Lumen vs. Lux: Unterschied & Umrechnung

Die Helligkeit von LED-Lampen einzuschätzen, ist nicht ganz einfach. Während die Leistung herkömmlicher Leuchtmittel in der Regel in Watt angegeben wurde, sind im Zusammenhang mit der neuen Technik gleich mehrere Begriffe von Bedeutung. Hierzu zählen Beleuchtungsstärke, Lichtstärke und Lichtstrom sowie die zugehörigen physikalischen Einheiten Lux, Candela und Lumen. Sie beschreiben — grob gesagt — wie viel Licht eine Lichtquelle in alle Richtungen hin abstrahlt und wie viel Licht tatsächlich auf eine Fläche fällt. Für eine solide Beleuchtungsplanung sind sie unerlässlich.

Der Unterschied zwischen Lumen und Lux

Die Einheit Lumen (lm) ist eine Sendegröße, die Auskunft über die Helligkeit eines Leuchtmittels gibt. Sie bezieht sich auf den ausgehenden Lichtstrom in seiner Gesamtheit und stellt somit eine Zusammenfassung des in sämtliche Richtungen ausstrahlenden Lichts dar. Im Gegensatz dazu handelt es sich bei der Einheit Lux (lx) um eine Empfangsgröße. Sie liefert Informationen darüber, wie viel Licht auf einer angestrahlten Fläche tatsächlich ankommt. Dabei spielt die Entfernung der Lichtfläche zum Objekt eine wichtige Rolle. Grundsätzlich gilt:

Verteilt eine 1.000-Lumen-Lampe ihr Licht mit einem Abstand von einem Meter auf eine Fläche von einem Quadratmeter, beleuchtet sie diese mit 1.000 Lux.

Wozu werden die Werte Lumen und Lux benötigt?

Wenn es um die Beleuchtung geht, spielt die Wattzahl eine immer geringere Rolle. Zwar fällt es vielen Menschen leichter, sich die Helligkeit eines Leuchtmittels mit einem Blick auf diese Angabe vorzustellen. Doch im Zuge der effizienteren Technik kommen moderne Lichtquellen mit deutlich weniger Watt aus und leuchten bei gleichem Energieverbrauch wesentlich heller als herkömmliche Glühbirnen — wie das funktioniert, erklärt unser Ratgeber zur richtigen Helligkeit von LED-Lampen. Wer auf LED umsteigen möchte, sollte sich daher mit den Werten Lux und Lumen befassen. Diese sind nicht nur im Hinblick auf das heimische Wohnzimmer wichtiger Bestandteil der Beleuchtungsplanung, sondern stellen darüber hinaus auch die Grundlage einer Umsetzung der gesetzlichen Richtlinien der Arbeitsplatzbeleuchtung mit LED-Röhren, Einbauleuchten oder sonstigen Leuchtmitteln dar.

Was ist Lux?

Die Einheit Lux beschreibt die Beleuchtungsstärke von Lichtquellen: Sie ist unabhängig von der theoretischen Helligkeit des Leuchtmittels und gibt an, wie viel Licht in der Realität auf einer bestimmten Fläche ankommt. Ihre Bezeichnung leitet sich ab von dem lateinischen Wort „lux" für Licht. Da es sich bei der Einheit Lux um eine Empfangsgröße handelt, auf die verschiedene Faktoren einwirken, muss der entsprechende Wert für jede Situation berechnet werden.

Die Beleuchtungsstärke ist eine wichtige Größe im Rahmen der Lichtplanung. Richtet sich die Beleuchtung im privaten Bereich vorwiegend nach den persönlichen Bedürfnissen des jeweiligen Anwenders, muss die Beleuchtung des Arbeitsplatzes im gewerblichen Bereich gesetzlichen Mindestanforderungen genügen. Durch die Beleuchtungsstärke lässt sich feststellen, welche Lichtleistung in einem Raum zu installieren ist — und zwar unabhängig davon, ob das Licht durch ein oder mehrere Leuchtmittel erzeugt werden soll.

Was ist Lumen?

Die ebenfalls aus dem Lateinischen abgeleitete Einheit Lumen (lm) misst den Lichtstrom. Sie berücksichtigt, wie viel Licht eine Lampe in alle Richtungen ausstrahlt und gibt so Aufschluss über die Helligkeit des jeweiligen Leuchtmittels. Dabei gilt: Je höher der Lumen-Wert ist, desto stärker leuchtet die Lampe. Wird ein Bezug zur Leistung in Watt hergestellt, lässt sich auch die Effizienz des Leuchtmittels bestimmen. Die als Lichtausbeute bezeichnete Messgröße lm/W gibt an, welchen Lumen-Wert eine Leuchte bei einem Verbrauch von einem Watt Energie erreicht. In großflächigen Innenbereichen sind Lichtströme zwischen 1.000 und 3.000 Lumen üblich. Welche Leistung tatsächlich benötigt wird, hängt vor allem von der Höhe der Beleuchtung und der erforderlichen Reichweite des Leuchtmittels ab. Wie viel Lumen eine alte Glühbirne ersetzt, zeigt die Orientierungstabelle im Ratgeber Umrechnung Watt in Lumen.

