Kurze Antwort
Lux mal Fläche, geteilt durch Lumen mal Raumwirkungsgrad mal Wartungsfaktor: Das ist die Formel. Die Anordnung entscheidet, ob das Ergebnis stimmt.
Eine Beleuchtungsberechnung für eine Industriehalle erstellen Sie, indem Sie die erforderliche Beleuchtungsstärke (in Lux) mit den Abmessungen des Raumes, den Eigenschaften der Leuchten und einem Wartungsfaktor kombinieren. Auf diese Weise bestimmen Sie, wie viele Leuchten Sie benötigen, um überall ein sicheres und arbeitsfähiges Beleuchtungsniveau zu gewährleisten. Die folgenden Abschnitte beantworten die am häufigsten gestellten Fragen zu diesem Prozess, von den erforderlichen Eingabedaten bis hin zu den häufigsten Rechenfehlern.
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Leuchten mit 20.000 lm für 1.000 m² bei 300 Lux im Rechenbeispiel
0,65
Raumwirkungsgrad einer durchschnittlichen Halle
0,80
Wartungsfaktor im Beispiel; 0,90 in einer sauberen Halle mit LED
Anzahl Leuchten = (E × A) / (Φ × η × MF).
Welche Daten benötigen Sie für eine Beleuchtungsberechnung?
Ohne die richtigen Basisinformationen ist jede Berechnung eigentlich nicht mehr als eine Schätzung. Für ein zuverlässiges Ergebnis benötigt man mindestens die Abmessungen des Raumes, die gewünschte Beleuchtungsstärke in Lux, die Lichtausbeute der Leuchten in Lumen sowie die Reflexionswerte von Boden, Wänden und Decke.
Konkret betrifft dies die folgenden Eingabedaten:
| Angabe | Was Sie festlegen |
|---|---|
| Raumabmessungen: | Länge, Breite und lichte Höhe (die Höhe, in der die Leuchten in Bezug auf die Arbeitsebene montiert werden) |
| Beleuchtungsnorm | das erforderliche Beleuchtungsniveau für die spezifischen Arbeiten in der Halle |
| Lichtstrom pro Leuchte: | der Nutzlichtstrom in Lumen, korrigiert für die Lichtverteilung der Optik |
| Reflexionswerte: | Wie hell oder dunkel sind die Oberflächen? Ein dunkel betongrauer Boden absorbiert Licht; weiße Wände reflektieren es. |
| Wartungsfaktor (MF): | ein Korrekturkoeffizient, der Lichtabbau und Verschmutzung im Laufe der Zeit berücksichtigt |
| Montagehöhe und -position: | Je höher die Leuchte, desto größer die beleuchtete Fläche, aber desto geringer die Beleuchtungsstärke auf der Arbeitsebene. |
Je genauer diese Daten sind, desto zuverlässiger das Ergebnis. Eine Halle mit schweren Maschinen erfordert zudem Einblick in eventuelle Hindernisse, Schattenzonen und spezifische Arbeitsplätze, die zusätzliche Aufmerksamkeit verdienen. Möchten Sie wissen, welche Beleuchtungsanforderungen für Ihren Umgebungstyp gelten? Dann betrachten Sie die Beleuchtungsexpertise Für einen guten Startpunkt.
Wie viel Lux ist in einer Industriehalle erforderlich?
Das hängt vollständig davon ab, was in der Halle passiert. Allgemeine Laufwege und Lagerräume erfordern in der Regel 100 bis 200 Lux, während Produktionshallen mit präziser Arbeit schnell 300 bis 500 Lux oder mehr verlangen. Die europäische Norm NEN-EN 12464-1 ist hierfür die maßgebliche Richtlinie.
