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Lux-Obergrenzen, Luxstunden-Budgets und die Geometrie, die 50 Lux auf die Bildfläche bringt.

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John, Sales Manager at Low Carbon TecluxJohn, VertriebsleiterBranchennachrichten


Lux-Werte in der Museumsbeleuchtung: 50, 200 und 300 Lux erklärt

Einführung

Die Lux-Werte in der Museumsbeleuchtung richten sich nach dem Objekt, nicht nach dem Raum: 50 Lux für Papier, Textilien und gefärbtes Leder, 150 bis 200 Lux für Ölgemälde und Holz, 300 Lux für Stein, Metall und Keramik. Jeder dieser Werte ist eine Obergrenze, kein Zielwert – und die Obergrenze hält nur, wenn die Leuchte sie tatsächlich trifft. Dieser Leitfaden übersetzt die drei Stufen in die zwei Größen, die ein Galerieprojekt braucht – ein Lichtdosisbudget je Ausstellung und die Strahlgeometrie, die Licht auf die Bildfläche bringt, ohne die Wand mitzuwaschen – und endet bei der unteren Dimmgrenze, die darüber entscheidet, ob ein handelsüblicher Schienenstrahler 50 Lux überhaupt erreicht.

Die Rechenbeispiele verwenden den Zoom-Schienenstrahler, der zwischen Ausstellungen neu ausgerichtet wird, und ein Schwestermodell mit festem Abstrahlwinkel, beide als Schienenstrahler mit Ra90 – so landet die Rechnung auf realer Hardware und nicht auf einem Datenblatt-Ideal. Tageslichteintrag, Mikroklima in der Vitrine und UV-Filterung behandelt diese Seite nicht; das sind eigene Disziplinen, die dort beginnen, wo die Leuchten-Spezifikation endet. Zur Produktfamilie dieser Strahler siehe das komplette LED-Schienenstrahler-Sortiment, gruppiert nach Abstrahlcharakteristik.

Schwarze Schienenstrahler, ausgerichtet auf wandmontierte Ausstellungsregale in einem warmen, lichtarmen Einzelhandelsinterieur
Bild: Schienenstrahler auf wandmontierte Präsentationen ausgerichtet, jeder in seinem eigenen Lichtkegel – dieselbe Sorgfalt beim Ausrichten, auf der eine Galeriewand mit 50 Lux beruht.

Lux-Obergrenzen begrenzen die Exposition, Luxstunden bestimmen das Budget

Nach CIE 157:2004, control of damage to museum objects by optical radiation skaliert die photochemische Schädigung mit der über die Zeit aufgenommenen Lichtmenge und mit der Spektralzusammensetzung dieses Lichts. Eine Grenze der Beleuchtungsstärke ohne Begrenzung der Stunden sagt daher wenig aus. Die praktische Einheit ist die Luxstunde: Beleuchtungsstärke multipliziert mit den Beleuchtungsstunden. 50 Lux über hundert Stunden und 100 Lux über fünfzig Stunden ergeben beide 5.000 Luxstunden – und beide kosten das Objekt gleich viel.

Eine Galerie, die an sechs Tagen pro Woche sieben Stunden geöffnet ist, kommt auf 2.184 Beleuchtungsstunden im Jahr. Diese eine Zahl übersetzt jede Stufe in einen Kalender. 50 Lux über ein volles Jahr ergeben 109.200 Luxstunden und überschreiten damit bereits die 100.000 Luxstunden, die für die empfindlichste Klasse zulässig sind – ein Aquarell kann also nicht ohne Rotation dauerhaft bei 50 Lux ausgestellt bleiben. 200 Lux über dasselbe Jahr erreichen 436.800 Luxstunden und liegen damit gerade noch innerhalb der 450.000 Luxstunden für mäßig empfindliches Material. Deshalb überstehen Ölgemälde die Dauerausstellung, Papier nicht.

KlasseMax. LuxJahresobergrenzeBeleuchtungsstunden
Sehr empfindlich: Papier, Textilien, Leder50 Lux100.000 Luxstunden2.000 h
Mäßig: Ölgemälde, Tempera, Holz, Elfenbein150 Lux450.000 Luxstunden3.000 h
Mäßig, oberer Wert200 Lux450.000 Luxstunden2.250 h
Unempfindlich: Stein, Metall, Glas300 LuxKeine praktische ObergrenzeVollständige Öffnungszeiten

Fordern Sie beim Leihgeber oder beim Restaurator beide Werte an, bevor der Beleuchtungsplan erstellt wird, und tragen Sie sie anschließend in den Ausstellungsplan ein: Beleuchtungsstärke auf dem Objekt und Beleuchtungsstunden pro Jahr. Ein Plan, der nur den ersten Wert nennt, fällt bereits in der ersten Saison durch die eigene Prüfung.

