Auf Leuchtmittelverpackungen stehen Lumen, in Normen und Planungen Lux, in Datenblättern von Spots Candela. Alle drei beschreiben „Helligkeit“, aber jeweils etwas anderes, und wer sie verwechselt, plant zu dunkel oder zu hell. Dieser Artikel erklärt die drei Größen, zeigt, wie sie zusammenhängen, und rechnet Beispiele für Wohnraum, Werkstatt und Spot durch.
Wichtigste Antwort / Kurzfassung
- Lumen (lm) ist der Lichtstrom: die gesamte Lichtmenge, die eine Lichtquelle in alle Richtungen abgibt. Das ist die Zahl auf der Verpackung.
- Lux (lx) ist die Beleuchtungsstärke: wie viel Licht auf einer Fläche ankommt, gemessen in Lumen pro Quadratmeter (1 lx = 1 lm/m²). Das ist die Größe, auf die es beim Sehen und in Normen ankommt.
- Candela (cd) ist die Lichtstärke: wie viel Licht in eine bestimmte Richtung strahlt, gemessen in Lumen pro Raumwinkel (1 cd = 1 lm/sr). Sie sagt, wie stark ein Spot bündelt.
Ein Beispiel: Ein Spot und eine Kugellampe können beide 800 Lumen haben. Der Spot bündelt das Licht in einen engen Kegel und erzeugt dort viele Lux, die Kugellampe verteilt es in alle Richtungen und erzeugt auf jeder Fläche weniger. Deshalb reichen Lumen allein nicht, um zu beurteilen, ob ein Raum hell genug wird. Die einfachste Planungsformel lautet:
Lux = Lumen ÷ beleuchtete Fläche in m²Sie gilt nur idealisiert, denn reale Werte hängen von Abstrahlwinkel, Abstand, Reflexion, Leuchtenverteilung, Raumgeometrie und Verlusten ab.
Technischer Hintergrund
Lumen: der Lichtstrom
Der Lichtstrom Φ (Phi) in Lumen beschreibt die gesamte von einer Lichtquelle abgegebene Lichtleistung, bewertet mit der Empfindlichkeit des menschlichen Auges. Er sagt nichts darüber aus, wohin das Licht geht. Eine Lampe mit 800 lm gibt diese Lichtmenge ab, egal ob sie ungerichtet oder gebündelt strahlt.
Orientierungswerte für Leuchtmittel (Größenordnung): Eine klassische 60-W-Glühlampe lieferte rund 700 lm, eine 40-W-Glühlampe etwa 400 lm. LED-Lampen erreichen diese Lichtströme mit einem Bruchteil der Leistung. Wie viel Licht pro Watt erzeugt wird, nennt man Lichtausbeute (lm/W). Sie ist ein guter Vergleichswert, weil Watt allein bei LED nichts über die Helligkeit sagt.
Lux: die Beleuchtungsstärke
Die Beleuchtungsstärke E in Lux gibt an, wie viel Lichtstrom auf eine Fläche trifft:
E [lx] = Φ [lm] ÷ A [m²]Ein Lumen, das gleichmäßig auf einen Quadratmeter verteilt wird, ergibt ein Lux. Lux ist die Größe, die in Normen genannt wird, etwa in der DIN EN 12464-1 für Arbeitsstätten. Einige Größenordnungen zum Einordnen:
| Situation | Beleuchtungsstärke (Größenordnung) |
|---|---|
| Vollmondnacht | etwa 0,3 lx |
| Straßenbeleuchtung | etwa 10 lx |
| Treppen (Wartungswert nach DIN EN 12464-1:2021) | 150 lx |
| Büroarbeitsplatz (Schreiben, Lesen) | 500 lx |
| Bedeckter Himmel tagsüber | mehrere tausend bis rund 20.000 lx |
| direktes Sonnenlicht | bis etwa 100.000 lx |
Die Werte der Tabelle sind Größenordnungen und hängen von Ort, Uhrzeit und Messbedingungen ab. Sie zeigen aber, wie klein künstliche Beleuchtung im Vergleich zum Tageslicht ist.
Candela: die Lichtstärke
Die Lichtstärke I in Candela beschreibt, wie viel Lichtstrom in eine bestimmte Richtung pro Raumwinkel abgestrahlt wird:
I [cd] = Φ [lm] ÷ Ω [sr]Dabei ist Ω der Raumwinkel in Steradiant (sr). Eine ganze Kugel entspricht 4π ≈ 12,57 sr. Eine ungerichtet strahlende 800-lm-Lampe hat also in jede Richtung rund 64 cd. Ein Spot, der dieselben 800 lm in einen engen Kegel bündelt, hat in dessen Mitte ein Vielfaches davon.
