Verfügbarkeit: Beleuchtungstechnik

Beleuchtungstechnik: Grundlagen

Die 5. Auflage dieses Standardwerkes für die Beleuchtungstechnik entstand wieder unter der bewährten Herausgeberschaft der Lichttechnischen Gesellschaft e. V. (LiTG), unter deren Dach sich ein kompetentes Autorenteam aus Lichtlehrenden und Praktikern vereint hat. Der Titel "Beleuchtungstechnik...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Baer, Roland (VerfasserIn), Barfuß, Meike (VerfasserIn), Seifert, Dirk (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Berlin Huss-Medien [2020]
Ausgabe:	5. Auflage
Schlagworte:	Beleuchtungstechnik Lehrbuch
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Zusammenfassung:	Die 5. Auflage dieses Standardwerkes für die Beleuchtungstechnik entstand wieder unter der bewährten Herausgeberschaft der Lichttechnischen Gesellschaft e. V. (LiTG), unter deren Dach sich ein kompetentes Autorenteam aus Lichtlehrenden und Praktikern vereint hat. Der Titel "Beleuchtungstechnik – Grundlagen" bietet Lichtplanern, Konstrukteuren und Praktikern sowie Lehrenden und Studierenden ein solides Rüstzeug für Forschung, Lehre und die Berufspraxis. Neben den wissenschaftlich-technischen Grundlagen zur Beleuchtungstechnik werden LED-Leuchten und -Leuchtmittel, Berechnungen und Berechnungsprogramme sowie Lichtsteuerungen behandelt. Während alle Kapitel sorgfältig überarbeitet wurden, ist das hochaktuelle Kapitel Lichtsteuerungen neu hinzugekommen. Die Expertise seiner hochkarätigen Autoren und seine Aktualität machen dieses Buch zu einem Pflichttitel für alle Lichtprofis.Aus dem Inhalt: Lichttechnische und optische Grundlagen Grundlagen der Farbmetrik . Physiologische und psychologische Grundlagen Lichttechnische Berechnungen Lichttechnische Messungen Lichtquellen und Betriebsmittel, Elektronische Vorschaltgeräte Anorganische & organische Leuchtdioden Lichtsteuerung und Regelung: . Leuchten: Elemente der Lichtlenkung, Leuchtenanforderungen und –prinzipien, Mechanische und elektrische Ausführung von Leuchten LED-Leuchten Beleuchtung mit Tageslicht Beleuchtungssysteme im Innenraum Beleuchtungssysteme im Außenraum
Beschreibung:	576 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	9783341016480 3341016481

Internformat

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 GRUNDLAGEN ............................................................................................................................................................... 17 1.1 EINLEITUNG .................................................................................................................................................................. 17 1.2 LICHTTECHNISCHE UND OPTISCHE GRUNDLAGEN .............................................................................................................. 21 1.2.1 DAS WESEN DES LICHTES ............................................................................................................................................. 21 1.2.2 LICHT ALS SPEKTRALE UND INTEGRALE GROESSE ................................................................................................................... 21 1.2.3 LICHT ALS WELLE UND TEILCHEN ..................................................................................................................................... 24 1.2.4 AUSBREITUNG DES LICHTES ............................................................................................................................................. 25 1.2.5 DIE VIER GRUNDGROESSEN DER LICHTTECHNIK .................................................................................................................... 28 1.2.5.1 LICHTSTROM .................................................................................................................................................................... 28 1.2.5.2 LICHTSTAERKE .................................................................................................................................................................... 29 1.2.5.3 BELEUCHTUNGSSTAERKE ..................................................................................................................................................... 31 1.2.5.4 LEUCHTDICHTE ................................................................................................................................................................ 32 1.2.6 ERGAENZENDE GRUNDGROESSEN DER LICHTTECHNIK ............................................................................................................ 33 1.2.6.1 PUPILLENLICHTSTAERKE ...................................................................................................................................................... 33 1.2.6.2 ZYLINDRISCHE, HALBZYLINDRISCHE UND SPHAERISCHE BELEUCHTUNGSSTAERKE ................................................................... 34 1.2.6.3 LICHTMENGE Q ............................................................................................................................................................... 35 1.2.6.4 SPEZIFISCHE LICHTAUSSTRAHLUNG M .............................................................................................................................. 35 1.2.6.5 LICHTEINFALLSSTAERKE J ...................................................................................................................... 35 1.2.6.6 BELICHTUNG UND LEITZAHL ............................................................................................................................................. 35 1.2.7 STRAHLUNGSPHYSIKALISCHE GROESSEN .............................................................................................................................. 36 1.2.8 ABGELEITETE GROESSEN ..................................................................................................................................................... 36 1.2.8.1 STOFFKENNZAHLEN ........................................................................................................................................................... 36 1.2.8.2 ERGAENZENDE STOFFKENNZAHLEN ..................................................................................................................................... 37 1.2.8.3 WIRKUNGSGRADE ............................................................................................................................................................ 40 1.2.9 BEZIEHUNGEN ZWISCHEN DEN GRUNDGROESSEN .............................................................................................................. 41 1.2.10 BERECHNUNG EINFACHER ELEMENTARSTAHLER ................................................................................................................. 44 1.2.10.1 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN LICHTSTAERKE IM MAXIMUM DER AUSSTRAHLUNG UND DEM LICHTSTROM ........................ 44 1.2.10.2 ANWENDUNG DES RAUMWINKELPROJEKTIONSGESETZES AUF LAMBERTSTRAHLER ............................................................. 45 1.2.10.3 ANWENDUNG DES RAUMWINKELPROJEKTIONSGESETZES FUER SEKUNDAER UND PRIMAERSTRAHLER ...................................... 45 1.2.10.4 BERECHNUNG DER BELEUCHTUNGSSTAERKE MITTELS ZONALEM LICHTSTROMVERFAHREN ....................................................... 46 1.2.11 GRUNDBEGRIFFE DER BELEUCHTUNGSOPTIK ...................................................................................................................... 48 1.2.11.1 GEOMETRISCHE OPTIK ................................................................................................................................................... 49 1.2.11.2 WELLENOPTIK ................................................................................................................................................................ 51 1.2.11.3 NICHTABBILDENDE OPTIK - BELEUCHTUNGSOPTIK .......................................................................................................... 55 1.3 GRUNDLAGEN DER FARBMETRIK ........................................................................................................................................ 