Warum bei Ölgemälden sowohl 150 als auch 200 lux auftauchen

Veröffentlichte Richtlinien stimmen im mittleren Bereich nicht überein, und das ist kein Fehler, der sich auflösen ließe. Manche Konservierungsinstitutionen begrenzen Material mittlerer Empfindlichkeit auf 150 lux, andere auf 200 lux, und Leihverträge landen häufig bei einem dritten Wert, den der Versicherer des Leihgebers festlegt. Widersprechen sich zwei Zahlen, gilt der strengere Wert für die Wand, denn das Objekt gehört dem Leihgeber, und die Belastung summiert sich über alle Ausstellungsorte hinweg.

Ultraviolette Strahlung wird getrennt vom sichtbaren Licht behandelt. Der übliche Grenzwert liegt bei 75 Mikrowatt pro Lumen – ein Schwellenwert, den moderne weiße LED-Engines problemlos unterschreiten, weil sie unterhalb von 400 nm praktisch kein UV abgeben. Das ist ein echter Vorteil gegenüber Halogen- und Leuchtstoffquellen, die sowohl UV als auch Infrarotwärme auf die Oberfläche bringen. Genau an diesem Punkt hören die meisten Spezifikationen zu früh auf.

Notieren Sie beide Werte auf dem Wandschild im Depot, nicht nur in der Projektakte: Der Techniker, der in der nächsten Saison einen Strahler neu ausrichtet, liest die Akte nicht. Restauratoren messen am Objekt und halten das Messgerät dabei auf die Oberflächenebene; ein Übergabeprotokoll mit punktuellen Messwerten ist mehr wert als eine Planungsbeschreibung.

Warum wenig UV nicht wenig Schaden bedeutet

Dem Canadian Conservation Institute zu LED-Beleuchtung in Museen und Kunstgalerien zufolge werden LED-Lichtquellen wegen ihres geringen UV-Anteils und ihrer geringen Wärmeentwicklung bevorzugt; doch derselbe Bericht warnt, dass eine Violettspitze bei rund 405 nm den Schaden erhöht, zum lux-Wert aber kaum beiträgt. Die Schadenswirkung ist auf kurze Wellenlängen gewichtet, sodass zwei Lampen bei identischem lux einen Farbstoff unterschiedlich schnell altern lassen.

Deshalb ist „UV-frei“ eine Ausgangsbedingung und kein Urteil. Fordern Sie die spektrale Leistungsverteilung für die exakte CCT und den Strom an, mit dem Sie arbeiten werden, und vergleichen Sie den Bereich 400 bis 450 nm zwischen den Kandidaten. Eine Leuchte mit saubererem Kurzwellenprofil bei gleichem lux und CRI ist die sicherere Spezifikation, und der Unterschied zeigt sich in der SPD lange bevor er am Objekt sichtbar wird.

Photometrische Messung einer LED-Leuchte in der Ulbricht-Kugel im Werkslabor
Abbildung: eine Messung in der Ulbricht-Kugel vor dem Versand einer Charge — derselbe Test, der die SPD- und CRI-Werte liefert, die eine konservatorische Vorgabe verlangt.

Farbe bei 50 lux: CRI 90 ist die Untergrenze, R9 ist der Prüfstein

Dasselbe Bulletin des Canadian Conservation Institute setzt für Museumsarbeit das Farbziel auf CRI 90 und höher und trennt dabei die rote Probe ab: Ein R9 von mindestens 50 ist das Minimum, das es als akzeptabel bezeichnet; ein R9 von 90 ist die Zielvorgabe, wo Rot zählt. Die meisten kommerziellen Downlights und Strahler liegen beim CRI im hohen Siebzigerbereich und schneiden bei R9 schlecht ab. Deshalb wirkt billiges weißes Licht auf Textilien und lackiertes Holz flach statt nur dunkel.

Niedrige Beleuchtungsstärke macht das Problem schärfer, nicht milder. Bei 50 lux hat das Auge weniger Signal zur Verfügung; eine schwache Rotwiedergabe erscheint dann als Grau, eine Grünverschiebung als Verfärbung. Wenn Sie den vollständigen Vergleich zwischen durchschnittlichem CRI, R9 und dem TM-30-Paar Rf und Rg benötigen, behandelt der Leitfaden dazu, wie R9 und TM-30 Rf auseinanderlaufen die messtechnische Seite. Für eine Galerie lautet die Kurzfassung: Ra90 mit ausgewiesenem R9 spezifizieren und eine einzige CCT im Raum halten, damit benachbarte Werke nicht gegeneinander verschieben.

