle ist es wichtig, die Lichtausbeute zu berücksichtigen, da sie direkte Auswirkungen auf die Helligkeit, den Energieverbrauch und die Effizienz der Beleuchtung hat. Herkömmliche Glühlampen haben im Vergleich zu modernen Technologien wie LED-Lampen eine geringe Lichtausbeute. Sie wandeln einen Großteil der eingesetzten Energie in Wärme anstatt in sichtbares Licht um, wodurch sie ineffizient sind.
Die Entwicklung der Lichtausbaute von LEDs ist in seit der Erfindung der weißen LED rasant angestiegen. Wurden anfangs noch Werte erzielt, die in etwa im Bereich der konventionellen Beleuchtung lagen, bewegt sich die effizientesten LEDs derzeit im Bereich von 200 bis 230 lm/W.
Die Lichtausbeute hat auch Auswirkungen auf die Umwelt. Durch die Verwendung von Lichtquellen mit hoher Lichtausbeute kann der Energieverbrauch reduziert werden, was wiederum zur Verringerung der Treibhausgasemissionen und des ökologischen Fußabdrucks beiträgt.
Faktoren, die die Lichtausbeute beeinflussen
Die theoretisch mögliche Lichtausbeute beschreibt Werte, die eine LED unter Laborbedingungen erreichen kann. Die Laborbedingungen sind z.B. eine konstante Temperatur und ein konstanter, definierter Nennstrom.
Art der Lichtquelle
Die Art der Lichtquelle ist ein entscheidender Faktor für die Lichtausbeute. Verschiedene Arten von Lichtquellen haben unterschiedliche Wirkungsgrade und erzeugen unterschiedliche Mengen an sichtbarem Licht pro eingesetzter Energie. LED-Lampen sind bekannt für ihre hohe Lichtausbeute und Effizienz im Vergleich zu herkömmlichen Glühlampen oder Leuchtstofflampen.
Umgebungstemperatur
Die Umgebungstemperatur kann ebenfalls einen Einfluss auf die Lichtausbeute haben. Bei einigen Lichtquellen, wie zum Beispiel LED-Lampen, kann die Lichtausbeute bei höheren Temperaturen abnehmen. Es ist wichtig, die spezifischen Betriebsbedingungen und Temperaturanforderungen der Lichtquelle zu beachten, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.
Lebensdauer der Lichtquelle
Die Lebensdauer einer Lichtquelle kann ebenfalls Auswirkungen auf die Lichtausbeute haben. Mit der Zeit können Lichtquellen an Helligkeit und Effizienz verlieren. Es ist wichtig, die vom Hersteller angegebene Lebensdauer zu beachten und die Lichtquelle gegebenenfalls rechtzeitig auszutauschen, um eine hohe Lichtausbeute aufrechtzuerhalten.
Verlustfaktoren
Die Lichtausbeute einer LED ist nicht mit der Lichtausbeute des gesamten Produktes gleichzusetzen. Von der reinen Betrachtung der LED bis hin zur kompletten Leuchte ist eine unvermeidbare natürliche Kette an Verlusten vorhanden.
Thermische Verluste
Durch die Erwärmung der LED entsteht Verlustleistung, welche letztlich die Lichtausbeute etwas absenkt
Optische Verluste
Jede Optik erzeugt Lichtverluste. Selbst eine transparente Glasscheibe erzeugt pro Oberfläche ca. 4 % Verlust (insgesamt also 8 %). Verwendet man diffuse Optiken oder andere Materialien liegen die Verluste noch höher. Auch die Art der Lichtlenkung (Linse, Reflektor) hat Einfluss auf die Verluste der Lichtausbeute.
Treiberverluste / elektronische Verluste
Die LEDs funktionieren mit Gleichstrom / Gleichspannung (DC). Sie werden über ein Vorschaltgerät am Niederspannungsnetz betrieben. Jedes elektronische Gerät hat wiederum einen bestimmten Wirkungsgrad, bzw. bestimmte Eigenverluste, die natürlich in der Betrachtung der Gesamteffizienz des kompletten Leuchtensystems eine Rolle spielen.