Eine praktische Übersicht über gängige Luxwerte in der Industrie:
| Tätigkeit | Richtwert |
|---|---|
| Gänge und Verkehrswege | mindestens 100 Lux |
| Allgemeine Produktionsbereiche | 200 bis 300 Lux |
| Maschinenbedienung und Montage | 300 bis 500 Lux |
| Feinmechanische Arbeit, Qualitätskontrolle: | 500 bis 1000 Lux |
| Außenbereiche und Lade-/Entladerampen: | 20 bis 100 Lux, je nach Aktivität |
Neben der durchschnittlichen Beleuchtungsstärke spielt auch die Gleichmäßigkeit eine Rolle. Die Norm schreibt vor, dass der Unterschied zwischen der hellsten und der dunklem Stelle in einem Arbeitsbereich nicht zu groß sein darf. Eine schlechte Gleichmäßigkeit führt zu Ermüdung und erhöht das Risiko von Fehlern oder Unfällen. Für spezifische Branchen wie Häfen und Terminals gelten darüber hinaus zusätzliche Anforderungen, die Sie nicht verpassen möchten.
Wie berechnet man die Anzahl der Leuchten für eine Halle?
Die Anzahl der benötigten Leuchten wird mit der sogenannten Lumenformel berechnet: Multiplizieren Sie die gewünschte Beleuchtungsstärke (Lux) mit der Fläche der Halle (m²) und teilen Sie dies durch den Lichtstrom pro Leuchte (Lumen), multipliziert mit dem Beleuchtungswirkungsgrad und dem Wartungsfaktor. Das Ergebnis ist die minimale Anzahl der Leuchten.
Die Grundformel sieht wie folgt aus:
Anzahl der Leuchten = (E × A) / (Φ × η × MF)
Wodurch:
Die Variablen in der Formel
Angenommen, Sie möchten 300 Lux in einer Halle von 50 mal 20 Metern (1000 m²) realisieren. Sie verwenden Leuchten mit 20.000 Lumen, der Beleuchtungswirkungsgrad beträgt 0,65 und der Wartungsfaktor 0,80. Dann benötigen Sie (300 × 1000) / (20.000 × 0,65 × 0,80) = 300.000 / 10.400 = circa 29 Leuchten. Dies ist ein erster Anhaltspunkt; die endgültige Platzierung bestimmt auch die Gleichmäßigkeit.
Rechenhilfe
Lumenformel: Wie viele Leuchten braucht Ihre Halle?
Geben Sie Lux, Abmessungen und Lichtstrom je Leuchte ein. Raumwirkungsgrad und Wartungsfaktor wählen Sie aus der Tabelle; die Formel aus diesem Artikel erledigt den Rest.
Ergebnis der Lumenformel
Leuchten
m²
Bodenfläche
lm/m²
installierter Lichtstrom
m
mittlerer Abstand zwischen den Leuchten
Die Lumenformel liefert einen Mittelwert und sagt nichts über Gleichmäßigkeit oder Schatten von Maschinen und Regalen. Für ein Angebot berechnen wir den Entwurf in DIALux mit der gemessenen Lichtverteilung der Leuchte.
Was ist ein Wartungsfaktor und warum beeinflusst er Ihre Berechnung?
Der Wartungsfaktor (MF) ist eine Zahl zwischen 0 und 1, die angibt, wie viel Licht eine Anlage im Laufe der Zeit im Vergleich zu ihrem Anfangswert noch liefert. Je mehr eine Leuchte altert oder verschmutzt, desto geringer ist der MF. In industriellen Umgebungen mit Staub, Rauch oder hohen Temperaturen kann der Wartungsfaktor deutlich geringer ausfallen als in einer Büroumgebung.
Der Wartungsfaktor setzt sich aus mehreren Komponenten zusammen: dem Lichtstromrückgang der Lichtquelle selbst (LLMF), der Verschmutzung der Leuchte (LSF) und der Raumverschmutzung (RSMF). In der Praxis wird für Industriehallen häufig ein Wartungsfaktor von 0,70 bis 0,80 angewendet, aber in Umgebungen mit viel Staub oder chemischen Dämpfen kann dieser auf 0,60 oder niedriger sinken.
Warum ist dies so wichtig? Wenn Sie den Wartungsfaktor zu optimistisch einschätzen, entwerfen Sie eine Anlage, die bereits nach ein oder zwei Jahren unter den erforderlichen Lux-Werten leistet. Entscheiden Sie sich für qualitativ hochwertige Industrielle LED-Leuchten mit einem geringen Lichtabfall und einem guten Schutzgrad lässt sich ein höherer Wartungsfaktor rechtfertigen, wodurch Sie letztendlich weniger Leuchten benötigen.
