Kurioses

Kann man Kindern LED-relevante Begriffe wie „Lichtstrom“ (Lumen), „Lichtstärke“ (Candela) oder „Beleuchtungsstärke“ (Lux) mit einfachen Analogien erklären? Ein Blogleser hatte dazu eine schöne Idee aus der Gartenpflege.

Der lichtdurchflutete, breit gestreute Strahl eines Rasensprengers (Foto: Fir0002@Wikimedia Commons, Lizenz: CC BY-SA 3.0) – erinnert ein wenig an manche Leuchtbilder aus meinen LED-Tests (Foto: W. Messer):

Zugegeben: Die zahlreichen Fachausdrücke, mit denen Sie sich als Käufer von LED-Lampen und -Leuchten neuerdings auseinandersetzen müssen, können auch „normale“ Erwachsene ganz schnell überfordern. In der langen Glüh- und Halogenlampen-Ära waren sie ja noch weitgehend überflüssig; da genügten noch „Watt“ und „Volt“. Und wie erklärt man diese „neuen“ Leistungsangaben und Einheiten erst seinem Nachwuchs? Blogleser Christian hat mir dazu letzte Woche eine E-Mail geschickt:

„Ich versuche gerade meiner Tochter die Begriffe Lichtstrom und Lichtstärke zu erklären; die sind für Laien – z. B. bei Wikipedia – alles andere als anschaulich definiert. Zum Erklären eignen sich ja bekanntermaßen Analogien. Kann man das wie folgt ausdrücken? Wenn ich mir eine Gartenbrause vorstelle, die von Sprühnebel bis Strahl verstellt werden kann: Dann ist der Lichtstrom (Lumen) die je Zeiteinheit aus der Brause austretende Wassermenge, sie wird je nach Einstellung der Brause nur über unterschiedlich große Flächen verteilt.

Wenn ich jetzt unter diese Brause an verschiedene Stellen Eimer stelle, dann ist die je nach Gartenbrauseeinstellung und Standort des Eimers aufgefangene unterschiedliche Wassermenge die Lichtstärke (Candela). Kann man das so sagen?“

Im Prinzip ein geeigneter Ansatz

Eigentlich eine wirklich gute Idee, allerdings mit einem kleinen Schönheitsfehler, wie ich Christian in meiner Antwort zu vermitteln versuchte:

„Ganz so einfach ist es – wissenschaftlich gesehen – eigentlich nicht, weil Licht gleichzeitig immaterielle, elektromagnetische Strahlung und so ’ne Art Materie ist (Photonen). Dennoch kann man Ihre Lumen-Erklärung so stehen lassen. Es geht beim Lichtstrom immer um die gesamte Menge des abgestrahlten Lichts (bzw. bei der Gartenbrause des Wassers) im Vollwinkel.

Ihre zweite Erklärung beschreibt aber eher die Beleuchtungsstärke (Einheit Lux, flächenbezogen und damit auch abhängig von der Entfernung zur Lichtquelle) statt die Lichtstärke (Candela, flächenunabhängig). Letztere ist der Maximalwert der Helligkeit innerhalb des Lichtkegels – häufig wird er bei LED-Spots in der direkten 0-Grad-Linie des Lichtaustritts gemessen. In diesem Fall geht es – übertragen gesagt – um die maximale Stärke des Wasserstrahls in der Mitte (wie weh tut’s, wenn man die Hand darunterhält?). Bei breiterem Strahl bleiben die Lumen gleich, der Mittelstrahl ist aber schwächer und tut nicht mehr so weh. 😉 Beste Grüße und viel Erfolg beim Erklären!“

Im übertragenen Sinn passt diese stark vereinfachte Wasser-/Hand-Analogie auch zur Gefährlichkeit von LED-Leuchtmitteln für die Augen. Je fokussierter und lichtstärker deren Strahl, desto eher kann die Netzhaut beim direkten Blick im spitzen Winkel geschädigt werden. Bei einem flachen Blickwinkel auf eine Lichtquelle mit engem Halbwertswinkel herrscht dagegen kaum noch Gefahr.

Nun bin ich selbst weder echter Experte noch Wissenschaftler – Ergänzungen und Korrekturen sind deshalb in den Kommentaren unten sehr willkommen.