61 1.3.1 FARBREIZ, CIE-NORMVALENZSYSTEM, CIE-NORMFARBTAFEL, MACADAM-ELLIPSEN, FARBMISCHUNG ............................. 61 1.3.2 FARBERSCHEINUNG, FARBUMSTIMMUNG, FARBRAEUME, FARBDIFFERENZFORMELN ........................................................... 67 1.3.3 FARBWIEDERGABE, FARBWIEDERGABEINDEX UND DESSEN SEMANTISCHE DEUTUNG ..................................................... 72 1.3.4 WAHRNEHMUNG UND PRAEFERENZ DER WEISSPUNKTE ...................................................................................................... 76 1.3.5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK ............................................................................................................................ 77 1.4 PHYSIOLOGISCHE UND PSYCHOLOGISCHE GRUNDLAGEN .................................................................................................... 78 1.4.1 AUFBAU DES AUGES ....................................................................................................................................................... 78 1.4.1.1 OPTISCHE ABBILDUNG ..................................................................................................................................................... 78 1.4.1.2 STREULICHT IM AUGE ....................................................................................................................................................... 79 1.4.1.3 RETINA (NETZHAUT) ....................................................................................................................................................... 79 1.4.2 ANPASSUNG DES AUGES AN DIE VISUELLEN BEDINGUNGEN ............................................................................ 82 1.4.2.1 PUPILLENWEITE ............................................................................................................................................................... 82 1.4.2.2 AKKOMMODATION .......................................................................................................................................................... 82 INHALTSVERZEICHNIS 11 1.4.2.3 ADAPTATION DES AUGES ................................................................................................................................................. 83 1.4.2.4 AUGENBEWEGUNGEN .................................................................................................................................................... 84 1.4.3 VON DER BELEUCHTUNG BEEINFLUSSTE SEHFUNKTIONEN ................................................................................................. 84 1.4.3.1 KONTRASTWAHRNEHMUNG .............................................................................................................................................. 85 1.4.3.2 SEHSCHAERFE .................................................................................................................................................................... 91 1.4.3.3 WAHRNEHMUNGSGESCHWINDIGKEIT ............................................................................................................................... 93 1.4.3.4 HELLEMPFINDUNG ........................................................................................................................................................... 94 1.4.3.5 SEHFUNKTIONEN BEI KOMPLIZIERTEN SEHOBJEKT UND UMFELDSTRUKTUREN .................................................................. 95 1.4.4 STOERGROESSEN DER BELEUCHTUNG ...................................................................................................................................... 96 1.4.4.1 PHYSIOLOGISCHE BLENDUNG ........................................................................................................................................... 97 1.4.4.2 PSYCHOLOGISCHE BLENDUNG .......................................................................................................................................... 97 1.4.4.3 WAHRNEHMEN VON FLIMMERN ..................................................................................................................................... 99 1.4.4.4 STROBOSKOPEFFEKT ..................................................................................................................................................... 101 1.4.5 NICHT-VISUELLE WIRKUNGEN VON LICHT ..................................................................................................................... 101 1.4.5.1 ANATOMISCHE STRUKTUREN DER VISUELLEN BAHNEN UND HELLEMPFINDLICHKEIT FUER TAGESSEHEN ........................... 101 1.4.5.2 ENTDECKUNG DER INTRINSISCH FOTOSENSITIVEN RETINALEN GANGLIENZELLEN ................................................................ 102 1.4.5.3 ANATOMISCHE STRUKTUREN DER NICHT-VISUELLEN BAHNEN UND MELANOPISCHE WIRKUNGEN ................................... 103 1.4.5.4 A-OPISCHE UND MELANOPISCHE BEWERTUNG VON STRAHLUNGSGROESSEN ................................................................... 103 1.4.5.5 EINFLUSS DES LEBENSALTERS AUF DIE NICHT-VISUELLEN WIRKUNGEN DES LICHTES ...................................................... 106 1.4.5.6 BEDEUTUNG DER NICHT-VISUELLEN WIRKUNGEN FUER DIE BELEUCHTUNGSTECHNIK ........................................................ 107 1.4.6 FOTOBIOLOGISCHE GEFAEHRDUNG DES AUGES ............................................................................................................. 108 1.4.6.1 SCHAEDIGUNG DURCH UV-STRAHLUNG .......................................................................................................................... 108 1.4.6.2 SCHAEDIGUNG DURCH IR-STRAHLUNG ........................................................................................................................... 108 1.4.6.3 BLAULICHTSCHAEDIGUNG (BLH) ................................................................................................................................... 108 1.4.6.4 ALTERSBEDINGTE MAKULADEGENERATION (AMD) ........................................................................................................ 109 1.5 LICHTTECHNISCHE BERECHNUNGEN ............................................................................................................................. 110 1.5.1 BERECHNUNG DER EBENEN BELEUCHTUNGSSTAERKE ................................................................................................... 110 1.5.1.1 LICHTSTROMMETHODE ................................................................................................................................................. 111 1.5.1.2 LICHTSTAERKEMETHODE ............................................................................................................................................... 117 1.5.2 BERECHNUNG VON RAUMBELEUCHTUNGSSTAERKEN ..................................................................................................... 128 1.5.2.1 MITTLERE RAEUMLICHE BELEUCHTUNGSSTAERKE (SPHAERISCHE BELEUCHTUNGSSTAERKE) E S ................................................. 128 1.5.2.2 HALBSPHAERISCHE BELEUCHTUNGSSTAERKE E HS .............................................................................................................. 128 1.5.2.3 RAUMBELEUCHTUNGSSTAERKE E O ................................................................................................................................ 128 1.5.2.4 ZYLINDRISCHE BELEUCHTUNGSSTAERKE E Z ..................................................................................................................... 129 1.5.2.5 HALBZYLINDRISCHE BELEUCHTUNGSSTAERKE E HZ ........................................................................................................... 130 1.5.3 BERECHNUNG DER LEUCHTDICHTE ............................................................................................................................... 131 1.5.3.1 LEUCHTDICHTEBERECHNUNG DER RAUMBEGRENZUNGSFLAECHEN IM INNENRAUM ........................................................ 