Wann ist eine Softwaresimulation besser als eine manuelle Berechnung?
Sobald eine Halle komplexer wird, man denke an mehrere Zonen mit unterschiedlichen LUX-Anforderungen, Hindernisse wie Maschinen oder Regale, hohe Montagepunkte oder einen unregelmäßigen Grundriss, reicht eine manuelle Berechnung nicht aus. Manuelle Berechnungen liefern einen Durchschnittswert, aber Software zeigt die tatsächliche Lichtverteilung einschließlich Schattenzonen und Hotspots.
Professionelle Beleuchtungssoftware wie DIALux oder Relux arbeitet mit den exakten photometrischen Dateien (IES oder LDT) der Leuchten und berechnet Punkt für Punkt die Beleuchtungsstärke auf der Arbeitsebene. Dies ermöglicht es,:
Was eine Simulation hinzufügt
Für einfache, rechteckige Hallen mit einheitlichen Tätigkeiten genügt eine manuelle Berechnung als erster Anhaltspunkt. Sobald die Situation komplexer wird oder Normen für Sicherheit oder Zertifizierung eingehalten werden müssen, ist eine Simulation unverzichtbar. Möchten Sie mehr darüber erfahren, was ein fundiertes Lichtdesign beinhaltet? Dann sehen Sie sich das verfügbare an Lichtberatung für industrielle Projekte.
Lichtberechnung
Wir berechnen Ihre Halle mit der gemessenen Lichtverteilung
Die Lumenformel liefert eine Zahl; eine Berechnung in DIALux zeigt, wohin das Licht fällt. Senden Sie die Abmessungen, die lichte Höhe und die Tätigkeiten je Zone. Sie erhalten je Zone Beleuchtungsstärke und Gleichmäßigkeit, mit den LDT-Dateien unserer Leuchten.
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Welche Fehler führen zu einer ungenauen Beleuchtungsberechnung?
In der Praxis geht dies häufiger schief, als man erwarten würde. Die häufigsten Ursachen sind ein zu optimistischer Wartungsfaktor, das Ignorieren von Reflexionsgraden, die Verwendung des Gesamtlumenstroms anstelle des nutzbaren Lichtstroms sowie die Nichtberücksichtigung von Hindernissen oder Bereichen mit abweichenden Anforderungen. Jeder dieser Fehler führt zu einer Installation, die in der Praxis unzureichend ist.
Dies sind die am häufigsten auftretenden Fallstricke:
Selbstcheck
Steckt einer dieser Fehler in Ihrer Berechnung?
Gehen Sie die Liste durch, bevor Sie Leuchten bestellen. Jeder Fehler führt zu einer Halle, die nach der Installation zu dunkel ist.
- Arbeiten mit Brutto-Lumen: Hersteller geben manchmal den Lichtstrom der Lichtquelle selbst an, nicht den nutzbaren Lichtstrom der kompletten Leuchte. Der Unterschied kann 10 bis 25 Prozent betragen.
- Die Unterbewertung der Montagehöhe: Je höher die Leuchte hängt, desto geringer ist die Beleuchtungsstärke auf der Arbeitsebene. Ein Höhenunterschied von zwei Metern hat eine erhebliche Auswirkung.
- Unter Nichtberücksichtigung der Raumgeometrie: In einer schmalen, hohen Halle verhält sich Licht anders als in einer breiten, niedrigen Halle mit derselben Grundfläche.
- Das Vergessen des Wartungsfaktors oder dessen zu hohe Einschätzung: In industriellen Umgebungen mit Staub oder Dämpfen altert die Beleuchtung schneller als in sauberen Räumen.
- Einheitlichkeit außer Betracht lassen: Ein durchschnittliches Beleuchtungsniveau sagt nichts über dunkle Ecken oder unbeleuchtete Arbeitsbereiche aus.
- Die Lichtfarbe nicht berücksichtigen: Die Farbtemperatur und der Farbwiedergabeindex (Ra) beeinflussen, wie gut Mitarbeiter Details unterscheiden können, unabhängig vom Luxniveau.
