Schleif- und Polierhalle mit 750 Lux: 36 Hallenstrahler

Lichtstudie · Produktionshalle

DIALux-Berechnung für eine Halle zum Schleifen und Polieren. Reflexionsgrade der Oberflächen, ein dichtes Leuchtenraster und der Grund, warum Streichen oft günstiger ist als zusätzliche Leuchten.

Siebenhundertfünfzig Lux. So viel fordert die Norm für Schleifen, Polieren und das Formen von Präzisionsteilen – zweieinhalbmal so viel wie für eine normale Werkstatt. Der Entwurf liefert 851 lx bei einer Gleichmäßigkeit von 0,74. Hier kommt aber ein Parameter ins Spiel, der in Angeboten nie genannt wird und das Ergebnis trotzdem um einen zweistelligen Prozentsatz verändert: welche Farbe die Decke hat.

Reflexionsgrade: die unsichtbaren Leuchten

In der Berechnung sind drei Werte hinterlegt: Die Decke reflektiert 0,7, also 70 % des auftreffenden Lichts. Die Wände 0,5. Der Boden 0,3. Das Programm rechnet außerdem mit drei Reflexionen, bevor es einen Lichtstrahl als absorbiert betrachtet.

Das bedeutet: Ein wesentlicher Teil des Lichts, das auf den Arbeitstisch fällt, kommt nicht direkt aus der Leuchte. Es wurde von der Decke reflektiert, von der Wand, vielleicht von beiden. Eine helle Decke wirkt so wie eine zweite Leuchtenschicht, die nichts kostet und nie kaputtgeht.

Was eine dunkle Decke bewirkt

Der Unterschied zwischen einer Decke mit dem Reflexionsgrad 0,7 (weißer Anstrich) und 0,3 (grauer Sichtbeton oder verstaubtes Trapezblech) ist nicht kosmetisch. In einer hohen Halle, in der die Leuchten sechs Meter über der Arbeitsebene hängen, kann es um ein Fünftel bis ein Viertel der resultierenden Beleuchtungsstärke gehen.

Praktisch heißt das: Die Halle weiß zu streichen ist günstiger, als Leuchten hinzuzufügen. Und umgekehrt: Wer die Beleuchtung für eine weiße Decke berechnen lässt und die Halle dann in grauem Beton belässt, bekommt deutlich weniger Licht, als er bezahlt hat – und niemand ist schuld daran.

Genau deshalb steht im Wartungsplan der Punkt „Renovierung der Raumoberflächen nach 36 Monaten“. Es geht nicht ums Aussehen. Es geht darum, dass eine verschmutzte Decke weniger reflektiert.

Sechsunddreißig Leuchten in einem dichten Raster

Das folgende Bild ist ein bemaßter Leuchtenplan – der Grundriss der Halle mit den Leuchtenpositionen in Millimetern. Es ist keine Beleuchtungskarte; die Werte finden Sie in der Ergebnisübersicht oben.

Die Abstände betragen etwa 2,85 m zwischen den Spalten und 3,4 m zwischen den Reihen. Die Leuchten hängen in 6,31 m Höhe, die Arbeitsebene liegt bei 0,85 m – dazwischen liegen also rund fünfeinhalb Meter.

Das Verhältnis von Abstand zu dieser Höhe liegt bei etwa 0,5 bis 0,6. Das ist ein sehr dichtes Raster. In einer gewöhnlichen Produktionshalle liegt es bei etwa eins. Der Grund ist einfach: Die Halle braucht 750 lx, also mehr als das Doppelte dessen, was einem Lager genügt. Und ein hohes Niveau lässt sich nicht mit wenigen außergewöhnlich starken Leuchten erreichen, ohne dass die Gleichmäßigkeit leidet.

Warum Schleifen und Polieren so viel Licht brauchen

Die Norm – hier die DIN EN 12464-1 – ordnet diese Halle der Kategorie „Schleifen, Gravieren, Polieren, Formen von Präzisionsteilen“ zu. Siebenhundertfünfzig Lux klingen nach viel, bis man sich klarmacht, um welche Arbeit es geht.

Beim Schleifen und Polieren erkennt man den Unterschied zwischen fertiger und unfertiger Oberfläche an feinen Reflexen und Schatten, nicht an der Form. Ein Kratzer auf poliertem Metall ist nur wenige Hundertstelmillimeter tief. Damit das Auge ihn erkennt, braucht es eine hohe Leuchtdichte und vor allem genügend Licht, das aus verschiedenen Winkeln einfällt.

Der zweite Grund sind Alter und Ermüdung. Die Sehleistung bei feinen Arbeiten lässt nach, je länger man am Werkstück sitzt. Ein höheres Beleuchtungsniveau verlangsamt diesen Abfall. Das ist kein Luxus, sondern Qualität am Ende der Schicht.

Wann weniger reicht und wann mehr nötig ist

Würden in der Halle grobe Teile montiert oder Kisten gelagert, würden 200 bis 300 lx und acht Leuchten statt sechsunddreißig genügen. Würden hier dagegen Farbe und Oberfläche unter der Lupe geprüft, ginge das Niveau noch höher, und man würde eine Arbeitsplatzbeleuchtung direkt über den Arbeitsplätzen ergänzen.