131 1.5.3.2 LEUCHTDICHTE BEI DER BLENDUNGSBERECHNUNG IM INNENRAUM ............................................................................ 131 1.5.3.3 LEUCHTDICHTE IN DER AUSSENBELEUCHTUNG ............................................................................................................... 132 1.5.3.4 GEGENUEBERSTELLUNG VON BELEUCHTUNGSSTAERKE UND LEUCHTDICHTEBERECHNUNG ................................................. 133 1.5.3.5 FESTLEGUNGEN ZUR BEOBACHTUNGSGEOMETRIE ......................................................................................................... 134 1.5.3.6 ERMITTLUNG UND DARSTELLUNG DER LEUCHTDICHTEKOEFFIZIENTEN ............................................................................... 137 1.5.3.7 KENNZEICHNUNG UND KLASSIFIZIERUNG DES LEUCHTDICHTEQUOTIENTEN FUER STRASSENDECKSCHICHTEN ....................... 139 1.5.3.8 BESTIMMUNG DER LEUCHTDICHTEKOEFFIZIENTEN ........................................................................................................ 144 1.5.3.9 PUNKTLEUCHTDICHTEN ................................................................................................................................................. 144 1.5.3.10 MITTLERE LEUCHTDICHTE ............................................................................................................................................ 145 1.5.3.11 LEUCHTDICHTEGLEICHMAESSIGKEIT ............................................................................................................................... 145 1.5.3.12 LEUCHTDICHTEBERECHNUNGEN BEI LICHTIMMISSIONEN ........................................................................................... 146 1.5.4 LICHTBERECHNUNGSPROGRAMME ............................................................................................................................... 147 1.5.4.1 RECHENALGORITHMEN ................................................................................................................................................. 148 1.5.4.2 WIRKUNGSGRADMETHODE .......................................................................................................................................... 149 1.5.4.3 PUNKT-ZU-PUNKT-VERFAHREN ..................................................................................................................................... 151 1.5.4.4 RECHENGENAUIGKEITEN UND TOLERANZEN .................................................................................................................. 151 1.5.4.5 DARSTELLUNG DER BERECHNUNGSERGEBNISSE IN INNENRAUMBEREICH ....................................................................... 153 1.5.4.6 DARSTELLUNG DER BERECHNUNGSERGEBNISSE IN AUSSENRAUMBEREICH ....................................................................... 155 1.5.4.7 RAYTRACING-VERFAHREN .............................................................................................................................................. 156 1.5.4.8 LICHTPLANUNGSPROGRAMME: RELUX DESKTOP, DIALUXEVO, SOWIE WEITERE PROGRAMME ...................................... 157 1.5.4.9 ECHTZEIT-LICHTSIMULATIONSPROGRAMME ................................................................................................................... 159 1.5.4.10 VIRTUAL REALITY ......................................................................................................................................................... 160 1.5.4.11 BUILDING INFORMATION MODELLING ........................................................................................................................... 161 12 INHALTSVERZEICHNIS 1.6 LICHTTECHNISCHE MESSUNGEN .................................................................................................................................. 163 1.6.1 MESSUNG FOTOMETRISCHER GROESSEN ......................................................................................................................... 163 1.6.1.1 GRUNDLAGEN .............................................................................................................................................................. 163 1.6.1.2 MESSPRINZIPIEN UND GERAETE ................................................................................................................................... 174 1.6.2 MESSUNGEN AN LAMPEN UND LEUCHTEN ............................................................................................................... 187 1.6.3 MESSUNG AN LED-LEUCHTEN .................................................................................................................................. 189 1.6.3.1 GRUNDLEGENDES ........................................................................................................................................................ 189 1.6.3.2 EINFLUSSGROESSEN BEI DER MESSUNG .......................................................................................................................... 190 1.6.3.3 RICHTLINIEN FUER DIE MESSTECHNIK AN LED-QUELLEN ................................................................................................ 191 1.6.4 MESSUNSICHERHEITEN .............................................................................................................................................. 191 1.6.5 MESSUNG AN BELEUCHTUNGSANLAGEN ..................................................................................................................... 195 1.6.5.1 INNENRAUMBELEUCHTUNG ........................................................................................................................................... 196 1.6.5.2 AUSSENBELEUCHTUNG .................................................................................................................................................. 199 2 LICHTQUELLEN UND ZUBEHOER ...................................................................................................................................... 205 2.1 LAMPEN ...................................................................................................................................................................... 205 2.1.1 UEBERSICHT ZUR LICHTERZEUGUNG ................................................................................................................................ 205 2.1.2 GLUEHLAMPEN .............................................................................................................................................................. 207 2.1.3 HALOGENGLUEHLAMPEN .............................................................................................................................................. 210 2.1.4 LEUCHTSTOFFLAMPEN ................................................................................................................................................. 212 2.1.4.1 LEUCHTSTOFFLAMPEN MIT DEN DURCHMESSERN 38MM (T12) UND 26MM (T8) .................................................. 213 2.1.4.2 LEUCHTSTOFFLAMPEN MIT 16 MM DURCHMESSER (T5) ............................................................................................. 216 2.1.4.3 LEUCHTSTOFFLAMPEN MIT 7 MM DURCHMESSER (T2) ............................................................................................... 217 2.1.5 KOMPAKTLEUCHTSTOFFLAMPEN .................................................................................................................................. 217 2.1.5.1 KOMPAKTLEUCHTSTOFFLAMPEN MIT STECKSOCKEL ........................................................................................................ 219 2.1.5.2 KOMPAKTLEUCHTSTOFFLAMPEN MIT SCHRAUBSOCKEL ..................................................................................................... 220 2.1.6 INDUKTIONSLAMPEN .................................................................................................................................................. 221 2.1.7 NATRIUMDAMPF-NIEDERDRUCKLAMPEN ...................................................................................................................... 