"Was ist der Abstrahlwinkel (Cutoff Angle) in der Beleuchtung?"

"Der Abstrahlwinkel ist das Maß von der Vertikalen (Nadir), bei dem die Lichtabgabe einer Leuchte stark abfällt – üblicherweise bis auf Null oder einen bestimmten Prozentsatz des Maximums. Er ist ein Schlüsselfaktor zur Blendungsbegrenzung und zur Reduzierung von unerwünschtem Streulicht sowohl in Innen- als auch Außenbereichen."

"Wie beeinflusst der Abstrahlwinkel die Lichtverschmutzung?"

"Ein strenger Abstrahlwinkel – insbesondere bei Full-Cutoff-Leuchten – verhindert die Abstrahlung oberhalb der Horizontalen und reduziert so Himmelsaufhellung und Streulicht erheblich. Dadurch werden dunkle Nachthimmel bewahrt und Umweltstörungen minimiert."

"Was sind die Unterschiede zwischen Cutoff-, Semi-Cutoff- und Full-Cutoff-Leuchten?"

"Full-Cutoff-Leuchten geben kein Licht bei oder über 90° vom Nadir ab. Cutoff-Leuchten erlauben nur minimales Aufwärtslicht, während Semi-Cutoff-Typen mehr zulassen. Non-Cutoff-Typen haben keine Einschränkungen, was das Risiko von Blendung und Lichtverschmutzung erhöht."

"Warum ist der Abstrahlwinkel in der Büro- und Straßenbeleuchtung wichtig?"

"In Büros sorgen strenge Abstrahlwinkel dafür, dass kein Licht direkt in die Augen der Nutzer fällt – das verhindert Unbehagen und steigert die Produktivität. Auf Straßen reduzieren Full-Cutoff-Leuchten die Blendung für Fahrer, verbessern die Sicherheit und verhindern, dass Licht auf angrenzende Grundstücke gelangt."

"Wie wird der Abstrahlwinkel bestimmt?"

"Hersteller bestimmen den Abstrahlwinkel durch photometrische Tests mit Goniophotometern. Photometrische Daten und Polardiagramme zeigen die Verteilung, sodass Planer normgerechte Leuchten auswählen und die Anforderungen verschiedener Umgebungen erfüllen können."

Abstrahlwinkel (Cutoff Angle)

Der Abstrahlwinkel (Cutoff Angle) ist die Winkelschranke, bei der die Lichtabgabe einer Leuchte stark abfällt – entscheidend für Blendungs- und Lichtverschmutzungskontrolle in der Lichtplanung.

Lighting Photometry Glare Control Sustainability

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Abstrahlwinkel (Cutoff Angle, Beleuchtung/Photometrie) – Glossar mit Hintergrundwissen

Formale Definition

Der Abstrahlwinkel (Cutoff Angle) in der Beleuchtungstechnik und Photometrie ist das Winkelmaß zur Vertikalen (Nadir), bei dem die von einer Leuchte abgegebene Lichtstärke rasch abfällt – entweder auf Null oder auf einen definierten Bruchteil ihres Maximums. Dieser Winkel ist ein grundlegendes Steuerungselement zur Begrenzung von Licht in hohen Winkeln und beeinflusst direkt Blendung, Sehkomfort und Lichtverschmutzung. Die Illuminating Engineering Society of North America (IESNA) und die Internationale Beleuchtungskommission (CIE) definieren und standardisieren den Abstrahlwinkel für Vorschriften, Normen und nachhaltige Gebäudezertifizierungen.

Der Abstrahlwinkel wird durch photometrische Messungen (Goniophotometer) ermittelt und in Leuchtendatenblättern ausgewiesen. Regulatorische Rahmenwerke – wie IESNA-Klassifizierungen, EN 12464-1, LEED und die Model Lighting Ordinance – legen Grenzwerte für Aufwärtslicht und Blendung durch maximale zulässige Lichtstärke am und über dem Abstrahlwinkel fest (meist bezogen auf 90° vom Nadir oder die Horizontale).

