Kurz erklärt: Fachbegriffe zur Spielfeldbeleuchtung

Beleuchtungsstärke
Die Beleuchtungsstärke (E), gemessen in der Maßeinheit Lux, gibt den Lichtstrom an, der von einer Lichtquelle auf eine bestimmte Fläche projiziert wird. Die Beleuchtungsstärke beträgt 1 Lux, wenn die Fläche von einem Quadratmeter mit dem Lichtstrom eines Lumens gleichmäßig ausgeleuchtet wird.

Blendbegrenzung und Glare Rating
Blendung und durch die Beleuchtung erzeugte hohe Kontraste stören Sportler und Zuschauer. Sie kommen zustande durch zu niedrige oder ungünstig im Blickfeld positionierte Lichtpunkte. Es wird dabei unterschieden zwischen Direktblendung, die direkt von Leuchtkörpern ausgeht, und Reflexblendung, die durch Spiegelungen auf reflektierenden Oberflächen entsteht. Als Schutz vor direkter Blendung dienen Abschirmungen von Lampen und die professionelle Ausrichtung der Leuchten.
Um die direkte Blendung zu beschreiben, messen und steuern, wird der GR (Glare Rating)-Wert ermittelt. Die Skala reicht von 10 (überhaupt nicht störend) bis 90 (unerträglich). Auf einem Spielfeld gilt der GR-Wert 50 als oberste Toleranzgrenze.

DIN EN 12193:2019-06 „Licht und Beleuchtung – Sportstättenbeleuchtung“
Alle technischen Vorgaben für die Sportstättenbeleuchtung und damit für das Flutlicht bzw. die Spielfeldbeleuchtung sind in der Norm beschrieben. Darüber hinaus haben die Sportverbände, insbesondere für die höheren Wettkampfklassen, die TV-gerecht ausgeleuchtet werden müssen, eigene Richtlinien. So geht etwa die Beleuchtung in Stadien der DFL oder UEFA und FIFA deutlich u. a. über die Beleuchtungsstärke und Gleichmäßigkeit hinaus, die in der DIN festgelegt ist.

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Förderung
Der Bau und die Umrüstung von Flutlichanlagen können über verschiedene Förderprogramme des Bundes und der Bundesländer bezuschusst werden. Mehr dazu erfahren sie hier.

Helligkeitsverteilung und Leuchtdichteverteilung
Eine gleichmäßige Verteilung von Helligkeit ist eine weitere wichtige Voraussetzung, um optimale Lichtbedingungen zu schaffen. Die gleichmäßige Beleuchtung einer Fläche wird aus dem Verhältnis der minimalen Beleuchtungsstärke (Emin) zur maximalen Beleuchtungsstärke (Emax) berechnet. Umso näher die Werte der minimalen und maximalen Beleuchtungsstärken beieinander liegen, desto gleichmäßiger ist die Beleuchtung der Fläche.
Die Leuchtdichteverteilung wird in Candela pro Flächeneinheit cd/m² gemessen. Umso höher die Leuchtdichte einer beleuchteten Fläche, desto höher die Sehleistung, Kontrastempfindlichkeit und der Sehkomfort.

Lampe und Leuchte
Als „Leuchtmittel“, umgangssprachlich „Lampe“, bezeichnet man die eigentliche Lichtquelle (z. B. „Glühbirne“). Der Begriff „Leuchte“ bzw. „Scheinwerfer“ meint das Gehäuse mit dem Reflektor, dem Glas und der Fassung für das Leuchtmittel.

Lichtberechnung/Lichtmessung
Anhand einer Simulation wird in der Planungsphase ermittelt, mit welcher Anordnung von Lichtpunkten sich die betreffende Fläche optimal ausleuchten lässt. Nach der Installation einer Anlage erfolgt als Kontrolle eine Lichtmessung: Anhand eines Rasters aus gleichmäßig angelegten Messpunkten wird ermittelt, welche Beleuchtungsstärke die Anlage de facto erreicht und die gewünschte Gleichmäßigkeit gegeben ist.

Lichtfarbe und Farbwiedergabe
Die Lichtfarbe und Farbwiedergabe beschreiben die Eigenfarbe und farbige Wirkung des von der Lampe ausgehenden Lichts. Die Lichtfarbe wird von der Farbtemperatur bestimmt, die maßgeblich von der Lichtquelle abhängt. So besitzen Weißlichtquellen, wie etwa Metalldampfhochdrucklampen, eine hellere Lichtfarbe als beispielsweise „gelbe“ Natriumdampfhochdrucklampen. Die Lichtfarbe wird anhand der Farbtemperatur bestimmt, die wiederum in Kelvin gemessen wird. Leuchtmittel werden demnach in drei Gruppen unterteilt:

Wie natürlich Farben wiedergegeben werden, wird mit dem Index Ra berechnet. Als Optimum in der Farbwiedergabe gilt der Wert 100.