221 2.1.8 HOCHDRUCK-ENTLADUNGSLAMPEN ............................................................................................................................... 222 2.1.8.1 QUECKSILBERDAMPF-HOCHDRUCKLAMPEN .................................................................................................................... 222 2.1.8.2 NATRIUMDAMPF-HOCHDRUCKLAMPEN ........................................................................................................................ 224 2.1.8.3 HALOGEN-METALLDAMPFLAMPEN .................................................................................................................................. 226 2.1.9 LED-LAMPEN (RETROFITLAMPEN) ............................................................................................................................... 230 2.1.10 ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN UND KENNWERTE VON LAMPEN ................................................................................... 234 2.1.10.1 BRENNSTELLUNG ........................................................................................................................................................... 234 2.1.10.2 LEBENSDAUER ............................................................................................................................................................. 234 2.1.10.3 FARBEIGENSCHAFTEN ................................................................................................................................................... 237 2.1.10.4 AUSBLEICHEN VON MATERIALIEN .................................................................................................................................. 238 2.1.10.5 ENERGIEBILANZ .......................................................................................................................................................... 241 2.1.10.6 LAMPENBEZEICHNUNGSSYSTEME ............................................................................................................................. 241 2.1.11 RICHTLINIEN DER EU .................................................................................................................................................... 243 2.1.11.1 RICHTLINIEN UND VERORDNUNGEN ZUM OEKODESIGN ................................................................................................... 243 2.1.11.2 ELEKTRO UND ELEKTRONIK-ALTGERAETE (WEEE) ............................................................................................................ 244 2.1.11.3 STOFFVERBOTSRICHTLINIE (ROHS) ................................................................................................................................. 245 2.2 BETRIEBSMITTEL FUER NIEDERVOLT-HALOGENGLUEHLAMPEN ............................................................................................. 245 2.2.1 ELEKTROMAGNETISCHE TRANSFORMATOREN .................................................................................................................. 245 2.2.2 ELEKTRONISCHE TRANSFORMATOREN ......................................................... 247 2.3 BETRIEBSMITTEL FUER ENTLADUNGSLAMPEN ..................................................................................................................... 250 2.3.1 ELEKTROMAGNETISCHE VORSCHALTGERAETE ..................................................................................................................... 250 2.3.1.1 AUFBAU ........................................................................................................................................................................ 250 2.3.1.2 EFFIZIENZANFORDERUNGEN AN VORSCHALTGERAETE FUER LEUCHTSTOFFLAMPEN ................................................................... 253 2.3.2 STARTER ........................................................................................................................................................................ 254 2.3.3 ELEKTROMAGNETISCHE VORSCHALTGERAETE FUER DIE LEISTUNGSREDUZIERUNG ................................................................... 255 2.3.4 ZUENDGERAETE ............................................................................................................................................................... 256 2.3.5 KONDENSATOREN FUER DIE PARALLELKOMPENSATION ...................................................................................................... 258 2.4 ELEKTRONISCHE VORSCHALTGERAETE .................................................................................................................................. 258 2.4.1 ALLGEMEINE MERKMALE UND EIGENSCHAFTEN ............................................................................................................ 259 2.4.2 NICHT DIMMBARE EVGS ............................................................................................................................................ 260 INHALTSVERZEICHNIS 13 2.4.2.1 NICHT DIMMBARE EVGS FUER LEUCHTSTOFFLAMPEN UND KOMPAKTLEUCHTSTOFFLAMPEN ............................................. 260 2.4.2.2 NICHT DIMMBARE EVGS FUER HOCHDRUCK-ENTLADUNGSLAMPEN ................................................................................. 263 2.4.3 DIMMBARE EVGS ...................................................................................................................................................... 264 2.4.3.1 DIMMBARE EVGS FUER LEUCHTSTOFFLAMPEN UND KOMPAKTLEUCHTSTOFFLAMPEN ....................................................... 264 2.4.3.2 DIMMBARE EVGS FUER HOCHDRUCK-ENTLADUNGSLAMPEN ............................................................................................ 270 2.4.4 NORMEN FUER EVGS ................................................................................................................................................... 270 2.5 ANORGANISCHE UND ORGANISCHE LEUCHTDIODEN ........................................................................................................ 270 2.5.1 PHYSIKALISCHES PRINZIP, BAENDERMODELL ................................................................................................................ 271 2.5.2 FARBIGES UND WEISSES LED-LICHT, SPEKTREN ........................................................................................................ 274 2.5.3 PACKAGING, THERMISCHE ASPEKTE DES LED-AUFBAUS ........................................................................................... 278 2.5.4 ELEKTRISCHES UND THERMISCHES BETRIEBSVERHALTEN ................................................................................................ 281 2.5.4.1 ERFASSUNG DER AENDERUNG DER FOTOMETRISCHEN UND ELEKTRISCHEN KENNGROESSEN WEISSER LEDS ............................... 282 2.5.4.2 ERFASSUNG DER AENDERUNG DER FARBMETRISCHEN KENNGROESSEN WEISSER LEDS ........................................................... 284 2.5.5 SPEKTRALE UND FARBMETRISCHE EIGENSCHAFTEN ........................................................................................................ 287 2.5.5.1 WEISSE LEDS VON 2 700K BIS 3000 K ................................................................................................................... 288 2.5.5.2 WEISSE LEDS VON 4000 K BIS 4800 K ................................................................................................................ 291 2.5.5.3 MELANOPISCHE WIRKSAMKEIT WEISSER LEDS VON 2700 K BIS 6500 K ................................................................... 292 2.5.6 ALTERUNG, LEBENSDAUER ............................................................................................................................................. 293 2.5.6.1 ALTERUNGSAUFBAU UND LED-AUSWAHL ....................................................................................................................... 293 2.5.6.2 DATENAUSWERTUNG UND ERGEBNISSE ...................................................................................................................... 2.5.6.3 FEHLERMECHANISMEN UND ANALYSE ....................................................................................................................... 