Eine universelle Hallenbeleuchtung „für alles“ ist immer ein Kompromiss: Entweder verschwendet sie Licht dort, wo wenig reicht, oder sie spart dort, wo viel gebraucht wird.

96,9 % des Lichts gehen nach unten

Im Datenblatt der Leuchte steht die Zeile „Anteil des Lichtstroms im unteren Halbraum: 96,9“. Mit anderen Worten: Vom gesamten Lichtstrom gehen knapp siebenundneunzig Prozent nach unten und nur die übrigen drei Prozent nach oben zur Decke.

Das klingt nach einer guten Nachricht und ist es meistens auch. In einer hohen Industriehalle wollen Sie das Licht unten haben, nicht in der Dachkonstruktion. Gleichzeitig gilt, was wir zu den Reflexionen gesagt haben: Ein wenig Licht, das zur Decke geht, kommt zurück und macht die Schatten weicher.

Die Leuchte hat einen Halbstreuwinkel von 32,3° und ist asymmetrisch. Ihr Lichtbündel ist relativ eng, was bei einem dichten Leuchtenraster nicht stört: Die benachbarten Lichtkegel überlappen sich ohnehin. In einem weiten Raster würde ein solcher Winkel helle Kreise und dunkle Ringe dazwischen erzeugen.

Die Schutzart ist IP20 – die Grundausführung für trockene und saubere Innenräume. Das entspricht der Vorgabe „Umgebung: sauber“. In einem Betrieb mit Schleifstaub wäre eine höhere Schutzart angebracht; hier wird offenbar nass oder mit Absaugung geschliffen.

Was 750 Lux kosten

Sechsunddreißig Leuchten à 100 W nehmen 3,6 kW auf. Auf 300 m² Bodenfläche umgerechnet sind das 12 W pro Quadratmeter. Zum Vergleich: Eine Lagerhalle mit 200 lx kommt üblicherweise mit drei bis vier Watt pro Quadratmeter aus.

Das dreifache Beleuchtungsniveau kostet also ungefähr die dreifache Energie. Das klingt selbstverständlich, man sollte es sich aber bewusst machen, bevor jemand 750 lx für eine ganze Halle festschreibt, in der nur an drei Arbeitsplätzen fein gearbeitet wird.

Die klügere Variante

Die Halle auf 300 lx beleuchten und über den Arbeitstischen Arbeitsplatzleuchten ergänzen, die dort auf 750 lx anheben. Der Verbrauch sinkt auf einen Bruchteil, weil Sie nur wenige Quadratmeter zusätzlich beleuchten statt dreihundert. Außerdem kann jeder Mitarbeiter das Licht genau über seinem Werkstück einstellen.

Wann sich das dagegen nicht lohnt: wenn sich die Anordnung der Arbeitsplätze häufig ändert oder wenn mit großen Teilen hantiert wird, bei denen eine Arbeitsplatzleuchte im Weg wäre. Dann ist es einfacher, den ganzen Raum gleichmäßig zu beleuchten, wie in diesem Entwurf, und den höheren Verbrauch als Preis für die Flexibilität zu akzeptieren.

Was die einzelnen Zahlen bedeuten

Reflexionsgrad

Anteil des Lichts, den eine Oberfläche in den Raum zurückwirft. Weiße Decke 0,7–0,8, grauer Beton etwa 0,3.

Anzahl der Reflexionen

Wie oft ein Lichtstrahl reflektiert werden darf, bevor das Programm ihn nicht mehr verfolgt. Drei Reflexionen sind bei Industriehallen Standard.

Lichtstromanteil im unteren Halbraum

Wie viel Prozent des Lichts nach unten gehen. Ein hoher Wert spart Energie; ganz ohne Licht zur Decke entstünden harte Schatten.

Halbstreuwinkel

Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte abfällt. Ein enges Lichtbündel erfordert eine dichtere Anordnung der Leuchten.

IP20

Schutz gegen Berühren mit dem Finger, kein Schutz gegen Wasser oder Staub. Nur für trockene, saubere Innenräume geeignet.

750 lx

Normwert für feine Arbeiten – Schleifen, Polieren, Formen von Präzisionsteilen. Eine normale Werkstatt kommt mit 300 lx aus.

Was Sie daraus mitnehmen können

Die Halle mit 300 m² Fläche erreicht 851 lx bei einer Gleichmäßigkeit von 0,74 und erfüllt damit die Norm für feine Arbeiten mit Reserve. Das erfordert 36 Leuchten in einem dichten Raster und eine Voraussetzung, die niemand sieht: eine weiße Decke mit dem Reflexionsgrad 0,7.

Wenn Sie aus dieser Berechnung nur einen praktischen Rat mitnehmen, dann diesen: Bevor Sie Leuchten hinzufügen, streichen Sie. Weiße Farbe an der Decke und ein hellerer Ton an den Wänden bewirken für die Beleuchtungsstärke der Halle mehr als drei zusätzliche Leuchten – und sind günstiger, einschließlich Arbeitszeit.

Der im Entwurf verwendete Leuchtentyp gehört zur Kategorie LED-Hallenbeleuchtung. Die Lichtplanung für Ihre Produktionshalle erstellen wir kostenlos – einschließlich des Einflusses der Reflexionsgrade Ihrer Oberflächen.