Gastbeitrag Licht

Abstrahlwinkel für eine effektive LED-Beleuchtung

Abstrahlwinkel 360 Grad
LED-Glühbirne mit einem Abstrahlwinkel von 360 Grad, Foto: ledmarkt24

Gastartikel von Alexander Steinhöfer, ledmarkt24 UHG

An anderen Stellen gibt es auf diesen Seiten bereits Informationen sowie Kauftipps zu LED-Leuchtmitteln. Dieser Beitrag erweitert den Kauf-Artikel um einen gern vergessenen, doch für eine effektive Beleuchtung wichtigen Punkt: den Abstrahlwinkel.

Was ist der Abstrahlwinkel?

Abstrahlwinkel 360 Grad
LED-Glühbirne mit einem Abstrahlwinkel von 360 Grad, Foto: ledmarkt24

Die Auswahl an verfügbaren LED-Leuchtmitteln wird immer größer, wobei auch immer wieder veraltete Modelle vom Markt verschwinden. In gewissen Situationen ist es wichtig, den genauen Abstrahlwinkel besagter Leuchtmittel zu kennen, um eine optimale Wirkung zu gewährleisten. Was genau der Abstrahlwinkel ist, wird im Folgenden erklärt.

Der Abstrahlwinkel ist der Radius, den das von einer Lichtquelle abstrahlende Licht noch mit halber Maximalkraft zu beleuchten vermag. Um ihn herum befindet sich der Feldwinkel, also der Radius mit geringerer Leuchtkraft als im Halbwertswinkel, doch mit konstanter Lichtstärke (Candela). Mit „geringerer Leuchtkraft“ ist hier etwa bis zu einem Zehntel der Leuchtkraft des Abstrahlwinkels gemeint.

Möchtest du nun ein Regal im Supermarkt (z.B. an der Gemüsetheke) oder ein Ausstellungsstück in einer Vitrine optimal ausleuchten, benötigst du neben Angaben zu Lichtstärke und Lichtfarbe auch den Abstrahlwinkel. Da es sich hierbei nur um den Radius mit der stärksten Helligkeit des Leuchtmittels handelt, wird für den Begriff „Abstrahlwinkel“ auch das Wort Halbwertswinkel gebraucht. Er definiert sich unter anderem durch die Leuchtkraft der Lichtquelle und deren Entfernung zum beleuchteten Objekt. Veranstaltungstechniker und Lichtplaner müssen sich damit befassen, aber auch im privaten Bereich ist ein optimaler Abstrahlwinkel ein Garant für eine Wohlfühlatmosphäre.

Abstrahlwinkel ermitteln

Der Abstrahlwinkel wird, wie oben bereits erwähnt, durch die Faktoren Objektdistanz und Objektgröße ermittelt. Der Winkel wird mithilfe der Trigonometrie berechnet; im Speziellen wird der Umkehrfunktion der Tangensfunktion (arctan) genutzt. Kurz gesagt: Mit der Trigonometrie wird die Winkelfunktion berechnet, mit der Arkustangens-Funktion wird anschließend der Winkel ermittelt. Mehr zur Berechnung des Abstrahlwinkels findet sich hier.

So kompliziert sich das Ganze auch liest, im Internet gibt es bereits Abhilfe in Form von Rechnern, die eine automatische Berechnung des Abstrahlwinkels wie zum Beispiel hier.

Die Leuchtkraft und die Lichtstärke spielen in der Gleichung keine Rolle. Vielmehr ergibt sich aus der Berechnung des Abstrahlwinkels eine Empfehlung für das passende Leuchtmittel.

Beispiel zur Ermittlung des notwendigen Abstrahlwinkels

Abstrahlwinkel LED
Unterschiedliche Abstrahlwinkel von LEDs, Foto: ledmarkt24

Es soll eine Fläche von durchschnittlich 3 m ausgeleuchtet werden. Das Leuchtmittel wird in einer Entfernung von 2,50 m angebracht. Berechnet wird ein Abstrahlwinkel von 61,93°.

Du weißt also nun, dass ein Leuchtmittel, welches in einer Entfernung von 2,50m vom zu beleuchtenden Objekt, das einen Durchmesser von 3 m aufweist, angebracht werden soll, einen Abstrahlwinkel von 61,93° aufweisen muss, um eine optimale Ausleuchtung zu garantieren.

Die Angabe des Abstrahlwinkels sollte auf der Verpackung eines LED-Leuchtmittels stehen, sodass die Anschaffung schnell und unkompliziert realisiert werden kann. Bei LED-Spots ist dies der Fall, bei einfachen Leuchten (E14 und E27) dagegen eher selten.

Da zum gezielten Ausleuchten eines Objektes in der Regel LED-Spots verwendet werden, ist die Angabe bei diesen Leuchtmitteln obligatorisch. Die EU-Verordnung unter 3.1.1 sieht allerdings für alle LED-Leuchtmittel und weitere vor, dass Hersteller den Abstrahlwinkel anzugeben haben:

Für Lampen mit Ausnahme von Hochdruckentladungslampen sind der Wert und die Einheit („lm“, „K“ und „°“) des nominellen Nutzlichtstroms, der Farbtemperatur und des nominellen Halbwertswinkels in einer lesbaren Schriftgröße auf der Lampenoberfläche anzubringen, wenn dafür nach dem Anbringen sicherheitsbezogener Informationen (z. B. Leistung und Spannung) genügend Platz auf der Lampe vorhanden ist, ohne das von der Lampe abgestrahlte Licht in unangemessener Weise abzuschirmen.

Anhand des Abstrahlwinkels lässt sich das Leuchtmittel finden, das für die Ausleuchtung eines Veranstaltungsraumes, eines Ausstellungsstücks oder auch des eigenen Wohnzimmers optimal erscheint. So kannst du mit einem Spot möglicherweise das Ziel erreichen, für das du zuvor mehrere Leuchtmittel geplant hattest.

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Über den Autor

Andreas Kühl

Energieblogger aus Leidenschaft mit großem Faible für effiziente Energienutzung im Strom- und Wärmebereich. Diie kostenlos zur Verfügung stehende Energie der Sonne und vom Wind sind für mich faszinierend und Herausforderung zugleich.
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