Lawrence Baynham und Toby Penter beleuchten die zwei Ansätze zur Darstellung von Photometriedaten von Straßenbeleuchtungsherstellern.
Beim Entwurf einer Straßenbeleuchtungsanlage sind die Qualität und Genauigkeit photometrischer Daten von zentraler Bedeutung. Sie wissen wahrscheinlich, dass Herstellerdaten in zwei Formaten vorliegen können: als Absolut- und als Relativphotometrie. Welches Format sollten Sie verwenden? Ist eines davon genauer als das andere?
Die kurze Antwort lautet: Nein, beide liefern dieselben Ergebnisse. Sehen wir uns die beiden Ansätze genauer an, um zu verstehen, warum das so ist.
Relativphotometrie: Die Elemente im Überblick
Die Relativphotometrie basiert auf der getrennten Messung einer Lichtquelle (oder „Lampe“) für sich allein sowie einer Messung des Gesamtlichtstroms der Leuchte. Daraus wird der Lichtstromverhältnis (LOR) bzw. die optische Effizienz der Leuchte berechnet.
Relativphotometriedateien werden mit dem Lichtstrom der „Lampe“ sowie dem Lichtstrom der Leuchte dargestellt. Dies hat sich besonders gut für Lampentechnologien bewährt, bei denen eine Lampe allein getestet wird, bevor sie in ihr Gehäuse eingesetzt und separat in einem Goniophotometer vermessen wird, um die Verluste durch Reflektoren und Abdeckungen usw. zu ermitteln. Sobald die Leuchtverteilung und der Lampenlichtstrom bekannt sind, lässt sich einfach nachvollziehen, wie sich eine Erhöhung oder Verringerung des Lampenlichtstroms auf den Leuchtenlichtstrom auswirkt. Diese Funktion wird auch in Photometriesoftware angezeigt, wo der Nutzer den „Lampenlichtstrom“ einer Lichtquelle (ohne optische Verluste) und dann den „Leuchtenlichtstrom“ (Lichtstrom nach optischen Verlusten) sehen kann.
INDO verwendet ein Goniophotometer, um den Lampenlichtstrom (d. h. den Modullichtstrom minus die Linse) und den Gesamtleuchtenlichtstrom sehr präzise zu messen.
Absolutphotometrie: Die Leuchte, die ganze Leuchte und nichts als die Leuchte
Die Absolutphotometrie ist eine Methode, bei der eine vollständige Leuchte gemessen wird, um Ergebnisse für genau diese Konfiguration zu erhalten.
Die Absolutphotometrie liefert den spezifischen Lichtstrom einer bestimmten Leuchte, wie er jeweils vom Goniophotometer gemessen wird. Der Lichtstrom bezieht sich ausschließlich auf die getestete Leuchte. Da es kein Konzept von Lampenlichtstrom und Leuchtenlichtstrom gibt, ist der LOR in Absolutphotometriedateien stets gleich 100 %.
Wie wirkt sich dieser Unterschied im Dateiformat auf die Beleuchtungsplanung aus?
Tatsächlich hat er keinen Einfluss auf die Planung. Warum? Bei der Verwendung von Absolut- oder Relativdateien wird die Leuchteneffizienz automatisch berücksichtigt.
Bei Absolutdateien wird nur ein Lichtstromwert angegeben, und da LOR = 100 %, entspricht dieser dem Leuchtenlichtstrom. In einer Relativdatei werden die Lampenlumenwerte mit dem automatisch angewendeten Effizienzfaktor für die Berechnungen dargestellt. Eine wesentliche Voraussetzung für die Gültigkeit der Relativphotometrie ist, dass die Skalierung des Lampenlichtstroms keine Auswirkung auf die photometrische Verteilung der Lampe haben darf. Bei LED-Leuchten ist dies tatsächlich dann der Fall, wenn die Ausgangsleistung durch Erhöhung des LED-Stroms gesteigert wird, nicht jedoch, wenn die Erhöhung durch den Einsatz weiterer LEDs erzielt wird. In letzterem Fall ist eine neue Runde photometrischer Prüfungen erforderlich.
Auf dieser Grundlage behandelt Planungssoftware die Absolut- und Relativmessung derselben Leuchte hinsichtlich Lichtverteilung, Lichtstrom und Leistungsaufnahme identisch. Das bedeutet: Ob Sie Absolut- oder Relativphotometrie verwenden, die Ergebnisse sind identisch.
Abbildung A (oben): Beispielberechnung mit INDO CHANCERY-Photometrie im Absolutformat
Abbildung B (oben): Dieselbe Berechnung mit INDO CHANCERY-Photometrie im Relativformat. Beachten Sie: Die Berechnungsparameter und Ergebnisse sind unverändert.
Was sagen die Normen dazu?
Was sagen die Normen zu den verschiedenen Messtechniken? IES LM-79-08 schreibt die Absolutmethode als Standardprüfverfahren vor, während IES LM-80-08 und IES LM-82-12 beide die Relativmethode verwenden. IES TM-21-11 übernimmt zudem die Relativformatdaten aus LM-80 und extrapoliert diese zur Berechnung der Lebensdauer von Leuchten. Leuchten sollten photometrisch nach LM-79 geprüft werden, andere Normen erfordern jedoch alternative Prüfverfahren.
Fazit
Manche vertreten die Auffassung, dass nicht nur die Absolutmethode für die Messung von Leuchten verwendet werden sollte, sondern dass auch eine dieselbe Leuchte bei geringerer Wattzahl einen separaten Absoluttest erfordert. Wenn jedoch Anzahl und Anordnung der LEDs unverändert bleiben, ändert sich die photometrische Verteilung nicht.
In diesem Fall ist die Relativphotometrie das kostengünstigere und einfacher zu verwendende Format, nicht zuletzt, weil sie eine schnelle Skalierung bei Beleuchtungsplanungen ermöglicht. Im Zusammenhang mit Dimmung gilt: Wenn LEDs gedimmt werden, muss in der Beleuchtungsplanung lediglich der reduzierte Lichtstrom berücksichtigt werden.
Wenn für verschiedene Ausgangsleistungsstufen derselben Leuchte unterschiedliche Absolutphotometriedateien bereitgestellt werden, würde dies bedeuten, dass ein Planer bei jeder Berücksichtigung eines Dimmregimes eine neue photometrische Verteilung laden müsste. Das erzeugt wiederum unnötigen Mehraufwand und Kosten, was schlicht keinen Sinn ergibt.
Um photometrische Daten richtig zu verstehen, ist vor allem der Dialog mit den Herstellern unerlässlich: herauszufinden, welche Art von Photometrie geliefert wird, wie sie geprüft wurde und warum. Manche behaupten, ein Format sei vorteilhafter als das andere und sollte ausschließlich verwendet werden. Doch wie Sie sehen können, muss die Wahrheit nicht ganz so absolut sein!
Quellen:
https://www.lightingreality.com/
