Lichtstrom

Über die Lichtstrom-Umrechnung

Der Lichtstrom misst die gesamte Menge an sichtbarem Licht, das eine Quelle in alle Richtungen abstrahlt – im Wesentlichen die „gesamte Lichtleistung“ einer Lampe oder LED. Er ist auf den Verpackungen von Leuchtmitteln angegeben, um die Helligkeit zu vergleichen. Im Gegensatz zur Lichtstärke (Candela), die Licht in eine Richtung misst, oder der Beleuchtungsstärke (Lux), die das auf eine Fläche einfallende Licht misst, erfasst der Lichtstrom die komplette Lichtproduktion unabhängig davon, wohin das Licht geht. Das macht Lumen zum fairsten Vergleichsmaß für Lichtquellen: Eine 1000-Lumen-LED und eine 1000-Lumen-Glühlampe erzeugen dasselbe sichtbare Gesamtlicht, obwohl ihre Effizienz (Lumen pro Watt) sich dramatisch unterscheidet.

Die SI-Einheit ist das Lumen (lm). Lumen haben Watt als Standard-Helligkeitsmaß ersetzt, seit energieeffiziente Beleuchtung Watt irreführend machte – eine 10-W-LED kann die 800 Lumen einer 60-W-Glühlampe erreichen. Das Lumen ist über die Candela definiert: 1 lm = 1 cd·sr (Candela-Steradiant). Der Lichtstrom wird nach der Empfindlichkeit des menschlichen Auges gewichtet, mit einem Maximum bei 555 nm (Grün-Gelb) – deshalb messen Lumen die wahrgenommene Helligkeit, nicht die reine optische Leistung.

Unser Umrechner verarbeitet Lichtstromeinheiten und hilft beim Verständnis der Beziehungen zwischen verschiedenen photometrischen Größen.

Lichtstrom-Umrechnungen und -Beziehungen

Wichtige Beziehungen: 1 Lumen = 1 Candela·Steradiant. Für eine Punktlichtquelle, die gleichmäßig in alle Richtungen strahlt: Gesamtlumen = 4π × Candela ≈ 12,57 × Candela. Bei 555 nm (maximale Augenempfindlichkeit): 1 Watt = 683 Lumen exakt.

Referenz der Lichtstromeinheiten

Lumen (lm) – Die SI-Einheit des Lichtstroms, die die gesamte wahrgenommene sichtbare Lichtleistung einer Quelle darstellt. Per Definition: 1 lm = 1/683 Watt bei 555 nm (maximale Empfindlichkeit des menschlichen Auges). Diese Definition verknüpft Lumen mit der photopischen Lichtausbeute-Funktion V(λ). Typische Lichtquellenleistungen: Kerze ~13 lm, 40-W-äquivalente LED ~450 lm, 100-W-äquivalente LED ~1600 lm, Autoscheinwerfer ~1000–3000 lm pro Birne, Stadionflutlicht ~100.000 lm.

Candela-Steradiant (cd·sr) – Per Definition mathematisch äquivalent zum Lumen. Diese Notation zeigt explizit die Beziehung zwischen Lichtstärke (Candela) und dem Raumwinkel (Steradiant), den sie ausleuchtet. Eine 1-Candela-Quelle strahlt 1 Lumen in jeden Steradiant Raumwinkel ab; da eine vollständige Kugel 4π Steradiant hat, strahlt eine isotrope 1-cd-Quelle insgesamt 4π ≈ 12,57 Lumen ab.

Kilolumen (klm) – 1.000 Lumen. Praktisch für Hochleistungsquellen: professionelle Projektoren (3–10 klm), Bühnenbeleuchtung (10–50 klm), Stadionleuchten (50–200 klm). Wird zunehmend verwendet, da LED-Technologie höhere Leistungen aus kompakten Leuchten ermöglicht.

Megalumen (Mlm) – 1.000.000 Lumen. Verwendet für großflächige Beleuchtungsanlagen: Sportarena-Gesamtbeleuchtung (50–200 Mlm), große Konzertbühnen (10–100 Mlm). Selten auf einzelne Quellen angewendet.

Lichtausbeute (lm/W) – Obwohl keine Lichtstromeinheit, ist dieses Verhältnis für den Vergleich von Lichtquellen unerlässlich: Glühlampe 10–17 lm/W, Halogen 15–25 lm/W, Kompaktleuchtstofflampe 50–70 lm/W, LED 80–200 lm/W, theoretisches Maximum 683 lm/W (nur bei 555 nm). Höhere Effizienz bedeutet mehr Licht pro Watt Strom.