Der 30-Grad-Winkel im Museum, in Zahlen

Richtet man einen Strahlerkopf senkrecht auf eine Wand, streift das Licht die Oberfläche: Pinselstrich und Relief werfen harte Schatten, und der Rahmen zieht ein Band über die Oberkante des Werks. Richtet man ihn zu weit in den Raum, fällt der Schatten des Besuchers auf die Leinwand, während glasierte oder lackierte Oberflächen die Reflexion direkt ins Auge des Betrachters zurückwerfen. Die Praxis in Galerien hat sich auf 30 Grad zur Vertikalen eingependelt: Dort fällt die spiegelnde Reflexion auf den Boden statt ins Gesicht, und Textur erscheint als Textur, nicht als Schaden.

Die Geometrie steckt in einer einzigen Zahl. Der Abstand zur Wand entspricht dem vertikalen Abstand vom Strahlerkopf zur Mitte des Werks multipliziert mit 0,577, dem Tangens von 30 Grad. Bei einer 3,2 m hohen Decke und einer Werkmitte auf 1,5 m bleiben 1,7 m Fallhöhe; die Schiene liegt damit rund 0,98 m von der Wand entfernt. Wird die Schiene montiert, bevor diese Linie geprüft ist, holt kein Nachjustieren den Winkel zurück.

AbstrahlwinkelLichtkegel bei 3 mLichtkegel bei 4 mPasst an die Wand
10 Grad0,53 m0,70 mKleine Bildtafel, Skulpturendetail
24 Grad1,28 m1,70 mPorträt bis etwa 1 m Breite
36 Grad1,95 m2,60 mGroße Leinwand, Werkpaare
55 Grad3,12 m4,16 mWandflutung über eine Achse

Lesen Sie die Tabelle als Eignungsprüfung, nicht als Vorliebe: Der Lichtkegel sollte das Werk mit einem Rand von rund 10 Prozent auf jeder Seite abdecken, und der Leuchtenkopf sollte weit genug zurückstehen, dass die gesamte Leinwand im Kegel liegt. Ist die Schiene bereits montiert und bringt die nächste Ausstellung ein breiteres Werk, überführt eine stufenlose Zoomfunktion die Geometrie von 10 auf 55 Grad, ohne die Schiene überhaupt zu bewegen.

50 Lux erreichen, ohne den Treiber bei 0,5 Prozent zu betreiben

Hier ist der Schritt, den die meisten Spezifikationen auslassen. Ein Leuchtenkopf mit 25 W und 2.400 lm, aus 3 m auf 10 Grad gerichtet, lenkt seine Leistung in einen Lichtkegel von etwa 0,22 Quadratmetern, was durchschnittlich rund 11.000 lux ergibt. Um 50 lux zu erreichen, muss dieser Kopf bei 0,45 Prozent der vollen Leistung laufen. Ein 3- bis 100-Prozent-Schienentreiber kann das nicht leisten, und Treiber, die diesen Bereich angeben, halten am unteren Ende selten Farbe und Flackern.

Abstrahlwinkel bei 3 mKegelflächeDurchschnitt bei 2.400 lmErforderliche Leistung für 50 lux
10 Grad0,22 qm11.100 lux0.45 %
24 Grad1,28 qm1.880 lux2.7 %
36 Grad2,98 qm805 lux6.2 %
55 Grad7,66 qm313 lux16 %

Drei Wege schaffen Abhilfe, und sie kosten unterschiedlich viel. Verbreitern Sie den Abstrahlwinkel, damit sich dieselben Lumen auf einen größeren Lichtkegel verteilen, setzen Sie den Leuchtenkopf höher, um den Abstand zu vergrößern, oder bringen Sie ein diffundierendes Zubehör vor der Optik an. Der erste Weg ist kostenlos, wenn der Kopf über eine Zoomfunktion verfügt, und teuer, wenn nicht – genau der Praxisfall für eine Leuchte mit Zoomfunktion in einem Raum, in dem zweimal im Jahr umgehängt wird. Der Leuchtenkopf VUE-S mit festem Abstrahlwinkel bleibt die bessere Wahl, wo die Aufhängung nie wechselt und jedes Lumen pro Watt zählt.

Weisen Sie anschließend das untere Ende des Dimmbereichs vor Ort nach statt im Datenblatt. Stellen Sie den Kopf auf den berechneten Prozentwert, beobachten Sie den Lichtkegel mit einer Zeitlupenaufnahme des Smartphones und wiederholen Sie dies bei der niedrigsten Szene, die die Galerie tatsächlich fährt. Sichtbares Banding bei 3 Prozent bedeutet, dass der Treiber und nicht die Optik die Grenze setzt.