Für einen Lichtkegel mit Abstrahlwinkel θ gilt (vereinfacht, gleichmäßige Verteilung im Kegel):
Ω = 2π × (1 − cos(θ ÷ 2))Wie hängen die drei zusammen?
Der Zusammenhang zwischen Lichtstärke und Beleuchtungsstärke ist das photometrische Entfernungsgesetz: Für eine punktförmige Lichtquelle, die senkrecht auf eine Fläche strahlt, gilt
E = I ÷ r²mit dem Abstand r zur Lichtquelle in Metern. Verdoppelst du den Abstand, sinkt die Beleuchtungsstärke auf ein Viertel. Das erklärt, warum eine Leuchte in 3 m Höhe deutlich weniger auf einer Arbeitsfläche liefert als dieselbe Leuchte in 1,5 m.
Zusammengefasst:
| Größe | Einheit | Frage, die sie beantwortet | Wer nennt sie |
|---|---|---|---|
| Lichtstrom | Lumen (lm) | Wie viel Licht gibt die Quelle insgesamt ab? | Verpackung, Datenblatt |
| Lichtstärke | Candela (cd) | Wie stark strahlt sie in eine Richtung? | Datenblatt von Spots, Lichtverteilungskurve |
| Beleuchtungsstärke | Lux (lx) | Wie viel Licht kommt auf der Fläche an? | Normen, Planung, Messung mit Luxmeter |
Planung / Auswahl / Berechnung
Beispiel 1: Wie viele Lumen braucht ein Raum?
Für eine Überschlagsrechnung drehst du die Formel um:
Lichtstrom (idealisiert) = Ziel-Lux × Fläche in m²| Raum | Ziel-Lux (Orientierung) | Fläche | Idealisierter Lichtstrom |
|---|---|---|---|
| Wohnzimmer (Grundlicht) | 100 lx | 20 m² | 2.000 lm |
| Küche (Arbeitsfläche) | 300 lx | 12 m² | 3.600 lm |
| Garage, Arbeiten am Fahrzeug | 300 lx | 18 m² | 5.400 lm |
Diese Zahlen sind eine Untergrenze unter idealen Bedingungen. In der Praxis geht Licht an Wänden, Möbeln und Decke verloren, und nicht jeder Punkt liegt im Zentrum der Lichtverteilung. Als grober Überschlag rechnet man deshalb oft mit einem Zuschlag um den Faktor 1,5 bis 2: Für das Wohnzimmer wären das 3.000 bis 4.000 lm. Das ist ein Faustwert, keine Normrechnung. Weitere Planung zur Garage bietet der Artikel Hexagon-LED-Beleuchtung für die Garage.
Beispiel 2: Wie hell wird es unter einem Spot?
Ein Spot mit 800 lm und verschiedenen Abstrahlwinkeln, gemessen in der Kegelmitte in 2 m und 3 m Abstand (idealisiert, gleichmäßige Verteilung im Kegel):
| Abstrahlwinkel | Raumwinkel | Lichtstärke | Lux in 2 m | Lux in 3 m |
|---|---|---|---|---|
| 24° | 0,14 sr | ca. 5.800 cd | ca. 1.460 lx | ca. 650 lx |
| 36° | 0,31 sr | ca. 2.600 cd | ca. 650 lx | ca. 290 lx |
| 60° | 0,84 sr | ca. 950 cd | ca. 240 lx | ca. 110 lx |
| 120° | 3,14 sr | ca. 255 cd | ca. 64 lx | ca. 28 lx |
Dieselben 800 lm erzeugen also je nach Abstrahlwinkel in der Mitte des Lichtkegels sehr unterschiedliche Lux. Der Zusammenhang mit dem Abstrahlwinkel erklärt auch, warum Spots punktuell hell wirken und Flächenleuchten gleichmäßig. Reale Leuchten haben keine gleichmäßige Verteilung im Kegel: Die Lichtstärke fällt zum Rand hin ab, und der Abstrahlwinkel ist üblicherweise definiert als der Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte des Maximums abgefallen ist. Die Tabelle zeigt deshalb Größenordnungen, die du mit der Lichtverteilungskurve im Datenblatt abgleichen kannst. Mehr zu Abstrahlwinkeln und ihrer Wirkung im Artikel Abstrahlwinkel bei LED-Leuchten.
Beispiel 3: LED-Streifen und „Lumen pro Meter“
Bei LED-Streifen wird der Lichtstrom meist pro Meter angegeben. Für die Beleuchtungsstärke auf einer Fläche brauchst du die Gesamtlänge, die Fläche und die Abstrahlung. Wie du das für indirekte Beleuchtung planst, zeigt der Artikel Indirekte Beleuchtung planen.
