Lux (Beleuchtungsstärke)

Lux (lx) ist die SI-Einheit der Beleuchtungsstärke: 1 Lux ist 1 Lumen pro Quadratmeter, gewichtet nach der Hellempfindlichkeit des menschlichen Auges. Für uns bei Mitochondriak® ist Lux damit die Einheit Ihres Sehens, nicht die Ihrer Mitochondrien – tiefes Rot zählt darin kaum, Nahinfrarot und UV praktisch gar nicht.

Ein Nahinfrarot-Panel kann auf dem Luxmeter fast null zeigen und trotzdem viel Strahlung abgeben. Umgekehrt täuscht uns das Auge: Ein Büro mit 500 lx wirkt hell und ist doch rund 200-mal dunkler als ein sonniger Sommermittag mit etwa 100.000 lx. [Quelle] Rund die Hälfte der Sonnenstrahlung, die den Erdboden erreicht, ist Infrarot [Quelle] – ein Luxmeter zählt davon praktisch nichts.

Genau dort, wo der Luxwert schwach oder ganz blind wird, beginnt für uns die Biologie: Aus Wirkungsspektren von Zellversuchen bestimmte Tiina Karu (Russische Akademie der Wissenschaften) vier aktive Bereiche von Rot- und Nahinfrarotlicht, um 614 bis 624, 668 bis 684, 751 bis 772 und 813 bis 846 nm. [Quelle] Als Lichtempfänger gilt die Cytochrom-c-Oxidase (CCO) Ihrer Mitochondrien. Lux beantwortet deshalb nur die Frage „Sehe ich genug?“ – nicht, ob Ihr Körper das richtige Licht zur richtigen Zeit bekommt.

Was bedeutet 1 Lux – und was unterscheidet Lux von Lumen?

1 Lux bedeutet: 1 Lumen fällt gleichmäßig auf 1 Quadratmeter. Die Beleuchtungsstärke E ist der Lichtstrom Φ geteilt durch die beleuchtete Fläche A, also E = Φ/A; gemessen wird horizontal oder vertikal, je nach Fläche. [Quelle] Eine Kerze leuchtet mit etwa einer Candela [Quelle] und liefert Ihrem Auge aus 1 m Abstand rund 1 lx. [Quelle]

Nur die Bestrahlungsstärke ist nicht nach dem Auge gewichtet. [Quelle] Stellen Sie sich eine Gießkanne über einem Beet vor: Lumen ist das Wasser aus der Brause, Lux das, was auf einem Quadratmeter Beet landet. Die Grenze des Bildes: Wände werfen Licht zurück, deshalb wirkt ein weiß gestrichener Raum bei gleicher Beleuchtungsstärke heller als ein dunkler. [Quelle]

Warum zählt Lux nur das Licht, das Ihr Auge hell findet?

Weil Lux jede Wellenlänge nach der Hellempfindlichkeitskurve V(λ) gewichtet: 555 nm zählt voll, tiefes Rot kaum, Nahinfrarot und UV praktisch gar nicht. Die Kurve bildet die lang- und mittelwelligen Zapfen der Netzhaut ab, also das Tagessehen. [Quelle] Per SI-Definition liefert Licht mit 540 Terahertz, rund 555 nm, 683 Lumen pro Watt, jede andere Wellenlänge nur ihren Anteil davon. [Quelle] Selbst das Blau um 480 nm, auf das Melanopsin, der Lichtsensor Ihrer inneren Uhr, am stärksten reagiert [Quelle], zählt im Luxwert nur zu rund 14 %. [Quelle]

Was das bedeutet, zeigten Steven Lockley und Kollegen (Brigham and Women’s Hospital, Harvard Medical School): 6,5 Stunden Licht bei 460 nm verschoben die innere Uhr doppelt so stark wie Licht bei 555 nm mit gleich vielen Photonen, obwohl das Blau nach V(λ) nur rund 7 % der Luxzahl hatte. Photopisches Lux sei deshalb ungeeignet, um den Lichtreiz für die innere Uhr zu beschreiben. [Quelle] Zum selben Schluss kam 2014 eine Expertengruppe um Robert Lucas (University of Manchester) für alle nicht-visuellen Lichtwirkungen. [Quelle]

Jaroslav Lachký, Gründer von Mitochondriak®, vergleicht das mit einer Avocado voller Wasser, Fett, Mineralstoffe und Hunderter weiterer Moleküle, die jemand zu kennen behauptet, weil er ein Stück vom Kern abgebissen hat: „Genau das tun wir, wenn wir Sonnenlicht mit einer einzigen Zahl in Lux beschreiben.“ Und: „Das Auge ist kein Messgerät aus dem Baumarkt.“

Warum ist Lux bei Rotlicht und Nahinfrarot die falsche Einheit?