Aktueller Stand
Die Gesamteffizienz, also die Lichtausbeute einer LED-Leuchte hängt stark von der LED-Technologie und der Konstruktion ab. Somit gibt es nach wie vor deutliche Unterscheidungen, je nach Anwendung und Leuchtenbauweise. Leuchtmittel wie Röhren erzielen heutzutage Werte um die 200 lm/W.
Auch freistrahlende Hallenstrahler erreichen mittlerweile Werte um die 200 lm/W
Im Bereich der Entblendung, z.B. im Bürobereich, werden spezielle Optiken und Folien eingesetzt, die das Licht lenken und die Leuchten entblenden. Der Nachteil ist hierbei jedoch, dass wie geschildert, jede Optik, jede Schicht, die das Licht durchdringen muss gewisse Lichtverluste erzeugt, was dazu führt, dass Büroleuchten sich häufig im Bereich von maximal 130 bis 140 lm/W bewegen.
Förderungen
Aktuell werden moderne LED-Beleuchtungslösungen staatlich gefördert. Die Mindestanforderungen an die Lichtausbeute liegen hier bei Lichtbandsystemem bei 140 lm/W und bei sonstigen Leuchten bei 120 lm/W. Etwaige Änderungen sind derzeit in Beratung.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Was ist Lichtausbeute?
Die Lichtausbeute bezieht sich auf die Menge an Licht, die eine Lichtquelle im Verhältnis zur zugeführten Energie erzeugt. Sie wird in Lumen pro Watt (lm/W) gemessen.
Wie wird die Lichtausbeute gemessen?
Die Lichtausbeute wird in der Regel in Lumen pro Watt (lm/W) gemessen. Dieser Wert gibt an, wie viel sichtbares Licht eine Lichtquelle pro Watt elektrischer Energie erzeugt.
Welche Faktoren beeinflussen die Lichtausbeute?
Die Lichtausbeute einer Lichtquelle kann von Faktoren wie der Art der Lichtquelle, dem Qualitätsniveau der Leuchtmittel und Lichtverlusten beeinflusst werden.
Warum ist die Lichtausbeute in der Beleuchtungsindustrie wichtig?
Eine hohe Lichtausbeute ist in der Beleuchtungsindustrie wichtig, um energieeffiziente Beleuchtungslösungen anzubieten und den Energieverbrauch zu reduzieren.
Was ist wichtiger Lumen oder Watt?
Früher wurde die Helligkeit von Glühlampen oft anhand der Wattzahl beurteilt. Eine höhere Wattzahl stand für eine hellere Glühlampe. Allerdings ist dies bei modernen energieeffizienten Lichtquellen wie LED-Leuchten nicht mehr der Fall.
Wie hoch ist die Lichtausbeute einer Leuchtstoffröhre?
Leuchtstofflampen haben eine Lichtausbeute von etwa 50-100 lm/W. Sie sind damit energieeffizienter als Glühlampen, aber weniger effizient als LED-Leuchten.
Ähnliche und verwandte Begriffe
Lichtstrom ist ein Begriff, der in der Beleuchtungstechnik verwendet wird, um die Menge an Licht zu beschreiben, die von einer Lichtquelle ausgestrahlt wird.
![Lichtstrom [Lumen]](https://www.lichtline.com/hubfs/Homepage/Bilder/Lichtlexikon/Lichtstrom/Lichtlexikon_Lichtstrom.webp)
Die Systemleistung einer LED bezieht sich auf die elektrische Leistung, die sie verbraucht, um Licht zu erzeugen.
![Systemleistung [Watt]](https://www.lichtline.com/hubfs/Homepage/Bilder/Lichtlexikon/Systemleistung/Was%20ist%20die%20Systemleistung%20von%20LED.webp)
LED steht für "Light Emitting Diode" oder auf Deutsch "Licht emittierende Diode". Im Gegensatz zu Glühlampen erzeugen LEDs Licht durch den Einsatz von Halbleitern.
