Industriehalle: So erkennen Sie ein sparsames Angebot an einer einzigen Zahl

Lichtstudie · Industriehalle

DIALux-Berechnung für eine Halle mit 3.300 m²: spezifische Leistung pro 100 Lux, Gleichmäßigkeit 0,43 und warum das bei einer großen Halle kein Mangel ist.

Was kostet Licht? Die Wattzahl verrät es nicht. 22 Kilowatt klingen nach viel, aber die Halle hat 3.300 m². Auch 6,67 W/m² reichen nicht, denn Sie wissen nicht, wie viel Licht Sie dafür bekommen. Die einzige ehrliche Zahl sind 1,24 W/m² pro 100 Lux – und das ist in dieser Halle ein bemerkenswert niedriger Wert.

Watt pro Quadratmeter und 100 Lux: der einzig faire Maßstab

Stellen Sie sich zwei Angebote vor. Halle eins: 8 W/m². Halle zwei: 12 W/m². Welche ist sparsamer? Das wissen Sie erst, wenn Sie fragen, wie viel Lux jede dafür liefert.

Erreicht die erste 300 lx und die zweite 800 lx, kommt die erste auf 2,7 und die zweite auf 1,5 W/m² pro 100 Lux. Das scheinbar sparsamere Angebot braucht pro Lux in Wahrheit fast doppelt so viel Strom – es ist nur dunkler.

Diese Halle liegt bei 1,24 W/m² pro 100 Lux. Zum Vergleich: Ein kleiner Saal mit Panels liegt üblicherweise um 2,7, eine Halle mit dichtem Leuchtenraster für Feinarbeit um 1,4. Eine niedrigere Zahl bedeutet eine effizientere Anlage – und vor allem eine effizientere Leuchte.

Woher der niedrige Wert kommt

Aus drei Dingen. Die Leuchte liefert 24.819 Lumen, das Gesamtsystem kommt auf 112,8 lm/W. Die Decke liegt hoch genug, dass der Reflektor das Licht verteilen kann, ohne es an die Wände zu verschwenden. Und der Reflexionsgrad der Decke von 70 % wirft einen Teil des Lichts wieder nach unten.

Praktische Folge: Läuft die Halle 4.000 Stunden im Jahr, verbraucht die Beleuchtung 88 MWh. Mit Leuchten mit 80 lm/W statt der heutigen 113 lm/W wären es über 124 MWh – ein Unterschied von 36 MWh pro Jahr, über die gesamte Lebensdauer der Anlage.

Gleichmäßigkeit 0,43 – bei einer Halle dieser Größe kein Fehler

Mittelwert 536 lx, der dunkelste Punkt aber nur 231 lx. Das ergibt 0,430 – und sieht schlecht aus. Schauen wir auf den Plan.

Im Inneren der Halle ändern sich die Isolinien kaum – eine zusammenhängende Fläche um 540 Lux über Dutzende Meter. Der Abfall beginnt erst in einem schmalen Streifen an den Außenwänden, wo der Hallenstrahler aus sechseinhalb Metern unter flachem Winkel nicht mehr hinreicht und die Wand mit 50 % Reflexionsgrad kaum hilft.

Der Bericht bestätigt das mit einer Zahl: Nur 7,5 % der Fläche liegen unter 400 Lux. Über 92 Prozent der Halle liegen also darüber. Die „schlechte“ Gleichmäßigkeit beschreibt einen vielleicht zwei Meter breiten Streifen entlang der Wände, wo Regale und Schaltschränke stehen.

Wann es stören würde

Wenn an der Außenwand ein Arbeitsplatz stünde. Dann werden nicht in der ganzen Halle Leuchten ergänzt, sondern eine Reihe entlang der Wand. Das Niveau auf dreitausend Quadratmetern wegen einer Werkbank anzuheben, würde Dutzende Kilowatt zusätzlich kosten.

107 Lux an der Decke – und das ist wenig

Die Berechnung weist auch die Beleuchtungsstärke von Flächen aus, die niemand bewusst beleuchtet: Decke 107 lx, Wände 198 lx, Boden 529 lx.

Das Verhältnis von Decke zu Boden liegt bei etwa eins zu fünf. Das ist sehr niedrig und der Preis des Hallenstrahlers: Der Reflektor lenkt das Licht nach unten und lässt nach oben nur ein Minimum durch.

Die Folge spürt man: Eine Halle mit dunkler Decke wirkt niedriger, als sie ist. Die Dachkonstruktion verschwindet im Halbdunkel, der Raum schließt sich optisch. In einer Halle, in der Menschen acht Stunden arbeiten, ist das nicht unerheblich.

Wer das verbessern will, darf nicht zu stärkeren Hallenstrahlern greifen – die schicken noch mehr Licht nach unten. Die Lösung ist entweder eine Leuchte mit einem kleinen Lichtanteil nach oben oder ein hellerer Anstrich der Konstruktion. Eine weiße Decke mit 70 % Reflexionsgrad ist hier bereits vorhanden; wäre sie grau, sänke der Wert an der Decke auf rund sechzig Lux – und mit ihm die Beleuchtungsstärke unten.