2.5.7 DIMMVERFAHREN FUER ANORGANISCHE LEUCHTDIODEN UND LICHTTECHNISCHE ASPEKTE 2.5.8 PHYSIKALISCHE ERZEUGUNGSPRINZIPIEN VON ORGANISCHEN LEUCHTDIODEN ........................................................... 2.5.9 LICHTTECHNISCHE UND ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN VON ORGANISCHEN LEUCHTDIODEN ......................................... 293 295 297 300 302 2.6 BETRIEBSMITTEL FUER LEUCHTDIODEN ............................................................................................................................ 305 2.6.1 BETRIEBSGERAETE ......................................................................................................................................................... 306 2.6.2 STEUERGERAETE ........................................................................................................................................................... 310 3 LEUCHTEN ................................................................................................................................................................. 311 3.1 LICHTTECHNISCHE ANFORDERUNGEN AN LEUCHTEN ................................................................................................... 311 3.1.1 LEUCHTENANFORDERUNGEN ....................................................................................................................................... 311 3.1.2 LICHTTECHNISCHE LEUCHTENEINTEILUNG UND -KENNZIFFERN ...................................................................................... 313 3.1.3 ERMITTLUNG DES LEUCHTENLICHTSTROMS FUER LEUCHTEN MIT LAMPEN ODER LED-BESTUECKUNG ............................. 315 3.2 LEBENSDAUER VON LEUCHTEN .................................................................................................................................. 315 3.2.1 LEBENSDAUER VON LEUCHTEN MIT KONVENTIONELLER BESTUECKUNG ......................................................................... 316 3.2.2 LEBENSDAUER VON LEUCHTEN MIT LED-BESTUECKUNG ............................................................................................ 316 3.2.2.1 SPEZIELLE EINFLUSSFAKTOREN AUF DIE WIRTSCHAFTLICHE NUTZLEBENSDAUER VON LED-LEUCHTEN ............................. 317 3.2.2.2 LEBENSDAUERDEFINITION VON LED-LEUCHTEN (LXBY, LXCY ETC.) .......................................................................... 318 3.3 ELEMENTE DER LICHTLENKUNG ................................................................................................................................... 319 3.3.1 REFLEKTOREN ............................................................................................................................................................... 321 3.3.1.1 REFLEKTOREN MIT SPIEGELNDER REFLEXION ................................................................................................................... 321 3.3.1.2 SPIEGELREFLEKTOREN FUER LED ....................................................................................................................................... 325 3.3.1.3 REFLEKTOREN MIT DIFFUSER REFLEXION .......................................................................................................................... 326 3.3.2 TRANSMITTOREN AUS KLAREN MATERIALIEN (REFRAKTOREN) ............................................................................................ 328 3.3.2.1 LED-LINSEN ................................................................................................................................................................ 328 3.3.2.2 MINIATURISIERTE OPTIK ................................................................................................................................................. 329 3.3.2.3 MIKROOPTIK ................................................................................................................................................................. 330 3.3.3 SCHATTER .................................................................................................................................................................... 330 3.3.4 TRANSMITTOREN MIT DIFFUSER TRANSMISSION .............................................................................................................. 331 3.3.5 KOMBINATIONEN VON SPIEGELNDEN REFLEKTOREN UND KLAREN TRANSMITTOREN (HYBRIDOPTIK) ................................. 333 3.3.6 KOMBINATIONEN VON DIFFUSEN REFLEKTOREN UND TRANSMITTOREN ........................................................................... 333 3.3.7 WELLENOPTISCHE ELEMENTE DER LICHTMODELLIERUNG ............................................................................................... 334 3.3.8 LICHTLEITER ........... 335 3.4 PRINZIPIEN DES LEUCHTENAUFBAUS ............................................................................................................................ 337 3.4.1 INNEN UND AUSSENLEUCHTEN MIT KONVENTIONELLER BESTUECKUNG ............................................................................ 337 3.4.1.1 SCHEINWERFER ............................................................................................................................................................. 337 3.4.1.2 KONZENTRATOREN ......................................................................................................................................................... 338 14 INHALTSVERZEICHNIS 3.4.1.3 PROJEKTOREN ................................................................................................................................................................ 338 3.4.1.4 MIKROSKOPBELEUCHTUNG ............................................................................................................................................ 339 3.4.1.5 LICHTSIGNALE ................................................................................................................................................................ 340 3.4.1.6 KONVENTIONELLE LEUCHTEN MIT LED-RETROFIT-LAMPEN ........................................................................................... 341 3.4.2 INNEN UND AUSSENLEUCHTEN MIT INTEGRIERTER LED BESTUECKUNG .............................................................................. 342 3.5 MECHANISCHE UND ELEKTRISCHE AUSFUEHRUNG VON LEUCHTEN .................................................................................. 343 3.5.1 SCHUTZKLASSEN .......................................................................................................................................................... 343 3.5.2 SCHUTZARTEN .............................................................................................................................................................. 343 3.5.3 BRANDSCHUTZKENNZEICHNUNG AN LEUCHTEN ............................................................................................................ 345 3.5.4 KENNZEICHNUNG DER ELEKTROMAGNETISCHEN VERTRAEGLICHKEIT AN LEUCHTEN ........................................................... 346 3.5.5 WEITERE KENNZEICHNUNGEN AN LEUCHTEN .............................................................................................................. 346 3.6 THERMOMANAGEMENT VON LED-LEUCHTEN ............................................................................................................. 347 3.6.1 WAERMEUEBERTRAGUNG ................................................................................................................................................. 347 3.6.2 WAERMEPFAD DURCH DIE LEUCHTE ............................................................................................................................... 351 3.7 LEUCHTENAUSFUEHRUNGEN ........................................................................................................................................... 354 3.7.1 LEUCHTEN FUER DEN INNENRAUM ................................................................................................................................. 