Abschirmwinkel

Die Bewertung der Blendung einer Beleuchtungsanlage nach dem UGR-Verfahren basiert auf der mittleren Leuchtdichte der Leuchten in Richtung des Beobachterauges und nicht auf der meist viel höheren Leuchtdichte der Lampen bzw. Leuchtmittel. Bei Leuchten, bei denen aus dem für die Direktblendung kritischen Blickwinkelbereich Leuchtmittel oder Teile davon direkt gesehen werden können, kann daher trotz positiver Bewertung der Blendungsbegrenzung dennoch Blendung und damit eine Herabsetzung der Sehleistung auftreten. Um diese durch hohe Einzel-Leuchtdichten der Leuchtmittel verursachte Blendung ebenfalls zu begrenzen, müssen die Leuchtmittel durch geeignete Maßnahmen abgeschirmt werden. Der Grad der Abschirmung wird durch den Abschirmwinkel gekennzeichnet, der je nach Leuchtdichte der Leuchtmittel verschiedene Mindestwerte (Tabelle) einhalten muss.

Tabelle 3.8: Mindestabschirmwinkel nach EN 12464-1 bei festgelegten Leuchtmittel-Leuchtdichten

Nach EN 12464-1 ist der Abschirmwinkel der Winkel zwischen der horizontalen Ebene und der Blickrichtung, unter der die leuchtenden Teile der Lampen/Leuchtmittel in der Leuchte gerade sichtbar sind. Nach dieser Definition werden nur gesehene, leuchtende Lampenteile bewertet, keine hellen Leuchtenflächen (Abb.). Dieser Winkel wird nach EN 12665 (siehe auch Kapitel „Regelwerke") auch der obere Abschirmwinkel (shielding angle) bezeichnet.

Davon zu unterscheiden ist der in EN 12665 definierte untere Abschirmwinkel einer Leuchte zwischen der nach unten gerichteten Vertikalen und der Richtung, aus der die Leuchtmittel und die Flächen hoher Leuchtdichte gerade nicht sichtbar sind. Bei der Bestimmung des unteren Abschirmwinkels nach EN 12665 sind zusätzlich zur Leuchtdichte der Leuchtmittel auch die Flächen hoher Leuchtdichte heranzuziehen. Der in Abb. dargestellte untere Abschirmwinkel (cut-off Winkel) α nach EN 12665 gilt z. B. nur für einen tiefstrahlenden Hochglanzreflektor, der in Betrachterrichtung meist eine sehr geringe Leuchtdichte aufweist. Ein weißer Reflektor hätte eine hohe Leuchtdichte, so dass der Abschirmwinkel etwa 90° beträgt.

Für die in Tabelle angegebenen Leuchtmittel- Leuchtdichten muss der zugehörige Mindestabschirmwinkel gemäß Definition nach EN 12464-1, also nur für die leuchtenden Teile der Leuchtmittel, eingehalten werden. Die Werte gelten nicht für Leuchten mit ausschließlichem Lichtaustritt in den oberen Halbraum bzw. für Leuchten, die unter der Augenhöhe montiert sind.

Leuchtdichtewerte marktüblicher Lampen sind in Tabelle aufgeführt. Die Leuchtdichte einer weißen Einzel- LED ist winkelabhängig (siehe auch Kapitel, " LEDLampen”), wird aber in der Regel unter flachen Winkeln von ≤ 15° den Grenzwert von 50 kcd/m2 ebenso überschreiten, wie auch den Grenzwert von 500 kcd/m2 unter Winkeln ≤ 30°. Dies führt zu einer nicht zulässigen Blendung. Bei direktem Blick (unter 90°) in die LED werden Werte > 10.000 kcd/m2 erreicht.

Für LED-Leuchten hängt die Höhe der direkt einsehbaren Einzel-Leuchtdichten vom Aufbau der eingesetzten LED-Module, bzw. der Leuchte, ab. Der Leuchtenhersteller muss dafür sorgen, dass die sichtbaren leuchtenden Flächen den Anforderungen der EN 12464-1 (siehe Tabelle) genügen. Er kann dazu z. B. einen Diffusor oder eine Linse zur Aufweitung der LED-Leuchtdichte einsetzen (siehe auch Abbildung).

Weiterhin sind die Anforderungen der Gerätenorm für den Leuchtenbau EN 60598-1 bezüglich der photobiologischen Sicherheit zu erfüllen (siehe Kapitel „Photobiologische Sicherheit”). Offene Einzel-LED werden nur in Leuchten für hohe Montagehöhen eingesetzt.

Abbildung 3.19: Definition des Abschirmwinkels für leuchtende Teile der Lampen nach EN 12464-1, bezogen auf die Horizontale.

Abbildung 3.20: Definition des unteren Abschirmwinkels (cut-off angle) für leuchtende Teile von Lampen und leuchtende Teile z.B. von Reflektoren nach EN 12665, bezogen auf die Vertikale.

Bei den Angaben zum Abschirmwinkel ist darauf zu achten, ob der Abschirmwinkel nach EN 12464-1 oder nach EN 12665 definiert ist. Die Mindestabschirmwinkel nach Tabelle gelten für die Definition nach EN 12464-1, d. h. sie beziehen sich auf die horizontale Bezugslinie (Abb.).

Abbildung 3.21: Durch vorgesetzte Linsen wird die Leuchtdichte der Einzel-LEDs aufgeweitet und die Lichtstärkeverteilung beeinflusst.

Tabelle 3.9: Mittlere Leuchtdichte verschiedener Leuchtmittelarten
1) Anmerkung: Durch den Leuchtenhersteller zu gewährleisten.