Exkurs: Lichtstärke versus Lichtleistung

Häufig ist von der Lichtleistung eines Leuchtmittels die Rede. Dieser Begriff meint nicht etwa die elektrische Leistungsaufnahme, sondern ebenfalls den in Lumen gemessenen Lichtstrom. Er ist eine weitere — vor allem umgangssprachlich benutzte — Beschreibung für die Helligkeit. Das gilt auch für die in Candela (cd) gemessene Lichtstärke. Im Gegensatz zur Einheit Lumen, die sich lediglich auf das gesamte von einer Leuchtquelle abgestrahlte Licht bezieht, berücksichtigt die Lichtstärke auch den Raumwinkel. Sie gibt also den in eine bestimmte Richtung gestrahlten Lichtstrom an. Aus diesem Grund ist der Candela-Wert vor allem bei gerichteten LED-Strahlern und Reflektorlampen zu finden — passend dazu: Den passenden Abstrahlwinkel wählen.

Abstrahlwinkel und Lichtkegel: Warum gleiche Lumen unterschiedlich hell wirken

Der Abstrahlwinkel verändert nicht die Gesamt-Lumen eines Leuchtmittels — Lumen ist immer der gesamte Lichtstrom. Der Abstrahlwinkel bestimmt aber, auf welche Fläche sich dieser Lichtstrom verteilt: Je enger der Winkel und je kürzer der Abstand, desto kleiner der Lichtkegel und desto höher die Beleuchtungsstärke in Lux auf der Zielfläche. Je breiter der Winkel oder je größer der Abstand, desto größer die beleuchtete Fläche — und desto niedriger die durchschnittliche Lux-Zahl. Deshalb wirkt ein 10°-Spot mit denselben Lumen deutlich „heller" als eine rundstrahlende Lampe.

GU10, MR16 & Co.: Hier zählt der Abstrahlwinkel besonders

Besonders anschaulich ist der Lichtkegel bei gerichteten Spots: GU10-LED-Spots, MR16-/GU5.3-Spots und Reflektorlampen werden gezielt nach Abstrahlwinkel ausgewählt — enge Winkel für Akzente, breite für flächiges Licht. Wie Sie den passenden Winkel finden, zeigt der Ratgeber Den passenden Abstrahlwinkel wählen.

Bei LED-Röhren und anderen länglichen Lichtquellen ist der Abstrahlwinkel ebenfalls eine wichtige Angabe — die Lichtverteilung ist hier aber kein runder Kegel, sondern langgestreckt. Der Rechner oben lässt sich darauf nicht 1:1 übertragen; für Hallen- und Arbeitsplatzbeleuchtung mit Röhren zählt die Planung über die Lux-Richtwerte und im Zweifel eine professionelle Lichtberechnung.

Richtwerte für die Beleuchtung in Innenräumen

Im privaten Bereich spielt die Helligkeit eine eher untergeordnete Rolle. Grundsätzlich sind mit etwa 100 Lux für Flure und Treppenhäuser und rund 200 Lux für Bad und WC zu rechnen. Die Beleuchtungsstärke in Aufenthaltsräumen wie Schlaf- oder Wohnzimmer variiert je nach Nutzung — entscheidend ist vor allem der persönliche Geschmack.

Für Arbeitsplätze im gewerblichen Rahmen hingegen ist die Beleuchtung von großer Bedeutung. Kommt hier nicht genügend Licht an, ermüden die Augen schneller. Die Konzentration lässt nach und Fehler häufen sich. Daher gelten für die Beleuchtung verbindliche gesetzliche Mindestanforderungen. Diese sind in der DIN-Norm 5035 und der sie teilweise ablösenden europäischen Norm DIN EN 12464 näher definiert. Um den benötigten Lichtstrom zu berechnen, liefern die folgenden Lux-Tabellen erste Anhaltspunkte.

Worauf beim Kauf achten?

• Lumen für die Lampenwahl, Lux für die Raumplanung. Beim Produktvergleich zählt der Lichtstrom in Lumen — die Lux-Richtwerte oben sagen, wie viel davon Ihr Raum braucht.
• Richtwert in Lumen übersetzen. Lux-Ziel × Raumfläche = benötigter Gesamtlichtstrom, verteilt auf eine oder mehrere Lichtquellen.
• Candela bei Strahlern beachten. Für gerichtetes Licht (Spots, Reflektorlampen) ist die Lichtstärke samt Abstrahlwinkel aussagekräftiger als Lumen allein.
• Arbeitsplätze normgerecht planen. Im gewerblichen Bereich gelten verbindliche Mindestanforderungen (DIN EN 12464) — z. B. mit LED-Panels oder LED-Röhren umsetzbar.
• Watt nur noch als Verbrauchswert lesen. Welche Lumen-Zahl eine alte Wattangabe ersetzt, zeigt der Ratgeber Umrechnung Watt in Lumen.

Fazit

Lumen und Lux sind zwei physikalische Maßeinheiten, die den von einer Lampe ausgehenden Lichtstrom in seiner Gesamtheit und das tatsächlich auf einer Fläche auftreffende Licht angeben. Für die Beleuchtung mit künstlichen Leuchtmitteln sind diese Werte unerlässlich: Nur auf ihrer Basis lässt sich eine optimale Lichtplanung überhaupt realisieren. Besonders wichtig ist die Berücksichtigung von Lumen und Lux bei der Gestaltung von gewerblichen Arbeitsplätzen, die an gesetzliche Mindestanforderungen gebunden sind. In privaten Räumen lässt sich mit ihrer Hilfe ganz gezielt eine behagliche Atmosphäre schaffen.