Eine solide Berechnung beginnt mit korrekten Eingangsdaten und endet mit einer kritischen Überprüfung des Ergebnisses anhand der Praxis. Zweifeln Sie an dem richtigen Ansatz für Ihre spezifische Situation? Dann ist es ratsam, auch Außenbereiche und Grundstücke in Ihr Design einzubeziehen.
Leuchten für Hallen
Praxisbeispiel: VPK Paper
Projekt · Papierindustrie
Beleuchtung in den Papierfabriken von VPK Paper
Snapper HT in AC-Ausführung in und um die Papiermaschine, wo Hitze, Dampf und hohe Luftfeuchtigkeit frühere LED-Lösungen ausfallen ließen. Die Gleichmäßigkeit liegt in den verschiedenen Bereichen zwischen 0,40 und 0,60.
98
Snapper HT-Leuchten mit 35 W
100 bis 200 Lux
in der Maschine, geprüft nach EN 12464-1
+120 °C
in Extremfällen in und um die Maschine
VPK Paper wollte die Beleuchtung in seinen Papierfabriken in Belgien auf LED umrüsten. In und um die Papiermaschine steigt die Temperatur im Extremfall auf bis zu +120 °C, verbunden mit Dampfentwicklung und sehr hoher Luftfeuchtigkeit. Keine der zuvor getesteten LED-Lösungen hielt stand. JEL übernahm Lichtplanung und Engineering, plante die Installation und lieferte 98 Snapper HT-Leuchten in AC-Ausführung mit 35 W pro Leuchte. Die Anlage liefert 100 bis 200 Lux in der Maschine, mit einer Gleichmäßigkeit zwischen 0,40 und 0,60 über die verschiedenen Bereiche.
Diese Werte sind auf Arbeiten an und um die Maschine ausgelegt, nicht auf feine Sehaufgaben; in einer Montagehalle etwa sind höhere Werte erforderlich. Das erforderliche Beleuchtungsniveau ergibt sich also aus der Aufgabe je Bereich und nicht aus einem einzigen Wert für die ganze Halle. Eine Berechnung beginnt deshalb mit der Einteilung in Zonen und den Tätigkeiten, die dort stattfinden.
Die Umgebung wiegt in der Berechnung ebenso schwer. Hitze, Dampf und Feuchtigkeit bestimmen, wie sich eine Leuchte nach Jahren verhält, und damit, welcher Wartungsfaktor realistisch ist.
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Wie JEL Products bei der Beleuchtungsberechnung hilft
Eine korrekte Beleuchtungsberechnung bildet die Grundlage jeder erfolgreichen industriellen Beleuchtungsanlage, doch der Schritt von der Berechnung hin zu einer funktionsfähigen, sicheren und nachhaltigen Lösung erfordert mehr als nur die richtige Formel. JEL Products begleitet Unternehmen während des gesamten Prozesses, von der ersten Lichtberechnung bis hin zur Installation und Inbetriebnahme.
Was JEL Products konkret bietet:
- Professionelle Lichtplanung basierend auf Ihren Hallenabmessungen, Aktivitäten und geltenden Normen
- Softwaresimulationen in DIALux oder vergleichbaren Werkzeugen, einschließlich fotometrischer Dateien der eigenen Leuchten
- Beratung zur Auswahl der passenden Leuchte für Ihre Umgebung, einschließlich IP-Schutzart, Temperaturbeständigkeit und Wartungsfreundlichkeit
- Begleitung bei Subventionsverfahren und Finanzierungsmöglichkeiten für energieeffiziente LED-Beleuchtung
- Vollständige Entlastung: von der Planung und dem Mastenfundament bis hin zu Installation und Wartung
Ob es sich um eine Produktionshalle, ein Außengelände, eine Klimakammer oder eine Umgebung mit extremen Bedingungen handelt, es gibt immer eine Lösung, die zur tatsächlichen Situation vor Ort passt. Nehmen Sie gerne Kontakt auf über die Kontaktseite für ein unverbindliches Gespräch über Ihr Beleuchtungsprojekt.
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