1 Grundlagen Einleitung... 15

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1 Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen Einleitung Lichttechnische und optische Grundlagen Das Wesen des Lichtes Licht als spektrale und integrale Größe Licht als Welle und Teilchen Ausbreitung des Lichtes Die vier Grundgrößen der Lichttechnik Lichtstrom Lichtstärke Beleuchtungsstärke Leuchtdichte Ergänzende Grundgrößen der Lichttechnik Pupillenlichtstärke Zylindrische, halbzylindrische und sphärische Beleuchtungsstärke Lichtmenge Q Spezifische Lichtausstrahlung M Lichteinfallsstärke J Belichtung und Leitzahl Strahlungsphysikalische Größen Abgeleitete Größen Stoffkennzahlen Ergänzende Stoffkennzahlen Wirkungsgrade Beziehungen zwischen den Grundgrößen Berechnung einfacher Elementarstahler Zusammenhang zwischen Lichtstärke im Maximum der Ausstrahlung und dem Lichtstrom Anwendung des Raumwinkelprojektionsgesetzes für Sekundärstrahler (Lambertstrahler) Anwendung des Raumwinkelprojektionsgesetzes für Sekundär- und Primärstrahler Berechnung der Beleuchtungsstärke mittels zonalem Lichtstromverfahren Grundbegriffe der Beleuchtungsoptik Geometrische Optik W ellenoptik Nichtabbildende Optik - Beleuchtungsoptik Grundlagen der Farbmetrik Farbreiz, CIE-Normvalenzsystem, CIE-Normfarbtafel, MACADAM-Ellipsen Farberscheinung, Farbumstimmung, Farbräume, Farbdifferenzformeln Farbwiedergabe, Farbwiedergabeindex und dessen semantische Deutung Zusammenfassung und Ausblick Physiologische und psychologische Grundlagen Aufbau des Auges Optische Abbildung Streulicht im Auge Retina (Netzhaut) Anpassung des Auges an die visuellen Bedingungen Pupillenweite...73

2 Akkommodation Adaptation des Auges Augenbewegungen Von der Beleuchtung beeinflusste Sehfunktionen Kontrastwahrnehmung Sehschärfe Wahrnehmungsgeschwindigkeit Hellempfindung Sehfunktionen bei komplizierten Sehobjekt- und Umfeldstrukturen Störgrößen der Beleuchtung Physiologische B lendung Psychologische Blendung Wahrnehmen von Flimmern Stroboskopeffekt Nicht-visuelle Wirkungen von Licht Anatomische Strukturen der visuellen Bahnen und Hellempfindlichkeit für Tagessehen Entdeckung der intrinsisch fotosensitiven retinalen Ganglienzellen Anatomische Strukturen der nicht-visuellen Bahnen und melanopische Empfindlichkeit Melanopische Bewertung von L ic h t Einfluss des Lebensalters auf die nicht-visuellen Wirkungen des Lichtes Bedeutung der nicht-visuellen Wirkungen für die Beleuchtungstechnik Lichttechnische Berechnungen Berechnung der ebenen Beleuchtungsstärke Lichtstrommethode Lichtstärkemethode Berechnung von Raumbeleuchtungsstärken Mittlere räumliche Beleuchtungsstärke (sphärische Beleuchtungsstärke) s Halbsphärische Beleuchtungsstärke Ehs Raumbeleuchtungsstärke Zylindrische Beleuchtungsstärke z Halbzylindrische Beleuchtungsstärke hz Berechnung der Leuchtdichte Leuchtdichteberechnung der Raumbegrenzungsflächen im Innenraum Leuchtdichte bei der Blendungsberechnung im Innenraum Leuchtdichte in der Außenbeleuchtung Gegenüberstellung von Beleuchtungsstärke-und Leuchtdichteberechnung Festlegungen zur Beobachtungsgeometrie Ermittlung und Darstellung der Leuchtdichtekoeffizienten Kennzeichnung und Klassifizierung des Leuchtdichtequotienten für Straßendeckschichten Bestimmung der Leuchtdichtekoeffizienten Punktleuchtdichten Mittlere Leuchtdichte Leuchtdichtegleichmäßigkeit Leuchtdichteberechnungen bei Lichtimmissionen Lichtberechnungsprogramme Rechenalgorithmen Wirkungsgradmethode Punkt-zu-Punkt-Verfahren Rechengenauigkeiten und Toleranzen Darstellung der Berechnungsergebnisse in Innenraumbereich Darstellung der Berechnungsergebnisse in Außenraumbereich Darstellung der Berechnungsergebnisse bei Flutlichtanlagen Darstellung der Berechnungsergebnisse bei Tageslichtberechnungen und Besonnungen Raytracing-Verfahren Lichtplanungsprogramm Relux Suite und D IALux Echtzeit-Lichtsimulationsprogramme Virtual Reality

