Arztpraxis: 375 Lux am Boden, aber nur 23,9 cd/m² Leuchtdichte

Lichtstudie · Arztpraxis · Leuchtdichtekarte

Eine DIALux-Berechnung, die Isolinien auch in Candela pro Quadratmeter zeichnet. Der Unterschied zwischen Beleuchtungsstärke und Leuchtdichte, ein dunkler Boden – und ein Entwurf, dem 52 Lux fehlen.

Beleuchtungsstärke ist das, was ankommt. Leuchtdichte ist das, was Sie sehen. Die meisten Lichtstudien berechnen nur das Erste. Diese Berechnung für einen Behandlungsraum berechnet beides – und zeichnet daraus eine eigene Karte.

Der Boden des Behandlungsraums erhält 375 lx. Das klingt nach einem ordentlich beleuchteten Raum. Seine Leuchtdichte liegt aber bei 23,9 cd/m² – ein Wert, den das Auge als ziemlich dunkle Fläche wahrnimmt.

Zwei Größen, die fast jeder verwechselt

Beleuchtungsstärke wird in Lux angegeben und mit einem Luxmeter gemessen, das man auf die Fläche legt. Sie sagt, wie viel Licht an dieser Stelle ankommt. Was die Fläche danach mit dem Licht macht, spielt für sie keine Rolle.

Leuchtdichte wird in Candela pro Quadratmeter angegeben und beschreibt, wie viel Licht eine Fläche in Richtung Auge abgibt. Diese Zahl sehen Sie. Die Beleuchtungsstärke sehen Sie nie.

Eine Umrechnung, die Sie auf dem Papier nachrechnen können

Für eine matte Fläche gilt ein einfacher Zusammenhang: Beleuchtungsstärke mal Reflexionsgrad, geteilt durch die Kreiszahl π.

Der Boden dieses Behandlungsraums hat einen Reflexionsgrad von 20 %. 375 × 0,20 ÷ π ergibt also 23,9 cd/m² – genau den Wert, den das Protokoll angibt. Prüfen Sie es auch an den Extremwerten: 178 lx ergeben 11,4, 504 lx ergeben 32,1. Das stimmt auf ein Zehntel genau.

Praktisch heißt das: In diesem Raum teilt man die Lux-Werte durch rund 15,7, um Candela pro Quadratmeter zu erhalten.

Und jetzt das, was daraus folgt

Legen Sie ein weißes Blatt Papier auf diesen Boden. Es reflektiert etwa 80 Prozent, bei denselben 375 Lux hat es also eine Leuchtdichte von 95 cd/m².

Gleiche Beleuchtungsstärke, vierfache Leuchtdichte. Den Unterschied macht nicht die Leuchte. Den macht die Oberfläche.

Eine Leuchtdichtekarte, keine Lux-Karte

Das sieht aus wie jede andere Karte der Beleuchtungsstärke – und so muss es auch aussehen. Die Leuchtdichte ist hier nur die Beleuchtungsstärke geteilt durch eine Konstante, deshalb ändert sich die Form des Reliefs nicht. Es ändern sich nur die Beschriftungen.

Genau darin liegt der Sinn. Wer Isolinien mit den Zahlen 400 und 500 sieht, denkt: Das wird hell. Wer die Zahlen 25 und 30 sieht, merkt, dass er eine andere Größe vor sich hat – die, die er im Raum tatsächlich wahrnehmen wird.

Falschfarben sind keine Fotografie. Es ist eine eingefärbte Zahlenkarte: Jedem Wertebereich ist ein Farbton zugeordnet. Der echte Behandlungsraum ist nicht türkis.

Dreiundsechzig Zahlen

Lesen Sie es Zeile für Zeile. Obere Reihe: 19, 23, 26, 27, 26, 23, 19. Mitte: 23, 28, 31, 32, 31, 28, 23. Untere Reihe: 13, 15, 17, 17, 17, 15, 13.

Symmetrisch von links nach rechts, asymmetrisch von oben nach unten. Das Licht konzentriert sich in der oberen Raumhälfte und wird zur unteren Kante hin schwächer – dort liegen auch die beiden dunkelsten Punkte.

Das Verhältnis vom dunkelsten zum hellsten Punkt beträgt 13 zu 32, also etwa eins zu zweieinhalb. Die Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte liegt bei 0,48 und ist – natürlich – genauso groß wie die Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke. Die Division durch eine Konstante ändert keine Verhältnisse.

Nebenbefund: Dieser Entwurf hat nicht bestanden

Auf der Arbeitsebene in 0,800 m Höhe ergibt sich ein Mittelwert von 448 lx. Daneben steht im Protokoll die Anforderung: ≥ 500 lx.

Es fehlen 52 Lux. Und die Gleichmäßigkeit von 0,39 ist kaum besser – die dunkelste Stelle hat 175 lx, die hellste 629.

Für denselben Behandlungsraum gibt es weitere Berechnungsvarianten. Sie zeigen genau, was man hätte tun können:

Der höhere Lichtstrom hebt das Niveau auf 527 lx, lässt die Gleichmäßigkeit aber unverändert – weiterhin 0,39. Mehr Licht von denselben Stellen ändert nichts daran, dass zwischen den Leuchten eine Lücke bleibt.

Erst acht Leuchten statt der ursprünglichen Anzahl bringen die Gleichmäßigkeit auf 0,56. Nebenbei senken sie auch die Blendung, von 18,5 auf 17,8: Derselbe Lichtstrom, verteilt auf mehr Lichtquellen, bedeutet eine geringere Leuchtdichte jeder einzelnen.