Weil dieselbe Strahlungsleistung je nach Wellenlänge völlig verschiedene Luxwerte ergibt: Bei Rot- und NIR-Geräten zählt die Bestrahlungsstärke in mW/cm² mit Abstandsangabe. Für einfarbiges Licht gilt: Lux = 683 × V(λ) × Bestrahlungsstärke in W/m²; 1 mW/cm² sind 10 W/m². [Quelle]

Aus eigenen Vergleichsmessungen wissen wir: Lux ist keine universelle Einheit für rotes und schon gar nicht für unsichtbares Infrarotlicht; es ergänzt das Bild vom sichtbaren Teil des Spektrums.

Fragen Sie deshalb bei jedem Rot- oder NIR-Gerät: Welche Bestrahlungsstärke, in welchem Abstand, mit Solarmeter, Spektrometer oder beidem? Mehr dazu in unserem Beitrag Rotlichtpanel kaufen: Messdaten und im Eintrag Nahinfrarotlicht (NIR). Dass NIR-LEDs kaum zu leuchten scheinen, sagt nichts über ihre Leistung (häufige Fragen).

Wie viele Lux liefern Sonne, Büro und Wohnzimmer?

Draußen sind es etwa 2.000 bis 100.000 lx, drinnen meist einige Hundert und abends oft nur rund 30 lx. Bestehende Normen halten Innenräume typischerweise mindestens eine Größenordnung unter dem Tageslicht im Freien. [Quelle]

Jaroslav Lachký bringt es auf den Punkt: Drinnen seien es oft Hunderte Lux, draußen Tausende bis Zehntausende. „Lux ist jedoch keine rein biologische Einheit. Es ist nach dem photopischen Sehen des Menschen gewichtet und verrät weder die genaue melanopische Dosis noch das Spektrum, die Einfallsrichtung oder die räumliche Verteilung des Lichts …“ Ihr Auge regelt den Unterschied weg wie die Belichtungsautomatik einer Kamera, nur zeigt es Ihnen die Einstellung nicht an.

Warum reichen 500 Lux Ihrer Biologie nicht?

Weil 500 Lux nur sicherstellen, dass Sie gut sehen – nicht, dass Ihr Tag die Menge, das Spektrum und den Tag-Nacht-Kontrast der Sonne hat. Übliche Kunstlichtquellen regen Melanopsin deutlich schwächer an als Tageslicht mit derselben Luxzahl; die internationale Expertengruppe um Timothy Brown (University of Manchester) nennt das heutige Innenraumlicht deshalb möglicherweise suboptimal für Gesundheit, Leistung und Wohlbefinden. [Quelle]

Und drinnen spielt sich unser Alltag ab: In einer US-Erhebung mit 9.386 Befragten verbrachten Menschen im Mittel 87 % ihrer Zeit in Gebäuden und weitere 6 % in Fahrzeugen. [Quelle] Wie viel Licht uns dabei entgeht, zeigte Kenneth Wright (University of Colorado Boulder): Eine Woche Zelten im Juli, nur mit Sonne und Lagerfeuer, brachte acht Erwachsenen mehr als viermal so viel Licht wie ihr Alltag, zwischen Sonnenuntergang und Schlaf aber weniger, im Mittel 8 statt 21 lx. Danach lief ihre innere Uhr rund 2 Stunden früher. [Quelle]

Dazu fehlt das Spektrum: Im Londoner Büro der Studie von Edward Barrett und Glen Jeffery (University College London) lieferten LEDs 1.000 lx bei 4.000 K, aber nur knapp 4 W/m², in einem Spektrum von etwa 350 bis 720 nm. Infrarot gab es dort keines; die Fenster des Gebäudes reflektierten es mit einer Folie. [Quelle] Für uns ist das der Kern: Die Biologie liest kein Energielabel. Statt eines hellen Tages und einer dunklen Nacht leben viele Menschen in einem langen, schwachen Kunstlicht-Tag.

Was zeigen Studien über Lux, Spektrum und Ihre innere Uhr?

Schon gewöhnliches Raumlicht verschiebt die innere Uhr – und bei gleicher Luxzahl entscheidet das Spektrum, wie stark.

