Dipl.-Ing. Cornelia von Quistorp, Michael Schurr
Bei der Beleuchtung von Arbeitsplätzen sind folgende Gütemerkmale zu beachten (Abb. 2):
- Beleuchtungsniveau und Beleuchtungsstärke,
- Leuchtdichteverteilung,
- Begrenzung der direkten und indirekten Blendung,
- Lichtrichtung und Schattigkeit,
- Lichtfarbe und Farbwiedergabe,
- Flimmerfreiheit.
Diese lichttechnischen Gütemerkmale stehen zueinander in Beziehung und sind damit in der richtigen Abstimmung auf die Sehaufgabe mehr als die Summe der Einzelteile.
Abb. 2: Merkmale einer guten Beleuchtung
3.1 Beleuchtungsniveau und Beleuchtungsstärke
Das Beleuchtungsniveau muss der Art der Sehaufgabe Rechnung tragen und wird hauptsächlich von der Beleuchtungsstärke definiert. Folgende Beleuchtungsstärken werden unterschieden:
- horizontal: wird als Bewertungsgröße für das Beleuchtungsniveau auf horizontalen Flächen (z. B. Arbeitstisch) verwendet. Im Arbeitsbereich muss sie mind. 500 lx betragen.
- zylindrisch: gilt als Maß für den Helligkeitseindruck im Raum. Im Besonderen wird sie als Bewertungsgröße für die Helligkeit von Gesichtern vor dem Hintergrund der Forderung nach der Gewährleistung einer guten visuellen Kommunikation genutzt. Im Arbeitsbereich muss sie im Mittel in einer Höhe von 120 cm über dem Fußboden mind. 175 lx betragen.
- vertikal: dient der Beurteilung des Beleuchtungsniveaus an vertikalen Flächen (Schrank, Wand, Regal etc.). Werden gelegentlich Lesetätigkeiten an Schrank- oder Regalflächen erforderlich, muss die vertikale Beleuchtungsstärke mind. 175 lx betragen; werden diese Sehaufgaben häufig abgefordert mind. 300 lx.
Die Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke wird in der Berechnung von Beleuchtungsanlagen mittels der 2 Werte:
- "g1" Quotient aus minimaler Beleuchtungsstärke Emin und mittlerer Beleuchtungsstärke Ē
- "g2" Quotient aus minimaler Beleuchtungsstärke Emin und maximaler Beleuchtungsstärke Emax
Die gleichmäßige Beleuchtung soll die Entstehung von störenden Helligkeitsunterschieden vermeiden und somit u. a. der Ablenkung von der Sehaufgabe vorbeugen.
Bei der Planung der Beleuchtungsanlage muss ein Wartungsfaktor angegeben werden, da mit zunehmender Betriebszeit die Beleuchtungsstärke durch Alterung und Verschmutzung abnimmt. Aus diesem Grund muss die Neuanlage eine höhere Beleuchtungsstärke aufweisen, d. h. die Abnahme wird mit dem Wartungsfaktor erfasst. Der Wartungswert der Beleuchtungsstärke (Ēm) ist der Wert, unter den die mittlere Beleuchtungsstärke auf einer bestimmten Fläche nicht sinken darf (Abb. 3). Es handelt sich um die mittlere Beleuchtungsstärke zu dem Zeitpunkt, an dem eine Wartung durchzuführen ist.
Abb. 3: Neuwert – Wartungswert und Wartung
Der Wartungsfaktor ist abhängig von:
- Lampen und Leuchtenart,
- Staub- und Verschmutzungsgefahr der Umgebung,
- Wartungsmethode,
- Wartungsintervall.
Da die betriebsbedingten Einflüsse bei der Planung oft nicht bekannt sind, wird bei einem Wartungsintervall von 3 Jahren ein Wartungsfaktor von 0,67 in sauberen Umgebungen und von bis zu 0,50 in schmutzigen Umgebungen angesetzt.
3.2 Leuchtdichteverteilung
Als angenehm werden die Sehbedingungen dann eingestuft, wenn im Gesichtsfeld eine harmonische Leuchtdichteverteilung vorherrscht. Dauernde Hell-Dunkel-Adaptionen, die aus hohen Helligkeitsunterschieden resultieren, werden vermieden. Bei der Leuchtdichteverteilung ist v. a. zu berücksichtigen, dass störende Reflexionen heller Flächen auf dem Bildschirm des Beschäftigten unbedingt verhindert werden müssen. Da die Reflexionsgrade von Wänden, Decken, Fußboden und Einrichtungsgegenständen (Tab. 1) die Leuchtdichteverteilung in nicht unerheblichem Maße beeinflussen, sind sie bei der Berechnung der Beleuchtungsanlage entsprechend zu berücksichtigen.
| Decke |
0,7 bis 0,9 |
| Wände |
0,5 bis 0,8 |
| Boden |
0,2 bis 0,4 |
| Arbeitsflächen, Möbel und Geräte |
0,2 bis 0,7 |
Tab. 1: Empfohlene mittlere Reflexionsgrade
3.3 Begrenzung der Blendung
Die Blendung wird unterschieden in
- Direktblendung
- indirekte Blendung (Reflexblendung).
Direkte und/oder indirekte Blendung wird nicht gezwungenermaßen von der künstlichen Beleuchtung verursacht. Um z. B. Reflexblendungen auf dem Bildschirm zu vermeiden, ist dessen Position zur Fensterfläche des Raums weitaus stärker zu berücksichtigen als die Ausführung der verwendeten Lampen und Leuchten. Reflexblendungen auf der Arbeitsvorlage dagegen resultieren häufig aus einer unzureichenden Beleuchtungsanlage. Ein hoher indirekter Beleuchtungsanteil bzw. die sinnvolle Verteilung des Lichtstroms durch eine qualitativ hochwertige Leuchte tragen auf jeden Fall zur Reduzierung der Blendung bei. Bei der Direktblendung durch Leuchten wird das CIE Unified Glare-Rating-Verfahren (UGR) angewendet. Es basiert auf einer komplexen Formel, die Angaben zur Hintergrundleuchtdichte (Lb), mittlerer Leuchtenleuchtdichte (L), Raumwinkel (ω) und Positionsindex (P) beinhaltet. Sie dient der Berechnung der UGR-Tabellen.
3.4 Lichtrichtung und Schattigkeit
Eine gewisse Schattigkeit ist die Voraussetzung, um Gegenstände plastisch erscheinen zu lassen und Oberflächenstrukturen erkennen zu können. Schlagschatten, hervorgerufen durch stark gerichtetes Licht, sind dagegen auf jeden Fall zu vermeiden, da sie sehr dunkle Raumbereiche schaff...