354 3.7.1.1 LINEARE UND FLAECHENLEUCHTEN ................................................................................................................................. 355 3.7.1.2 DOWNLIGHTS ................................................................................................................................................................ 362 3.7.1.3 ARBEITSPLATZLEUCHTEN ................................................................................................................................................. 363 3.7.1.4 STRAHLERLEUCHTEN ....................................................................................................................................................... 363 3.7.1.5 HOCHLEISTUNGSLEUCHTEN ............................................................................................................................................ 365 3.7.1.6 FUNKTIONALE LICHTLINIEN ............................................................................................................................................ 366 3.7.1.7 SICHERHEITSLEUCHTEN .................................................................................................................................................. 367 3.7.1.8 LEUCHTEN MIT LICHTLEITERTECHNIK .............................................................................................................................. 367 3.7.2 LEUCHTEN FUER DEN AUSSENRAUM ................................................................................................................................. 370 3.7.2.1 STRASSENLEUCHTEN ....................................................................................................................................................... 370 3.7.2.2 SCHEINWERFER .............................................................................................................................................................. 372 4 LICHTSTEUERUNG, REGELUNG UND MANAGEMENT .................................................................................................... 375 4.1 ANFORDERUNGEN UND ANWENDUNGEN ....................................................................................................................... 375 4.2 STEUERUNG UND REGELUNG ....................................................................................................................................... 376 4.2.1 DATEN NETZWERKE ........................................................................................................................................................ 378 4.3 ANALOGE DRAHTGEBUNDENE SCHNITTSTELLEN .............................................................................................................. 383 4.3.1 SCHNITTSTELLE SCHALTER, TASTER, RELAIS UND SCHUETZ ................................................................................................. 383 4.3.1.1 SCHNITTSTELLE DIMMER ................................................................................................................................................ 384 4.3.2 ANALOGE SCHNITTSTELLE 1-10V UND 0-10V (DRAHTGEBUNDEN) .............................................................................. 386 4.3.3 TOUCH-AND-DIM-SCHNITTSTELLE ................................................................................................................................. 387 4.4 DRAHTGEBUNDENE DIGITALE SCHNITTSTELLEN .............................................................................................................. 388 4.4.1 DIGITALE SCHNITTSTELLE DSI, DALI UND DALI 2 ........................................................................................................ 388 4.4.2 DIGITALE SCHNITTSTELLE DMX 512 .............................................................................................................................. 391 4.4.3 DIGITALE SCHNITTSTELLE POWERLINE ............................................................................................................................. 393 4.4.4 DIGITALE SCHNITTSTELLE ETHERNET UND POWER OVER ETHERNET POE ............................................................................ 394 4.5 DRAHTLOSE SCHNITTSTELLEN .......................................................................................................................................... 396 4.5.1 BLUETOOTH ................................................................................................................................................................... 401 4.5.2 ZIGBEE ........................................................................................................................................................................ 409 4.5.3 MULTI-PROTOKOLL ZIGBEE 3.0 + BLUETOOTH LOW ENERGY ....................................................................................... 416 4.5.4 W-LAN/WI-FI ......................................................................................................................................................... 417 4.5.5 PROPRIETAERE FUNKSCHNITTSTELLEN ............................................................................................................................... 423 4.6 OPTISCHE DRAHTLOSE KOMMUNIKATION ...................................................................................................................... 425 4.7 INDUSTRIAL ETHERNET, FELDBUS UND GEBAEUDEMANAGEMENT ................................................................................... 432 4.7.1 KNX IN DER GEBAEUDETECHNIK .................................................................................................................................. 437 4.7.2 WEITERE NETZWERKE DER GEBAEUDETECHNIK .............................................................................................................. 438 4.8 SENSORIK UND ANWENDUNGEN .................................................................................................................................. 439 4.9 KONZEPTE FUER STEUERUNGEN ...................................................................................................................................... 442 INHALTSVERZEICHNIS 15 5 BELEUCHTUNG MIT TAGESLICHT ................................................................................................................................ 445 5.1 ALLGEMEINE GESICHTSPUNKTE ................................................................................................................................... 445 5.2 METEOROLOGISCHE GRUNDLAGEN ................................................................................................................................ 447 5.3 ANFORDERUNGEN AN FENSTER AUS PSYCHOLOGISCHER SICHT ........................................................................................ 455 5.4 ANFORDERUNGEN AN DIE FUNKTIONELLE BELEUCHTUNG MIT TAGESLICHT ....................................................................... 456 5.5 TAGESLICHTTECHNISCHE BEGRIFFE ............................................................................................................................... 456 5.6 TAGESLICHTTECHNISCHE GRUNDLAGEN ......................................................................................................................... 462 5.7 BERECHNUNG ............................................................................................................................................................. 464 5.7.1 BERECHNUNG DES TAGESLICHTQUOTIENTEN D BEI SEITLICHER FENSTERANORDNUNG ...................................................... 464 5.7.2 BERECHNUNG DES MITTLEREN TAGESLICHTQUOTIENTEN D 0L BEI RAEUMEN MIT OBERLICHT ........................................... 467 5.8 TAGESLICHTLENKSYSTEME, SONNEN UND BLENDSCHUTZ ........................................................................................... 469 5.9 ANMERKUNGEN ZUR TAGESLICHTPLANUNG ................................................................................................................... 472 5.10 KOMBINATION VON TAGESLICHTBELEUCHTUNG UND BELEUCHTUNG MIT ELEKTRISCHEM LICHT .................................... 