UGR-Tabellenmethode

Die UGR-Formel kann für realistische Beobachtungsbedingungen und anlagenspezifische Annahmen, z. B. Leuchteneigenschaften, Leuchtenanordnung, Reflexionsgrade der Raumbegrenzungsflächen usw. ausgewertet werden. Dafür stehen entsprechende Computerprogramme zur Verfügung.

Die in EN 12464-1 für die verschiedenen Sehaufgaben festgelegten UGR-Grenzwerte dürfen von der Beleuchtungsanlage im Neuzustand nicht überschritten werden und gelten für Anlagenwerte, die nach der UGR-Tabellenmethode ermittelt wurden.

Der Tabellenmethode liegt auch die UGR-Formel zugrunde, jedoch mit standardisierten Rahmenbedingungen. Diese Rahmenbedingungen sind:

  • Standardisierte Beobachterbedingungen: Der sitzende (stehende) Beobachter betrachtet die Leuchtenanordnung von der Wand des Raumes aus mit der Augenhöhe 1,2 m (1,7 m) über dem Boden (Abb.).

  • Standardisierte Raumgrößen x und y, die als Vielfaches der „Leuchtenhöhe H über dem Beobachterauge“ angegeben sind.

  • Standardisierte Leuchtenanordnungen: Die Leuchten sind regelmäßig längs oder quer an der Decke angeordnet (Abb.).

  • Standardisierte Reflexionsgrade von Decke, Wänden und Boden.

  • Lichttechnische Eigenschaften (mittlere Leuchtdichte der Lichtaustrittsfläche) der betreffenden Leuchten.

UGR-Tabellen werden vom Leuchtenhersteller zur Verfügung gestellt. Der Planer ordnet die zu bewertende Beleuchtungsanlage in diese Standardvorgaben ein und entnimmt den Tabellen den UGR-Wert für die Blickrichtung des Beobachters „parallel zu den Leuchten“ bzw. „quer zu den Leuchten“, siehe auch Beispiel unter Abschnitt „Anwendung der UGR-Tabellen“ auf den folgenden Seiten. In den meisten Fällen ist es ausreichend, den UGR-Wert für die Hauptblickrichtung zu bestimmen.

Alle bei der Ermittlung des UGR-Wertes getroffenen Annahmen müssen in der Planungsdokumentation aufgeführt werden. Die Änderung des UGR-Wertes für unterschiedliche Beobachterpositionen in einem Raum kann mit Hilfe der Formel (oder einer erweiterten UGR-Tabelle) ermittelt werden. Wenn der größte UGR-Wert in einem Raum den genormten UGR-Grenzwert überschreitet, sollten Angaben über die geeignete Anordnung der Arbeitsplätze gemacht werden, um diese in blendfreien Bereichen anzuordnen.

Als standardisierte Leuchtenanordnung wurde eine eher selten anzutreffende, sehr enge Leuchtenanordnung gewählt, um den UGR-Wert der Anlage möglichst unabhängig von der Beobachterposition zu ermitteln. Wie Abbildung zeigt, tragen bei einer engen Leuchtenanordnung auch mehr Leuchten zur Blendwirkung und damit zum berechneten UGR-Wert bei als bei großen Leuchtenabständen, bei denen allerdings der UGR-Wert stärker von der Position des Beobachters abhängt. Um die Variation des UGR-Wertes in Abhängigkeit von der Beobachterposition möglichst klein zu halten, ist den UGR-Tabellen eine theoretische, für längere Leuchten eher unrealistische Leuchtenanordnung mit kleinen Leuchtenabständen von s = 0,25 · H in den Richtungen x und y zugrunde gelegt. Zum Beispiel bei H = 1,8 m ist der Leuchtenabstand s = 0,45 m, d. h. kürzer als z. B. eine Leuchte für Leuchtstofflampen L 36 W. Damit wird mit der Tabellenmethode die Blendung eher für den kritischen Fall bewertet.

Die Anwendung der vom Leuchtenhersteller für die betreffende Leuchte geltenden UGR-Tabellen ist relativ einfach (siehe markiertes Beispiel unter „Anwendung der UGR-Tabellen“). Eventuell müssen die Tabellenwerte aufgrund abweichender Leuchteneigenschaften noch korrigiert werden. Das ist z. B. der Fall,

  • wenn ein anderer Lampenlichtstrom Φ als der den Tabellen zugrunde gelegte Lichtstrom Φ0 verwendet wird. Es gelten die Neuwerte der Lichtströme.