Das Muster ist klar: Die Luxzahl allein sagt nicht, was Licht mit Ihnen macht. Im Londoner Büro änderte das Glühlampenlicht die Luxzahl kaum, das Farbkontrastsehen aber deutlich; die Gruppe um Glen Jeffery führt das auf die Mitochondrien der Netzhaut zurück, deren Funktion LED-Licht ohne längere Wellenlängen bremse. [Quelle]

Die Studien arbeiteten mit natürlichem Licht oder eigenen Lichtquellen; sie beschreiben die Forschung, nicht die Anwendung unserer Produkte.

Wie messen Sie Lux richtig – und warum zählt der Abstand?

Mit einem Luxmeter, dessen Sensor die V(λ)-Kurve nachbildet, und immer mit Messebene und Abstand; eine unkalibrierte Handy-App eignet sich nur zum Vergleichen. Die Norm DIN 5032-7 teilt Luxmeter nach ihrer Güte in Klassen ein. [Quelle] Drei Apps auf zwei Android-Smartphones zeigten zwischen 20 und 1.000 lx unkalibriert im Mittel 28 bis 38 % zu viel; mit einem einzigen Korrekturfaktor sank die Abweichung unter 1 %. [Quelle]

Der Abstand entscheidet. Bei einer punktförmigen Quelle sinkt die Beleuchtungsstärke mit dem Quadrat der Entfernung: Aus 10.000 lx in 30 cm werden in 60 cm rechnerisch 2.500 lx. Deshalb rät der österreichische Verein für Konsumenteninformation bei Tageslichtlampen zu Modellen, die aus mindestens 30 cm Abstand 10.000 lx liefern. [Quelle] Eine Luxangabe ohne Abstand ist wie eine Lautstärke ohne Entfernung. Nur die Sonne kennt dieses Problem nicht: Bei rund 150 Millionen Kilometern ist ein Meter mehr oder weniger bedeutungslos, es zählen Sonnenstand, Wolken und Schatten.

So setzen Mitochondriaks das um

Wir zählen keine Lux, wir holen uns Licht: morgens draußen, tagsüber am Fenster, abends wenig und rot, nachts Dunkelheit.

• Morgens raus: Schon ein trister Novembertag bringt draußen etwa 2.000 lx, das Vierfache der Büronorm. Gehen Sie ohne Sonnenbrille, aber schauen Sie nie direkt in die Sonne (Licht und Dunkelheit als Zeitgeber).
• Tagsüber ans Fenster und hinaus: nah am Fenster arbeiten, Pausen draußen verbringen.
• Glühlampe statt kaltweißer LED: Drinnen ergänzt eine klassische Glühlampe das Infrarot, das in keinem Luxwert auftaucht (Glühlampe vs. LED).
• Abends wenig und rot: nach Sonnenuntergang rote Lampen (E27, E14, GU10) statt weißer LEDs, sparsam und indirekt; vor Bildschirmen eine Brille mit roten Gläsern (Blaulichtfilter-Brillen am Abend). Der Nachtmodus ist nur eine Teillösung.
• Panel als Abendlicht: Bei unseren Panels der neuen Generation stellen Sie RED und NIR getrennt von 0 bis 100 % ein: wenig RED, NIR aus, das Panel gegen die Wand gerichtet – gedämpftes Rotlicht für den Raum, kein Anwendungsprotokoll.
• Nachts dunkel: Schlafzimmer verdunkeln, Standby-LEDs abdecken, für den Weg ins Bad ein kleines rotes Orientierungslicht statt des Deckenlichts.

Mitochondriak®-Produkte sind keine Medizinprodukte (Hinweis zum Charakter unserer Produkte).

Verwandte Begriffe

• Wellenlänge – bestimmt das Gewicht einer Farbe im Luxwert.
• Melanopsin – Lichtsensor der inneren Uhr, am empfindlichsten um 480 nm.
• Blaues Licht – wirkt auf die innere Uhr stärker, als sein Luxwert zeigt.
• Nahinfrarotlicht (NIR) – unsichtbar ab 780 nm, für jedes Luxmeter praktisch null.
• Photobiomodulation – Rot und NIR an der Zelle, gemessen in mW/cm².
• Cytochrom-c-Oxidase (CCO) – Enzym der Atmungskette, das Rot und NIR absorbiert.
• Mitochondrien – die Kraftwerke der Zelle, aus deren Sicht wir Licht betrachten.
• Zirkadianer Rhythmus – die innere Uhr, gestellt von hellem Tag und dunkler Nacht.
• Melatonin – das Nachtsignal, das schon wenige Dutzend Lux dämpfen.
• Flimmern (Flicker) – Helligkeitsschwankungen, die kein Luxwert zeigt.