474 6 BELEUCHTUNGSANLAGEN IM INNENRAUM ................................................................................................................. 476 6.1 ANFORDERUNGEN, KRITERIEN UND KENNGROESSEN ........................................................................................................ 476 6.1.1 ANFORDERUNGEN AN DIE BELEUCHTUNGSANLAGE ......................................................................................................... 477 6.1.2 KRITERIEN DER BELEUCHTUNG ...................................................................................................................................... 477 6.1.3 KENNGROESSEN ............................................................................................................................................................. 478 6.1.3.1 BELEUCHTUNGSSTAERKE .................................................................................................................................................. 478 6.1.3.2 LEUCHTDICHTE ............................................................................................................................................................. 479 6.1.3.3 BLENDUNG ................................................................................................................................................................... 479 6.1.3.4 FARBE ......................................................................................................................................................................... 480 6.1.3.5 LICHTRICHTUNG UND SCHATTIGKEIT ............................................................................................................................... 481 6.1.3.6 FLIMMERN .................................................................................................................................................................. 482 6.1.3.7 KONTRASTWIEDERGABEFAKTOR ...................................................................................................................................... 483 6.2 RICHTLINIEN ................................................................................................................................................................ 483 6.2.1 ARBEITSPLAETZE IM INNENRAUM ................................................................................................................................. 483 6.2.2 NOT UND SICHERHEITSBELEUCHTUNG ......................................................................................................................... 484 6.3 KOMBINATION VON TAGESLICHTBELEUCHTUNG UND BELEUCHTUNG MIT KUENSTLICHEM LICHT ....................................... 484 6.4 PLANUNG .................................................................................................................................................................... 486 6.4.1 PLANUNGSABLAUF ........................................................................................................................................................ 486 6.4.2 BELEUCHTUNGSKONZEPTE .......................................................................................................................................... 488 6.4.3 BELEUCHTUNGSARTEN .................................................................................................................................................. 489 6.4.3.1 DIREKTBELEUCHTUNG ................................................................................................................................................... 489 6.4.3.2 DIREKT-INDIREKTBELEUCHTUNG ..................................................................................................................................... 489 6.4.3.3 INDIREKTE ALLGEMEINBELEUCHTUNG ............................................................................................................................ 490 6.4.3.4 WEITERE BELEUCHTUNGSKONZEPTE .............................................................................................................................. 491 6.4.4 LICHTBERECHNUNGSMETHODEN .................................................................................................................................. 491 6.4.4.1 RADIOSITY ................................................................................................................................................................... 491 6.4.4.2 BACKWARD RAYTRACING .............................................................................................................................................. 493 6.5 WIRTSCHAFTLICHKEIT, UMWELT, ENERGIEEFFIZIENZ ...................................................................................................... 495 6.5.1 WIRTSCHAFTLICHKEIT VON BELEUCHTUNGSANLAGEN ...................................................................................................... 495 6.5.1.1 SIMPLE-PAYBACK-METHODE ...................................................................................................................................... 496 6.5.1.2 LIFE-CYCLE-COST-METHODE ........................................................................................................................................ 496 6.5.1.3 BERECHNUNGSBEISPIEL ............................................................................................................................................... 497 6.5.2 UMWELTVERTRAEGLICHKEIT VON BELEUCHTUNGSANLAGEN .............................................................................................. 498 6.5.3 ENERGIEEFFIZIENZ VON BELEUCHTUNGSANLAGEN ......................................................................................................... 499 6.6 WEITERE GEBIETE ....................................................................................................................................................... 500 6.6.1 DYNAMISCHE BELEUCHTUNG ..................................................................................................................................... 500 6.6.2 WAHRNEHMUNGSBASIERTE PLANUNG NACH CUTTLE .................................................................................................... 501 6.6.3 LICHTQUALITAET ............................................................................................................................................................. 502 16 INHALTSVERZEICHNIS 7 BELEUCHTUNGSSYSTEME IM AUSSENRAUM ................................................................................................................ 504 7.1 ANFORDERUNGEN, GUETEMERKMALE UND KENNGROESSEN ................................................................................................. 504 7.1.1 GUETEMERKMALE .......................................................................................................................................................... 504 7.1.1.1 LEUCHTDICHTE Z_ V .......................................................................................................................................................... 504 7.1.1.2 VISIBILITY LEVEL ........................................................................................................................................................... 506 7.1.1.3 BELEUCHTUNGSSTAERKE ................................................................................................................................................... 507 7.1.1.4 GLEICHMAESSIGKEIT ........................................................................................................................................................ 508 7.1.1.5 RANDBELEUCHTUNGSSTAERKEVERHAELTNIS EIR ................................................................................................................. 509 7.1.1.6 BLENDUNG /TI, G, D, GR, RG .................................................................................................................................. 509 7.1.2 BEGRIFFE UND DEFINITIONEN ..................................................................................................................................... 