3 1.6 Lichttechnische Messungen Messung fotometrischer Größen Grundlagen Messprinzipien und Geräte Messungen an Lampen und Leuchten Messung an LED-Leuchten Grundlegendes Einflussgrößen bei der Messung Richtlinien für die Messtechnik an LED-Quellen Messunsicherheiten Messung an Beleuchtungsanlagen Innenraumbeleuchtung Außenbeleuchtung Lichtquellen und Zubehör Lam pen Übersicht zur Lichterzeugung Glühlampen Halogenglühlampen Leuchtstofflampen Leuchtstofflampen mit den Durchmessern 38m m (112) und 26mm (18) Leuchtstofflampen mit 16 mm Durchmesser (15) Leuchtstofflampen mit 7 mm Durchmesser (12) Kompaktleuchtstofflampen Kompaktleuchtstofflampen mit Stecksockel Kompaktleuchtstofflampen mit Schraubsockel Induktionslampen Natriumdampf-Niederdrucklampen Hochdruck-Entladungslampen Quecksilberdampf-Hochdrucklampen Natriumdampf-Hochdrucklampen Halogen-Metalldampflampen LED-Lampen (Retrofitlampen) Allgemeine Eigenschaften und Kennwerte von Lampen Brennstellung Lebensdauer Farbeigenschaften Ausbleichen von Materialien Energiebilanz Lampenbezeichnungssysteme Richtlinien der EU Richtlinien und Verordnungen zum Ökodesign Elektro- und Elektronik-Altgeräte (W EEE) Stoffverbotsrichtlinie (RoHS) Betriebsmittel für Niedervolt-Halogenglühlampen Elektromagnetische Iransformatoren Elektronische Iransformatoren Betriebsmittel für Entladungslampen Elektromagnetische Vorschaltgeräte Aufbau Effizienzanforderungen an Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen S tarter Elektromagnetische Vorschaltgeräte für die Leistungsreduzierung Zündgeräte Kondensatoren für die Parallelkompensation Elektronische Vorschaltgeräte Allgemeine Merkmale und Eigenschaften

4 2.4.2 Nicht dimmbare EVGs Nicht dimmbare EVGs für Leuchtstofflampen und Kompaktleuchtstofflampen Nicht dimmbare EVGs für Hochdruck-Entladungslampen Dimmbare EVGs Dimmbare EVGs für Leuchtstofflampen und Kompaktleuchtstofflampen Dimmbare EVGs für Hochdruck-Entladungslampen Normen für EVGs Anorganische und organische Leuchtdioden Physikalisches Prinzip, Bändermodell Farbiges und weißes LED-Licht, Spektren Packaging, thermische Aspekte des LED-Aufbaus Elektrisches und thermisches Betriebsverhalten Erfassung der Änderung der fotometrischen und elektrischen Kenngrößen weißer LEDs Erfassung der Änderung der farbmetrischen Kenngrößen weißer LEDs Spektrale und farbmetrische Eigenschaften Weiße LEDs von K bis K Weiße LEDs von K bis K Alterung, Lebensdauer Alterungsaufbau und LED-Auswahl Datenauswertung und Ergebnisse Fehlermechanismen und Analyse Dimmverfahren für anorganische Leuchtdioden und lichttechnische Aspekte Physikalische Erzeugungsprinzipien von organischen Leuchtdioden Lichttechnische und elektrische Eigenschaften von organischen Leuchtdioden Betriebsmittel für Leuchtdioden Betriebsgeräte Steuergeräte Lichtsteuerung und Regelung Schnittstellen von Lampen und Leuchten Schnittstelle Schalter, Taster, Relais und Schütz Schnittstelle D im m er Touch-and-Dim-Schnittstelle Analoge Schnittstelle 1-lO V und V Digitale Schnittstelle DSI/DALI Digitale Schnittstelle DMX Digitale Netzwerkschnittstellen Digitale Funknetzwerk-Schnittstellen Steuerungssystem und Netzwerke Konzepte für Steuerungen Leuchten Lichttechnische Leuchteneinteilung und -kennziffern Elemente der Lichtlenkung Reflektoren mit spiegelnder Reflexion Reflektoren mit diffuser Reflexion Transmittoren aus klaren Materialien (Refraktoren) Transmittoren mit diffuser Transmission Kombinationen von diffusen Reflektoren und Transmittoren Schatter Wellenoptische Elemente der Lichtmodellierung Leuchtenanforderungen und -prinzipien Leuchtenanforderungen Leuchtenprinzipien Innen- und Außenleuchten Scheinwerfer Konzentratoren