Häufige Fragen zu Lux und Beleuchtungsstärke

Was ist der Unterschied zwischen Lux und Lumen?

Lumen ist das gesamte Licht, das eine Lampe abgibt; Lux ist der Teil, der auf einem Quadratmeter ankommt. 1 lx entspricht 1 lm/m², und 1.000 lm gleichmäßig auf 2 m² ergeben 500 lx. Weil ein Teil des Lichts an Wänden und Decke landet, verrät die Lumenangabe auf der Verpackung wenig darüber, wie viel Lux an Ihrem Schreibtisch ankommen.

Wie hell ist Tageslicht im Vergleich zu Raumlicht?

Draußen sind es etwa 2.000 bis 100.000 lx, drinnen meist einige Hundert und abends oft nur einige Dutzend Lux. Normen halten Innenräume typischerweise mindestens eine Größenordnung unter dem Tageslicht im Freien. Weil sich Ihr Auge anpasst, wirkt ein Büro trotzdem hell.

Wie viel Lux brauche ich am Morgen?

Zählen Sie keine Lux, gehen Sie hinaus: Tageslicht draußen übertrifft übliche Raumbeleuchtung um ein Vielfaches. Schon ein trister Novembertag bringt etwa 2.000 lx. In der Zeltstudie aus Colorado bekamen die Teilnehmenden in den ersten zwei Stunden nach dem Aufwachen im Mittel rund 3.070 statt 930 lx, und ihre innere Uhr lief danach früher. Mitochondriaks machen Morgenlicht zur Gewohnheit, nicht zur Zahl.

Braucht man täglich 10.000 Lux?

Nein: 10.000 lx ist kein Tagesbedarf, sondern der Richtwert, an dem Tageslichtlampen gemessen werden – und er gilt nur in einem bestimmten Abstand. Der VKI rät zu Lampen, die ihn aus mindestens 30 cm erreichen; schafft eine Lampe ihn nur aus 15 cm, kommt in 30 cm bei einer punktförmigen Quelle rechnerisch nur ein Viertel an, bei flächigen Lampen etwas mehr. Draußen übertrifft schon ein heiterer Wintertag mit rund 20.000 lx diesen Wert. Wenn Sie eine Lichttherapie erwägen, besprechen Sie das bitte mit Ihrer Ärztin oder Ihrem Arzt.

Kann man ein Rotlichtpanel in Lux messen?

Messen lässt es sich, aussagekräftig ist es nicht: Ein Luxmeter zählt 670 nm nur mit rund 3 % und Nahinfrarot praktisch gar nicht. Ein Panel mit hohem NIR-Anteil erscheint im Luxwert fast dunkel, obwohl es viel Strahlung abgibt. Aussagekräftig ist die Bestrahlungsstärke in mW/cm² mit Abstandsangabe, gemessen mit Solarmeter und Spektrometer.

Wie genau sind Lux-Apps auf dem Handy?

Nur grob: Unkalibriert zeigten sie in einer Studie im Mittel 28 bis 38 % zu viel. Getestet wurden drei Apps auf zwei Android-Smartphones gegen ein kalibriertes Luxmeter; ein einziger Korrekturfaktor drückte die Abweichung unter 1 %. Für Vergleiche mit demselben Handy an derselben Stelle reicht eine App.

Wie viel Licht am Abend ist zu viel?

Weniger, als die meisten denken: Im Labor halbierten im Mittel schon rund 25 lx die abendliche Melatoninbildung. Bei der empfindlichsten Person genügten 6 lx, bei der unempfindlichsten waren es 350 lx; abends zu Hause sind rund 30 lx üblich. Mitochondriaks machen abends deshalb wenig Licht an, warm oder rot, sparsam und indirekt. Mehr im Eintrag Melatonin.

Was Sie sich merken sollten

• Lux ist Lumen pro Quadratmeter, gewichtet nach dem Tagessehen mit Maximum bei 555 nm: die Einheit Ihres Sehens.
• Tiefes Rot zählt im Luxwert kaum, Nahinfrarot und UV praktisch gar nicht; bei Rot- und NIR-Geräten zählt die Bestrahlungsstärke in mW/cm² mit Abstand.
• Draußen sind es 2.000 bis 100.000 lx, drinnen meist einige Hundert; schon wenige Dutzend Lux am Abend verschieben den Melatoninbeginn.
• Mitochondriaks zählen keine Lux: morgens raus, tagsüber ans Fenster, abends wenig und rot, nachts Dunkelheit.

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