Blendung wird für eine Blickrichtung berechnet, nicht für den Raum

Die berechnete Blendung beträgt UGR 18,5 bei einem Grenzwert von 19,0. Ein halber Punkt Reserve.

Das Protokoll ergänzt jedoch ein Detail, das man sonst kaum sieht: „größte Blendung bei 120°“. Das Programm hat den gesamten Horizont von 0° bis 360° in Schritten von 15° durchlaufen und die eine Richtung gefunden, in der es am ungünstigsten ist.

Diese Richtung ist konkret. Wer sich im Behandlungsraum genau dorthin dreht, hat die Leuchten am ungünstigsten im Blickfeld. Eine Vierteldrehung weiter ist der UGR-Wert deutlich niedriger.

In der Variante mit acht Leuchten hat sich die ungünstigste Richtung auf 300° verschoben, und der Wert ist auf 17,8 gesunken. Eine andere Anordnung ändert also nicht nur, wie stark es blendet, sondern auch, woher.

Was im Protokoll fehlt

Es fehlt der Farbwiedergabeindex. Für einen Untersuchungsbereich ist das eine entscheidende Zahl – die Farbe von Schleimhaut, Haut oder einer Zahnfüllung wird mit dem Auge beurteilt und sieht unter Licht mit einer Schwäche im roten Spektralbereich anders aus.

Es fehlt außerdem eine eigene Bewertungsebene für das Untersuchungsfeld. Ein Behandlungsraum ist kein Büro: Ein Niveau, das zum Schreiben am Schreibtisch reicht, genügt nicht für das, was auf dem Behandlungsstuhl oder der Liege passiert.

Warum ein dunkler Boden die Beleuchtung verteuert

Ein Boden mit 20 % Reflexionsgrad schluckt vier Fünftel von allem, was auf ihn fällt. Nichts davon gelangt zurück zur Decke, nichts davon hilft, die Wände aufzuhellen.

Die Decke hat dagegen 70 % und die Wände 50 %. Hätte der Boden denselben Reflexionsgrad wie die Wände, käme mehr als doppelt so viel Licht in den Raum zurück, und das Gesamtniveau stiege, ohne dass ein einziges Watt hinzukäme.

Das heißt nicht, dass man in eine Arztpraxis weißes Linoleum legen soll. Es heißt, dass die Reflexionsgrade der Oberflächen in die Vorgaben der Berechnung gehören und nicht erst in den Abschlussbericht. Bekommt der Planer keine echten Werte, setzt er typische ein – und das Ergebnis muss dann nicht mit der Realität übereinstimmen.

Der Wartungsfaktor von 0,80 kommt mit einem weiteren Fünftel Verlust hinzu. Die angegebenen Zahlen beschreiben also nicht den Zustand nach der Fertigstellung, sondern den Zustand vor der nächsten Reinigung.

Was die einzelnen Zahlen bedeuten

Beleuchtungsstärke (lx)

Licht, das auf eine Fläche fällt. Gemessen wird sie mit einem Luxmeter, das man auf diese Fläche legt. Das Auge sieht sie nicht.

Leuchtdichte (cd/m²)

Licht, das eine Fläche zum Betrachter abgibt. Das sehen Sie. Bei einer matten Oberfläche ergibt sie sich aus Beleuchtungsstärke mal Reflexionsgrad geteilt durch π.

Reflexionsgrad (ρ)

Anteil des Lichts, den eine Fläche zurückwirft. Weiße Decke 70 %, dunkler Boden 20 %, Papier 80 %. Dieselbe Beleuchtungsstärke ergibt auf jeder dieser Flächen eine andere Leuchtdichte.

Isolinien und Falschfarben

Zwei Darstellungen derselben Berechnung. Isolinien verbinden gleiche Werte mit einer Linie, Falschfarben ordnen ihnen einen Farbton zu. Die Farbe im Bild ist nicht die Farbe des Raums.

Ungünstigste Blickrichtung

Das Programm durchläuft den gesamten Horizont in 15°-Schritten und sucht die Richtung mit der größten Blendung. Ins Protokoll kommt nur diese eine, die ungünstigste.

Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte

Sie ist immer genauso groß wie die Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke – die Division durch eine Konstante ändert keine Verhältnisse. Deshalb wird sie nur einmal angegeben.

Was Sie daraus mitnehmen können

Ein Behandlungsraum mit 3,150 m lichter Höhe, 375 lx am Boden und einer Leuchtdichte von 23,9 cd/m². Arbeitsebene 448 lx statt der geforderten 500. Um 52 Lux verfehlt.

Drei Erkenntnisse:

Lux sehen Sie nicht. Sie nehmen die Leuchtdichte wahr, und die hängt davon ab, woraus der Boden besteht und wie die Wände gestrichen sind. Eine Studie, die nur die Beleuchtungsstärke berechnet, beantwortet nur die halbe Frage.

Mehr Lichtstrom behebt keine Ungleichmäßigkeit. Von 448 auf 527 lx kam der Entwurf ohne Änderung der Anordnung – und die Gleichmäßigkeit blieb bei 0,39. Zu große Leuchtenabstände lassen sich nicht „wegleuchten“.

Mehr kleinere Lichtquellen senken die Blendung. Acht Leuchten brachten mehr Licht und zugleich einen niedrigeren UGR-Wert als die ursprüngliche Anordnung.

Panels wie die aus diesem Entwurf finden Sie unter LED-Panels. Gern erstellen wir für Ihre Praxis eine Lichtberechnung inklusive Leuchtdichtekarte und Untersuchungsfeld.