Lichtrichtung und Schattigkeit
Die Lichtrichtung ist nicht nur entscheidend für ein optimales TV-Bild, sondern stellt auch ein wichtiges Gütemerkmal der Beleuchtungsqualität für die Sportler und Zuschauer dar. Die Lichtrichtung entscheidet über die Schattenbildung, die wiederum sehr auf die Seheigenschaften der Sportler wirkt. Durch die Sportstättenbeleuchtung sollten möglichst ausgewogene Schatten mit weichen Rändern entstehen. So sollte schon bei der Installation auf die Verteilung und Anordnung der Leuchten geachtet werden, damit Kontraste, Formen und Oberflächen deutlich sichtbar sind.

Lumen/Lichtstrom
Lumen (lm) beschreibt den Lichtstrom einer Strahlungsquelle. Dieser ist gleichbedeutend mit der kompletten von einer Leuchte abgegebenen sichtbaren Leistung. Der Lichtstrom ist im Gegensatz zur Beleuchtungsstärke, die in Lux angegeben wird, nicht von der Flächengröße abhängig, auf die er fällt. Die Beleuchtungsstärke beträgt ein Lux besteht, wenn ein Lumen einen Bereich von einem Quadratmeter Größe gleichmäßig erhellt.

Lux
Die Beleuchtungsstärke wird in Lux (lx) angegeben und setzt sich aus mehreren Parametern zusammen. So steht der Lux-Wert, der auf einer Fläche gemessen wird, in Relation zu deren Entfernung zum Lichtpunkt (der Lampe/den Lampen). Ferner ergibt sich die in Lux gemessene Wirkung unter anderem aus dem Lichtstrom (Lumen) und der Leuchtdichte. An einem hellen Tag erreicht das Sonnenlicht bis zu 100.000 Lux. Da es sich bei Lux um einen Durchschnittswert vieler angemessener Punkte handelt, ist oft auch angegeben, innerhalb welcher Toleranz Schwankungen auftreten.
U. a. beim Fußball wird neben der horizontalen Beleuchtungsstärke auch die vertikale angegeben, wo es um TV-gerechte Ausleuchtung des gesamten Spielgeschehens geht.
Mittlere Beleuchtungsstärke/Gleichmäßigkeit
Ein Berechnungs- und Messraster dient dazu, beim Einrichten einer Anlage die gewünschte Gleichmäßigkeit der Beleuchtung auf dem Spielfeld zu erreichen. In der Breite von 68 m ergeben sich 8 Messpunkte, in der Länge von 105 m 11 Punkte (8 x 11 = 88 Messpunkte). Der Mittelwert ist die mittlere Beleuchtungsstärke. Wird insgesamt ein Beleuchtungswert von z. B. 500 Lux erreicht, ist dies ein Mittelwert aller Messpunkte.

Vorschaltgeräte
Zwischen einer oder mehreren Entladungslampen und dem Versorgungsstromkreis werden Vorschaltgeräte installiert, um die Strombegrenzung zu regulieren und das Leuchtmittel vor der Zerstörung durch eine zu hohe Gasentladung zu schützen. Je nach Leuchtentyp und Einsatzgebiet werden unterschiedliche Vorschaltgeräte eingesetzt. Die richtige Kombination ist maßgeblich für eine hohe Qualität und Lebensdauer der installierten Beleuchtung.

Wartungsfaktor
Die Beleuchtungsstärke jeder Anlage lässt durch Verschmutzung der Leuchte sowie Alterung und Ausfall der Lampen mit der Zeit nach. Entsprechende Wartungsmaßnahmen (z. B. Reinigung der Leuchten und Lampen-Ersatz) bzw. der Wartungsfaktor (WF), der sich aus dem Lampenwartungsfaktor (LaWF) und dem Leuchtenwartungsfaktor (LWF) ergibt, sind integraler Bestandteil der Beleuchtungsplanung und Wirtschaftlichkeitsberechnung. Beim Flutlicht geht man von einem Wartungsfaktor von etwa 0,7 aus.

Watt/Wirkungsgrad
Die Einheit Watt (W) bezeichnet die Energieaufnahme eines Leuchtmittels, nicht aber die Leistungsabgabe; nur ein geringer Teil der Energie wird in Licht umgewandelt. Der Rest, die Verlustleistung, ist die entstehende Wärme. Eine herkömmliche Glühlampe hat den besonders niedrigen Wirkungsgrad (Lumen/Watt; lm/W) von bis zu 5 % an Lichtausbeute, eine Natriumdampflampe erreicht ca. 30 %, bei LEDs ist der Wert ja nach Bauart und Farbe unterschiedlich, in entsprechenden Anwendungen aber ungünstiger als bei der Metalldampflampe. Mit steigender Energieaufnahme, also je mehr Helligkeit angestrebt wird, desto anspruchsvoller werden LEDs. Wo viele Dioden auf engem Raum verbaut werden, wird die Kühlung zu einem wichtigen Thema.