Übergabeprüfung für eine Galeriewand

Fünf Messwerte entscheiden über eine Wand. Messen Sie die Mitte des Werks und seine vier Ecken mit dem Messgerät in der Flächenebene, und zwar alle in der Szene, die die Galerie tatsächlich fährt. Notieren Sie die Beleuchtungsstärke und den Prozentwert der Leuchte auf einem Blatt. Stellen Sie sich anschließend dorthin, wo die Besucher stehen, und suchen Sie die Spiegelung des Leuchtenkopfs im Glas, denn eine Wand, die alle lux-Messungen besteht, kann beim Herantreten dennoch versagen.

  • Ecken versus Mitte — fällt eine Ecke unter die Hälfte des Werts in der Mitte, verbreitern Sie den Abstrahlwinkel oder setzen Sie den Kopf weiter zurück.
  • Streulicht auf der Wand — Licht außerhalb des Bildrahmens flacht das Werk ab; grenzen Sie den Lichtkegel enger ein, statt die gesamte Szene zu dimmen.
  • Niedrigste Szene — prüfen Sie Farbverschiebung und Flackern bei der dunkelsten Einstellung, nicht bei voller Leistung.
  • Stundenprotokoll — starten Sie die Zählung der Betriebsstunden am Tag der Übergabe, damit das lux-Stunden-Budget einen Ausgangswert hat.

FAQ

In der ersten Minute wirkt es dunkel, danach normal, weil sich das Auge an den Raum anpasst und nicht an das Objekt. Drei Dinge machen den Unterschied: eine Übergangszone vor dem Saal mit niedriger Beleuchtungsstärke, eine dunklere Wand hinter dem Werk, damit die Leinwand die hellste Fläche im Blickfeld ist, und eine Entblendung, damit keine Leuchte in der Sichtlinie der Besucher liegt. Aquarelle zeigen bei 50 lux unter diesen Bedingungen Form, Struktur und Farbe gut genug für das Studium.

Bei Wärme und Ultraviolett deutlich weniger; bei der Ausbleichung durch sichtbares Licht nur, wenn das Spektrum sauber ist. Halogen brachte Infrarotwärme und UV auf die Oberfläche, LED beseitigt beides. Sichtbares Licht bleicht Farbstoffe weiterhin aus, und eine Violettspitze bei 405 nm fügt Schaden zu, ohne lux hinzuzufügen – zwei LED-Leuchten mit gleicher Beleuchtungsstärke sind also nicht gleich sicher. Fordern Sie die SPD an und legen Sie das Luxstunden-Budget anschließend fest, als wäre die Quelle jede andere.

Teilen Sie das Jahresbudget durch die gewählte Beleuchtungsstärke, erhalten Sie die Beleuchtungsstunden. Bei 50 lux verbraucht ein sehr empfindliches Blatt sein Budget von 100.000 Luxstunden in etwa 2.000 Stunden; das entspricht nahezu einem Jahr normalen Öffnungsbetriebs. Verkürzen Sie die Ausstellungsdauer, rotieren Sie das Blatt in das Depot, oder senken Sie für einen Teil des Tages auf eine dunklere Szene. Dem Objekt ist nicht anzusehen, ob die Stunden zusammenhängend oder unterbrochen waren.

Selten, denn 50 lux liegen unter einem Prozent der vollen Leistung dieses Lichtkegels. Ein Strahler mit 2,400 lm erreicht bei 10 Grad auf 3 m im Mittel etwa 11,000 lux, der Treiber müsste also 0,45 Prozent halten – unter der Untergrenze der meisten Schienentreiber und mitten in deren Flackerbereich. Mit 36 oder 55 Grad steigt der Zielwert auf 6 bzw. 16 Prozent; das erreicht derselbe Treiber sauber und hält die Farbe stabil.

Fazit

Lux-Werte in der Museumsbeleuchtung sind eine zweiteilige Vorgabe: eine Obergrenze der Beleuchtungsstärke je Materialklasse und ein Luxstunden-Budget, in das diese Obergrenze einfließt. Klären Sie beides und lösen Sie dann die Geometrie — 30 Grad zur Senkrechten, wobei die Schiene um das 0,577-Fache des Höhenabstands zurückgesetzt wird — und prüfen Sie, ob die Leuchte diesen Wert physikalisch erreichen kann, ohne unter ihre eigene Dimm-Untergrenze zu fallen. Lautet die Antwort Nein, ist der Abstrahlwinkel die Variable, nicht das Budget.

Die Belastung ist das Produkt aus Intensität und Zeit: Ein Blatt, das hundert Stunden bei 50 lux liegt, und dasselbe Blatt, das fünfzig Stunden bei 100 lux liegt, nehmen denselben Schaden. Genau diese Gleichwertigkeit macht aus einem Lux-Wert einen Rotationsplan.

Museums Galleries Scotland, Konservierung und Beleuchtung

Quellen

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