512 7.1.3 NORMEN UND RICHTLINIEN ........................................................................................................................................ 514 7.1.3.1 STRASSENBELEUCHTUNG ............................................................................................................................................... 514 7.1.3.2 TUNNELBELEUCHTUNG ................................................................................................................................................ 515 7.1.3.3 ARBEITSPLAETZE IM AUSSENRAUM ................................................................................................................................ 515 7.1.3.4 NICHT UEBERDACHTE SPORTSTAETTEN .......................................................................................................................... 516 7.1.3.5 ARCHITEKTURBELEUCHTUNG .......................................................................................................................................... 516 7.2 PLANUNG .................................................................................................................................................................... 516 7.2.1 PLANUNGSABLAUF ....................................................................................................................................................... 516 7.2.2 ALLGEMEINES ZUR LICHTPLANUNG .............................................................................................................................. 517 7.2.2.1 WIRKUNGSGRADVERFAHREN ZUR LICHTSTROMERMITTLUNG ............................................................................................. 517 7.2.2.2 FAHRBAHNBELAG ........................................................................................................................................................ 518 7.2.2.3 OPTISCHE FUEHRUNG ................................................................................................................................................... 519 7.2.2.4 LICHTGESTALTUNG UND MODELLIERUNG ........................................................................................................................ 519 7.2.3 STRASSENBELEUCHTUNG ............................................................................................................................................... 519 7.2.3.1 AUSWAHL DER BELEUCHTUNGSKLASSEN ........................................................................................................................ 520 7.2.3.2 M-KLASSEN ................................................................................................................................................................. 520 7.2.3.3 P-KLASSEN ................................................................................................................................................................... 520 7.2.3.4 C-KLASSEN ................................................................................................................................................................ 521 7.2.3.5 PLATZIERUNG VON LEUCHTEN IN DER STRASSENBELEUCHTUNG ....................................................................................... 521 7.2.3.6 FUSSGAENGERUEBERWEGE UND FUSSGAENGERQUERUNGSHILFEN ......................................................................................... 524 7.2.4 TUNNELBELEUCHTUNG ............................................................................................................................................... 525 7.2.4.1 KURZE TUNNEL UND UNTERFUEHRUNGEN ........................................................................................................................ 525 7.2.4.2 LANGE TUNNEL ............................................................................................................................................................ 526 7.2.5 ARBEITSPLAETZE IM AUSSENRAUM ................................................................................................................................. 528 7.2.5.1 BESONDERHEITEN ......................................................................................................................................................... 528 7.2.5.2 BELEUCHTUNG VON WERKSSTRASSEN ............................................................................................................................ 530 7.2.5.3 BELEUCHTUNG VON LAGERPLAETZEN ............................................................................................................................... 530 7.2.5.4 BELEUCHTUNG VON PARKPLAETZEN ................................................................................................................................. 530 7.2.6 NICHT UEBERDACHTE SPORTSTAETTEN ............................................................................................................................ 530 7.2.6.1 FUSSBALLPLAETZE .............................................................................................................................................................. 531 7.2.6.2 TENNISPLAETZE .............................................................................................................................................................. 531 7.2.7 ARCHITEKTURBELEUCHTUNG ........................................................................................................................................... 533 7.2.7.1 ANSTRAHLUNGEN ........................................................................................................................................................... 533 7.2.7.2 MASTERPLAN ................................................................................................................................................................. 534 7.3 NACHHALTIGE BELEUCHTUNG ........................................................................................................................................ 535 8 ANHANG ..................................................................................................................................................................... 536 8.1 ANHANG FORMELZEICHEN ........................................................................................................................................... 536 8.2 MESSPROTOLL BEISPIEL ................................................................................................................................................ 538 8.3 LICHTSTROEME VON LICHTQUELLEN ................................................................................................................................. 540 8.4 DMX-ADRESSEN UND -ANSCHLUSS .......................................................................................................................... 541 8.5 KABELHINWEIS ............................................................................................................................................................ 543 LITERATUR ........................................................................................................................................................................................ 545 AUTOREN ......................................................................................................................................................................................... 564 BILDQUELLEN ................................................................................................................................................................................... 568 REGISTER ............................................................................................ 569
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Physiologische und psychologische Grundlagen Lichttechnische Berechnungen Lichttechnische Messungen Lichtquellen und Betriebsmittel, Elektronische Vorschaltgeräte Anorganische & organische Leuchtdioden Lichtsteuerung und Regelung: . 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