Lux, Lumen oder wie hell ist Fahrradbeleuchtung?

Am 21. Dezember 2020 aktualisiert und erweitert.

Bei Fahrradbeleuchtung, insbesondere beim Frontscheinwerfer, tritt eine Eigenschaft stark in den Vordergrund: die Fahrradbeleuchtung soll vor allem hell sein! Das Problem welches hier auftritt: wie vergleicht man die Helligkeit von Fahrradbeleuchtung? Eine Beschreibung mit hell, mittel oder dunkel ist sehr subjektiv und daher kaum geeignet. Eine genaue Messung muss her! Und tatsächlich geben Hersteller von Fahrradbeleuchtung munter mit Helligkeitswerten in Lux oder Lumen an. Man sieht eine genaue Zahl und ist dann der Meinung, dass eine Fahrradlampe mit 100 Lux wohl eindeutig heller und besser sein muss als eine mit 60 Lux. Andere Hersteller geben wiederum Lumen-Werte an. Sind 200 Lumen besser als 100 Lux?

Schauen wir uns die Einheiten Lux und Lumen genauer an und was diese aussagen.

Die Beleuchtungsstärke gemessen in Lux

Die Beleuchtungsstärke in Lux ist die bei Fahrradbeleuchtung am häufigsten angegebene Größe. Die Beleuchtungsstärke sagt aus, wie viel Licht an einem bestimmten Punkt auftrifft.

Gemessen wird die Beleuchtungsstärke bei Fahrradscheinwerfern an der hellsten Stelle des Lichtkegels, senkrecht zur Fahrbahn, in 10 m Entfernung. Wie viel Licht tatsächlich wo auf die Straße geworfen wird, darüber wird keine Aussage getroffen. Es ist extrem einfach, die Lichtverteilung mit einem etwas anderen Reflektor so zu ändern, dass eine viel höhere Lux-Zahl entsteht. Besser wird eine Fahrradlampe dadurch aber nicht.

Auch sagt die Beleuchtungsstärke nichts darüber aus, wie groß der beleuchtete Bereich ist. Im Extremfall vergleichen wir mal einen Laserpointer mit einem modernen Fahrradscheinwerfer. Die Beleuchtungsstärke in Lux eines Laserpointers schlägt den Fahrradscheinwerfer um Längen. Sollte man sich also einen Laserpointer ans Fahrrad montieren? Wohl kaum…

Eine gewisse Aussage erlaubt die Beleuchtungsstärke in Lux aber immerhin über die Reichweite einer Fahrradlampe. Um die Zulassungsvoraussetzungen für Fahrradbeleuchtung in Deutschland zu erfüllen, muss der hellste Punkt des Lichtkegels recht nah unter der Hell-Dunkel-Grenze liegen, fällt also in den Fernbereich. Die angegebene Beleuchtungsstärke (in 10 m Entfernung) korreliert also mit der Helligkeit eines Scheinwerfers im Fernbereich.
In der Praxis ist der Zusammenhang nach meiner Erfahrung allerdings nicht ganz so klar. Auch für die Fernsicht spielen kleine Unterschiede in der Lichtverteilung eine nicht unwesentliche Rolle. Und auch ein zu hell ausgeleuchteter Nahbereich kann höhere Beleuchtungsstärken im Fernbereich zunichte machen, weil sich das Auge darauf einstellt.

Die Aussage mehr Lux = heller ist also eine starke Vereinfachung. Sie gilt nur, wenn beleuchtete Fläche und Helligkeitsverteilung eines Fahrradscheinwerfers gleich sind. Einfach den Fahrradscheinwerfer mit der höchsten Lux-Zahl wählen unter der Annahme, dass dies der beste ist, ist nicht zielführend.

Der Lichtstrom gemessen in Lumen

Der Lichtstrom gemessen in Lumen berücksichtigt das gesamte abgestrahlte Licht, unabhängig davon, wie dieses verteilt wird. Die Angabe des Lichtstroms von Fahrradbeleuchtung in Lumen liefert einen objektiveren Wert, um einzuschätzen, wie viel Licht insgesamt erzeugt wird.

Aber auch hier kann natürlich eine einzige Zahl nicht als Qualitätsmerkmal für eine Fahrradlampe gelten. Ist die Helligkeit gleichmäßig verteilt oder ein kleiner Bereich sehr hell und der Rest sehr schlecht ausgeleuchtet? Unter welchen Bedingungen wurde dieser Wert genau gemessen? Selbst wenn man einen Lumen-Wert für einen Scheinwerfer hat, kann das nicht mehr als ein erster Anhaltspunkt sein, wie die Ausleuchtung von diesem ist.

Noch dazu geben nur wenige Hersteller Lumen-Werte für Fahrradbeleuchtung an. Daher messe ich die Lumen-Werte von Fahrradbeleuchtung selbst, um einen Vergleich zu ermöglichen.