5 Projektoren Mikroskopbeleuchtung Lichtsignale Mechanische und elektrische Ausführung von Leuchten Schutzklassen Schutzarten Brandschutzkennzeichnung an Leuchten Kennzeichnung der elektromagnetischen Verträglichkeit an Leuchten Weitere Kennzeichnungen an Leuchten Leuchtenausführungen Leuchten für den Innenraum Leuchten für den Außenraum LED-Leuchten für den Innen-und Außenraum LED-Leuchten Allgemeine Struktur von LED-Leuchten Lichtverteilungssysteme Charakteristik von LED-Lichtquellen Reflektoren Linsenoptik H ybridoptik Diffusoren Absolutfotometrie von LED-Leuchten LED-Leuchten-Lebensdauer Thermomanagement Wärmeübertragung Wärmepfad durch eine LED-Leuchte Leuchten für LED-Retrofitlampen LED-Leuchten in der Praxis Beleuchtung m it Tageslicht Allgemeine Gesichtspunkte Meteorologische Grundlagen Anforderungen an Fenster aus psychologischer S ich t Anforderungen an die funktionelle Beleuchtung mit Tageslicht Tageslichttechnische Begriffe Tageslichttechnische Grundlagen Berechnung Berechnung des Tageslichtquotienten D bei seitlicher Fensteranordnung Berechnung des mittleren Tageslichtquotienten D0L bei Räumen mit Oberlicht Tageslichtlenksysteme Anmerkungen zur Tageslichtplanung Kombination von Tageslichtbeleuchtung und Beleuchtung mit künstlichem L ic h t Beleuchtungsanlagen im Innenraum Anforderungen, Kriterien und Kenngrößen Anforderungen an die Beleuchtungsanlage Kriterien der Beleuchtung Kenngrößen Beleuchtungsstärke Leuchtdichte Blendung Farbe Lichtrichtung und Schattigkeit

6 Flimmern Kontrastwiedergabefaktor Richtlinien Arbeitsplätze Innenraum Not- und Sicherheitsbeleuchtung Kombination von Tageslichtbeleuchtung und Beleuchtung mit künstlichem L ic h t Planung Planungsablauf Beleuchtungskonzepte Beleuchtungsarten Direktbeleuchtung Direkt-Indirektbeleuchtung Indirekte Allgemeinbeleuchtung Weitere Beleuchtungskonzepte Lichtberechnungsmethoden Radiosity Algorithmus Backward Raytracing Wirtschaftlichkeit, Umwelt, Energieeffizienz Wirtschaftlichkeit von Beleuchtungsanlagen Simple-Payback-Methode Life-Cycle-Cost-Methode Berechnungsbeispiel Umweltverträglichkeit von Beleuchtungsanlagen Energieeffizienz von Beleuchtungsanlagen Weitere Gebiete Dynamische Beleuchtung Wahrnehmungsbasierte Planung Beleuchtungssysteme im Außenraum Anforderungen, Gütemerkmale und Kenngrößen Gütemerkmale Leuchtdichte L Visibility Level Beleuchtungsstärke Gleichmäßigkeit Randbeleuchtungsstärkeverhältnis EIR Blendung TI, G, D, GR, RG Begriffe und Definitionen Normen und Richtlinien Straßenbeleuchtung Tunnelbeleuchtung Arbeitsplätze im Außenraum Nicht überdachte Sportstätten Architekturbeleuchtung Planung Planungsablauf Allgemeines zur Lichtplanung Wirkungsgradverfahren zur Lichtstromermittlung Fahrbahnbelag Optische Führung Lichtgestaltung und Modellierung Straßenbeleuchtung Auswahl der Beleuchtungsklassen M-Klassen P-Klassen

7 C-Klassen Fußgängerüberwege und Fußgängerquerungshilfen Tunnelbeleuchtung Kurze Tunnel und Unterführungen Lange Tunnel Arbeitsplätze im Außenraum Besonderheiten Beleuchtung von Werksstraßen Beleuchtung von Lagerplätzen Beleuchtung von Parkplätzen Nicht überdachte Sportstätten Fußballplätze Tennisplätze Architekturbeleuchtung Anstrahlungen Masterplan Nachhaltige Beleuchtung A n h a n g Anhang Formelzeichen Mess protoll Beispiel Lichtströme von Lichtquellen DMX-Adressen und -Anschluss Kabelhinweis Literatur Bildquellen Autoren Register...488