  • UGR(Φ) = UGR0) + 8 lg(Φ/Φ0) - wenn sich bei sonst gleichen (relativen) lichttechnischen Eigenschaften der Leuchte die leuchtende Fläche A gegenüber der Fläche A0 der Basisleuchte ändert, z. B. bei Leuchten für stabförmige Leuchtstofflampen aufgrund unterschiedlicher Lampenlängen.

  • UGR(A) = UGR(A0) – 8 lg(A/A0)

  • wenn sich der Leuchtenwirkungsgrad η gegenüber dem Wert η0 der Basisleuchte ändert.

  • UGR(η) = UGR0) + 8 lg(η/η0)

Abbildung 3.18: Standardisierte Anordnung von Beobachter und der horizontalen Leuchtenebene, die sich für sitzende Beobachter in H = h – p –1,2 (Werte in m) über dem Beobachterauge befindet, wobei p die Länge der Abhängung der Leuchtenreihe ist.

Abbildung 3.19: Bei einer engen Leuchtenanordnung mit s = 0,25 H ist der UGR-Wert nahezu unabhängig vom Beobachterstandort.

Abbildung 3.20: Bei einer weiten Leuchtenanordnung ergibt sich für Beobachter B1 ein geringer UGR-Wert, für Beobachter B2 ein höherer UGR-Wert, beide Werte liegen im Allgemeinen jedoch unter dem UGR-Wert der engen Leuchtenanordnung.

Nach EN 12464-1 kann den UGR-Tabellen grundsätzlich auch ein größerer Leuchtenabstand als s = 0,25 * H zugrunde gelegt werden. Im Vergleich der UGR-Werte verschiedener Herstellerangaben ist – insbesondere im internationalen Vergleich – auf die Dokumentation des für die Tabellenwerte angenommenen Leuchtenabstandes s zu achten. Zum Beispiel wird in Großbritannien ein Leuchtenabstand s = 1,0 * H bevorzugt, was im Allgemeinen zu geringen UGRWerten führt. Die Folge ist, dass die Lampen in den Leuchten weniger stark abgeschirmt werden müssen, um die UGRGrenzwerte einzuhalten. Damit steigen auch der Leuchtenwirkungsgrad und die energetische Effizienz der Beleuchtung. Jedoch muss in dem Fall der Planer die Varianz der UGR-Werte bei veränderter Beobachterposition untersuchen, um den Bereich mit den höchsten UGR-Werten zu ermitteln und die Arbeitsplätze danach positionieren. Bei einem Leuchtenabstand von s = 0,25 * H entfällt dieser zusätzliche Planungsaufwand.

Abbildung 3.21: Standardisierte, gleichmäßige Leuchtenanordnungen für das UGR-Tabellenverfahren. Blickrichtung des Beobachters quer (links) und parallel (rechts) zur Lampen-/Leuchtenlängsachse, die parallel zur längeren (oben) oder kürzeren (unten) Raumseite orientiert sein kann. Die Koordinate x liegt quer, die Koordinate y liegt parallel zur Blickrichtung. Die Werte für x und y sind Beispielwerte, die blau und schwarz gekennzeichnet in der Tabelle 3.5 wieder aufgenommen werden.

Anmerkung: Für das UGR-Verfahren wurde ein beobachterbezogenes und nicht ein raumbezogenes Koordinatensystem gewählt: Der Beobachter blickt immer in y-Richtung, unabhängig davon, ob diese Koordinate parallel zur längeren oder zur kürzeren Raumseite verläuft. Wechselt der Beobachter seine Blickrichtung, wechseln damit auch seine Koordinaten bezüglich des Raumes. Für rotationssymmetrische bzw. quasi rotationssymmetrische Leuchten, wie z. B. Downlights, entfällt diese Unterscheidung.

Tabelle 3.5: Beispiel für eine auf einen bestimmten Lampenlichtstrom korrigierte UGR-Tabelle einer bestimmten Leuchte für standardisierte Raumabmessungen x und y als Vielfaches der Leuchtenhöhe H über dem Beobachterauge (Definition siehe Abb.), mit standardisierten Reflexionsgraden und für die Blickrichtungen quer und längs zu den Leuchten. Die markierten Werte sind die Referenzwerte 4H, 8H für die betreffende Leuchte. Lage der Koordinaten x und y bezüglich des Beobachters, des Raumes und der Lampen-/Leuchtenachse siehe Abb..