Hundert Leuchten, eine Kurve

Das Polardiagramm zeigt, wie die Leuchte ihr Licht auf die Richtungen verteilt.

Die Kurve ist symmetrisch und zeigt nach unten. Aus 6,5 Metern Höhe ist das die einzig sinnvolle Strategie: das Licht auf den Boden bringen, nicht auf die Stahlkonstruktion.

Das Berechnungsraster umfasst 128 × 128 Punkte – das Programm hat die Beleuchtungsstärke also an sechzehntausend Stellen der Halle berechnet. Das ist keine Marketingangabe: Ein dichtes Raster ist der einzige Weg, Einbrüche zwischen den Leuchten und an den Wänden zu erfassen. Wer eine Halle auf einem Raster von 10 × 10 berechnet, dem fallen die dunklen Stellen aus dem Ergebnis.

Der Wartungsfaktor 0,67 berücksichtigt Staub und die Alterung der LED-Chips. Die angegebenen 536 lx hält die Halle also dauerhaft – nicht nur am Tag der Abnahme.

Wann sich der Austausch selbst bezahlt

Die meisten Hallen dieser Größe waren früher mit Entladungslampen ausgestattet – Halogen-Metalldampf- oder Natriumdampflampen. Ihre Effizienz lag bei etwa 70 bis 90 lm/W, allerdings im Neuzustand. Nach einigen Tausend Betriebsstunden sank sie deutlich.

Grob gerechnet: Um denselben Lichtstrom zu liefern wie die heutigen 100 LED-Leuchten, bräuchten Entladungslampen rund 31 Kilowatt statt 22. Bei viertausend Stunden im Jahr ergibt das einen Unterschied von etwa 36 MWh pro Jahr.

Die Einsparung liegt nicht nur beim Strom

• Lampenwechsel. Eine Entladungslampe hält einige Tausend Stunden, eine LED Zehntausende. In sechseinhalb Metern Höhe bedeutet jeder Wechsel Hubarbeitsbühne, Elektriker und Betriebsunterbrechung. Bei hundert Leuchten ist das ein Posten, der oft schwerer wiegt als der Strom selbst.
• Anlaufzeit. Eine Entladungslampe braucht Minuten bis zur vollen Helligkeit und muss nach einem Stromausfall erst abkühlen, bevor sie wieder zündet. LED leuchtet sofort. In einer Halle, die nach Schichten oder Bewegung beleuchtet wird, kann man also abschalten – und die günstigste Kilowattstunde ist immer die, die nicht verbraucht wird.
• Wärme. Die gut 30 Kilowatt der Entladungslampen werden zu einem großen Teil zu Wärme unter dem Dach. Im Sommer muss die Klimatisierung sie wieder abführen – diese Energie bezahlen Sie also zweimal.

Die Amortisationszeit eines Beleuchtungstauschs in einer Halle dieser Größe liegt deshalb meist bei wenigen Jahren – und je teurer der Strom und je länger die Brenndauer, desto schneller.

Was die einzelnen Kennzahlen bedeuten

W/m² pro 100 lx

Verbrauch bezogen auf das erreichte Licht. Der einzige Weg, Angebote mit unterschiedlichem Beleuchtungsniveau fair zu vergleichen.

Anteil der Punkte unter 400 lx

Wie viel Prozent der Fläche das Niveau nicht erreichen. Ergänzt die Gleichmäßigkeit um die Information, wie groß der dunklere Bereich tatsächlich ist.

Berechnungsraster

Dichte der Kontrollpunkte. Ein grobes Raster erfasst Einbrüche zwischen den Leuchten nicht.

Beleuchtungsstärke an der Decke

Bei Hallenstrahlern meist niedrig. Sie beeinflusst das Raumgefühl, nicht die Sehleistung.

Systemeffizienz (lm/W)

Wie viele Lumen die gesamte Anlage pro Watt liefert. Der wichtigste Parameter für die langfristigen Kosten.

Fazit

Die Halle mit 3.300 m² erreicht 536 lx mit 22,0 kW, also 1,24 W/m² pro 100 Lux. Die Gleichmäßigkeit von 0,430 wirkt schwach, solange man nicht weiß, dass nur 7,5 % der Fläche unter 400 Lux liegen.

Wenn Sie Angebote für Ihre Hallenbeleuchtung vergleichen, rechnen Sie sie auf Watt pro Quadratmeter und 100 Lux um. Das ist ein einfacher Dreisatz und zeigt, wer effiziente Leuchten anbietet – und wer nur spart, indem er eine dunklere Halle plant. Die zweite Frage lautet dann: Wo genau liegt das Minimum? An der Wand hinter dem Regal interessiert es niemanden.

Die Leuchten aus diesem Entwurf finden Sie unter LED-Hallenbeleuchtung. Die Berechnung samt spezifischer Leistung für Ihre Halle erstellen wir kostenlos.