Zusammenhang von Lux und Lumen

Kann man Lux einfach in Lumen umrechnen? Im Prinzip ja. Wenn ein Lichtstrom auf eine Fläche von 1 m² gleichmäßig verteilt wird, entsteht auf dieser Fläche eine Beleuchtungsstärke von 1 Lux.

Hier ein Beispiel, welches den Zusammenhang von Lux und Lumen verdeutlichen soll. Eine Lichtquelle strahlt einen Lichtstrom von 100 Lumen ab. Nehmen wir an, das Licht wird in einem rechteckigen Lichtkegel abgestrahlt, wobei das Licht gleichmäßig verteilt ist. In einer gewissen Entfernung bedeckt der Lichtkegel ein Quadrat mit einer Seitenlänge von 1 m, also eine Fläche von 1 m². Der Lichtstrom durch diese Fläche beträgt immer noch 100 Lumen. Die Beleuchtungsstärke auf dieser Fläche beträgt 100 Lumen / 1 m² = 100 Lux.
In der doppelten Entfernung bedeckt der Lichtkegel dann ein Quadrat mit einer Seitenlänge von 2 m, also einer Fläche von 4 m². Der Lichtstrom ist unverändert 100 Lumen. Die Beleuchtungsstärke beträgt 100 Lumen / 4 m² = 25 Lux.
Noch weiter entfernt wird dann ein Quadrat mit 3 m Seitenlänge, also einer Fläche von 9 m², angestrahlt. Die weiterhin identischen 100 Lumen erzeugen eine Beleuchtungsstärke von 100 Lumen / 9 m² = ca. 11 Lux.

Im Prinzip kann man also Lux in Lumen und andersherum umrechnen Bei Fahrradbeleuchtung hat man allerdings das Problem, dass hier nur der Lux-Wert an der hellsten Stelle des Lichtkegels in 10 m Entfernung angegeben wird. Anders als in dem Beispiel oben, ist der Lichtkegel einer Fahrradlampe nicht an jeder Stelle gleich hell. Um einen Lux-Wert in einen Lumen-Wert umzurechnen, bräuchte man Angaben zur genauen Form des Lichtkegels mit Lux-Angaben für jeden Punkt des Lichtkegels. Da man diese Angaben nicht hat, ist es auch unmöglich, den Lux-Wert einer Fahrradlampe in einen Lumen-Wert umzurechnen. Andersherum funktioniert das ebenso wenig.

Lux und Lumen zur Auswahl der richtigen Fahrradbeleuchtung

Fazit ist, dass man allein mit mit den vom Hersteller angegebenen Lux-Zahlen keine Aussage darüber erhält, wie gut ein Scheinwerfer ist. Auch wenn es oft so ist, dass ein mit 100 Lux beworbener Fahrradscheinwerfer besser ist als ein mit 60 Lux beworbener: der Zusammenhang, je höher die Lux-Zahl desto mehr Licht, gilt so leider nicht. Es gibt relativ schlechte Fahrradlampen, die nur eine kleine Fläche ausleuchten, aber mit einer hohen Lux-Zahl beworben werden. Und andersherum auch gute Scheinwerfer, die eine große Fläche ausleuchten, aber mit einer eher moderaten Lux-Zahl angegeben sind.

Lumenwerte sind in meinen Augen der brauchbarere Wert. Leider geben Hersteller nur selten den Lichtstrom in Lumen von Fahrradlampen an. Daher messe ich den Lichtstrom in Lumen von Fahrradlampen selbst, um einen Vergleich zu ermöglichen. Diese Zahl sagt meiner Meinung nach schon deutlich mehr aus, erhält man damit doch einen objektiven Wert, wie viel Licht eine Lampe abstrahlt. Aber auch das sagt natürlich nicht alles. Eine Lampe, die viel Licht erzeugt aber dieses sehr schlecht verteilt, kann durchaus schlechter sein, als eine Lampe die etwas weniger Licht erzeugt.

An dieser Stelle können Fotos der Ausleuchtung von Fahrradlampen helfen. Wenn diese unter vergleichbaren Bedingungen aufgenommen wurden, ist das eine weitere Hilfe zur Auswahl der richtigen Fahrradbeleuchtung. Auf meinen Übersichtsseiten zu Dynamo-Fahrradbeleuchtung und Akku-Fahrradbeleuchtung habe ich meine Ausleuchtungsfotos aktueller Fahrradbeleuchtung zusammengestellt. Diese erlauben eine Einschätzung der Lichtverteilung und ob diese zu den eigenen Wünschen passt. Man erkennt beispielsweise auf einen Blick, ob eine Nahfeldausleuchtung vorhanden ist, ob die Ausleuchtung eher schmal oder breit ist und wie gut die Fernausleuchtung ist. Allerdings gibt es bei der Interpretation der Lichtvergleichsfotos auch einiges zu beachten, was ich in einem Artikel zur Interpretation von Lichtvergleichsfotos beschrieben habe.