Warum Watt keine Helligkeit ist
Bei Glühlampen war Watt ein brauchbarer Anhaltspunkt für Helligkeit, bei LED nicht mehr. Eine LED mit 8 W kann mehr Licht liefern als eine andere mit 12 W, wenn ihre Lichtausbeute höher ist. Vergleiche deshalb immer Lumen (und Lichtausbeute in lm/W), nicht Watt. Mehr dazu im Artikel zum Vergleich von Watt und Lumen (in Vorbereitung).
Praktische Umsetzung
- Ziel-Lux festlegen: Orientiere dich an Nutzung und, wenn vorhanden, an Normwerten (zum Beispiel DIN EN 12464-1 für Arbeitsstätten, Treppen 150 lx). Für den Wohnbereich gibt es keine verbindlichen Werte, nur Empfehlungen.
- Fläche messen: Raumgröße oder Arbeitsfläche in m².
- Lichtstrom überschlagen: Ziel-Lux × Fläche, dann Zuschlag für Verluste.
- Leuchten auswählen: Gesamtlichtstrom auf mehrere Leuchten verteilen, damit das Licht gleichmäßig wird, statt einer einzelnen sehr hellen Quelle.
- Abstrahlwinkel und Abstand prüfen: Enge Winkel erzeugen Hot Spots, weite Winkel gleichmäßiges Licht. Beachte, dass Lux mit dem Quadrat des Abstands abnimmt.
- Messen: Mit einem Luxmeter (oder einer geeigneten Smartphone-App als grober Näherung) prüfst du, ob die Planung stimmt.
Typische Fehler
- Lumen und Lux verwechseln, also Lichtstrom der Lampe mit Licht auf der Fläche.
- Nach Watt statt nach Lumen kaufen.
- Zuschlag für Verluste vergessen und den Raum zu dunkel planen.
- Abstrahlwinkel ignorieren: 800 lm im Spot und 800 lm in der Kugellampe wirken völlig verschieden.
- Eine einzelne helle Leuchte statt mehrerer Lichtpunkte: Es entstehen harte Schatten und Blendung.
- Herstellerangaben unkritisch übernehmen. Prüfe, worauf sich die Lumenangabe bezieht (Leuchte oder LED-Chips) und ob Lichtausbeute und Wert plausibel sind.
Fazit
Lumen sagen, wie viel Licht eine Lichtquelle abgibt, Lux, wie viel davon auf einer Fläche ankommt, Candela, wie stark sie in eine Richtung strahlt. Für die Planung zählt am Ende die Beleuchtungsstärke in Lux, und die lässt sich mit einer einfachen Formel abschätzen: Lux = Lumen ÷ Fläche, mit einem Zuschlag für reale Verluste. Wer zusätzlich Abstrahlwinkel und Abstand berücksichtigt, kann auch einzelne Spots sinnvoll bewerten.
Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Lumen und Lux?
Lumen (lm) beschreibt die Lichtmenge, die eine Lichtquelle insgesamt abgibt. Lux (lx) beschreibt, wie viel davon auf einer Fläche ankommt (lm pro m²). Dieselbe Lampe erzeugt auf einer kleinen Fläche mehr Lux als auf einer großen.
Wie rechne ich Lumen in Lux um?
Näherungsweise teilst du den Lichtstrom durch die beleuchtete Fläche: Lux = Lumen ÷ m². Das gilt idealisiert und gleichmäßig verteilt. Für die Praxis kommen Verluste und die Lichtverteilung der Leuchte hinzu, die du mit einem Zuschlag berücksichtigst.
Wie viele Lumen brauche ich pro Quadratmeter?
Das hängt vom Ziel-Lux ab. Für 100 lx brauchst du idealisiert 100 lm pro m², für 300 lx 300 lm pro m². Mit Verlusten kommst du je nach Raum auf das Eineinhalb- bis Doppelte.
Was sagt Candela über eine Leuchte aus?
Candela gibt die Lichtstärke in eine Richtung an. Spots mit engem Abstrahlwinkel haben hohe Candela-Werte in der Mitte des Lichtkegels, auch bei gleicher Lumenzahl. Die vollständige Lichtverteilung steht in der Lichtverteilungskurve im Datenblatt.
Muss ich Lux messen?
Für den Alltag nicht, aber ein Luxmeter hilft, Planung und Ergebnis zu vergleichen, besonders in Werkstatt und Büro. Smartphone-Apps liefern grobe Näherungswerte, sind aber nicht kalibriert.
Quellen
- SI-Einheiten und Zusammenhänge: Wikipedia: Candela, Wikipedia: Lux (Einheit)), Wikipedia: Beleuchtungsstärke
- DIN EN 12464-1:2021-11, Beleuchtung von Arbeitsstätten in Innenräumen (Treppen 150 lx): DIALux evo Wissensdatenbank
- Beispielwerte Beleuchtungsstärke: lichtatlas: Lux-Werte-Tabelle
5 Kommentare zu „Lumen, Lux und Candela: Der Unterschied verständlich erklärt“