Anwendungsbereiche

Der Abstrahlwinkel ist in vielen Lichtkontexten von zentraler Bedeutung:

Architekturbeleuchtung: Steuert Blendung und Sehkomfort in Büros, Schulen, Gesundheitseinrichtungen und Wohnräumen und gewährleistet die Einhaltung von Normen wie EN 12464-1 und WELL.
Außenbeleuchtung: Reduziert Aufwärtslicht, Streulicht und Himmelsaufhellung. In vielen Gemeinden vorgeschrieben für Dark-Sky-Konformität bei Straßen-, Flächen- und Geländeausleuchtung.
Theaterbeleuchtung: Formt Lichtkegel für dramatische Effekte, wobei der Abstrahlwinkel zur Kontrolle von Streulicht und gezielten Akzenten genutzt wird.
Photometrische Spezifikation: In Datenblättern und IES-Dateien genutzt, damit Planer Leuchten auswählen können, die die Anforderungen an Lichtverteilung und Normenkonformität erfüllen.

Der Abstrahlwinkel schlägt somit die Brücke zwischen technischer Photometrie und realen Auswirkungen auf Gesundheit, Sicherheit und Umweltschutz.

Warum der Abstrahlwinkel wichtig ist

Blendungsbegrenzung: Abstrahlwinkel schirmen die Augen vor direktem, hochwinkligem Licht ab und reduzieren so Unbehagen und Behinderungsblendung in Arbeitsbereichen, öffentlichen Räumen und auf Straßen.

Lichtverschmutzungskontrolle: Durch Vermeidung von Aufwärtslicht schützen strenge Abstrahlwinkel den Nachthimmel und Ökosysteme, unterstützen Dark-Sky-Initiativen und minimieren ökologische Störungen.

Kontrolle von Streulicht: Licht wird gezielt dorthin gelenkt, wo es benötigt wird, und belästigt weder Anwohner noch empfindliche Naturräume.

Normenkonformität: Gewährleistet die Einhaltung von Bauvorschriften, Energiestandards und Nachhaltigkeitszertifizierungen – so werden Sanktionen vermieden und verantwortungsbewusste Beleuchtungspraxis demonstriert.

Abstrahlwinkel vs. verwandte Begriffe

Begriff	Definition	Typischer Referenzwinkel	Verwendung
Abstrahlwinkel	Winkel vom Nadir, bei dem die Lichtstärke unter den Schwellenwert fällt (oft 0 % oder ein festgelegter Prozentsatz des Maximums).	90°	Blendungs- und Verschmutzungskontrolle
Abstrahlwinkel (Beam Angle)	Winkel, bei dem die Lichtstärke auf 50 % des Maximums abfällt (Kern des Lichtkegels).	Variabel	Beschreibt Hauptlichtverteilung
Feldwinkel (Field Angle)	Winkel, bei dem die Lichtstärke auf 10 % des Maximums abfällt.	Variabel	Beschreibt nutzbaren Lichtkegel
Full Cutoff	Kein Licht bei oder über 90° (Horizontalen).	90°	Maximale Blendungs-/Verschmutzungskontrolle
Semi-Cutoff	Begrenztes Licht über 90°, mit festgelegten Grenzwerten bei 80°/90°.	80°, 90°	Gewisse Aufwärtslichtmenge erlaubt
Non-Cutoff	Keine Begrenzung der Lichtstärke in irgendeinem Winkel.	N/A	Dekorativ, hoher Streulichtanteil

Polardiagramme und photometrische Diagramme zeigen diese Winkel anschaulich und helfen Planern bei der Auswahl geeigneter Leuchten für die gewünschte Verteilung und Normenkonformität.

Branchenstandards & Cutoff-Klassifizierungen

IESNA Cutoff-Typen

Klassifizierung	Grenzwert bei 90°	Grenzwert bei 80°	Zulässiges Aufwärtslicht	Beschreibung
Full Cutoff	0 cd/1000 lm (0 % bei 90°)	≤ 100 cd/1000 lm (≤10 % bei 80°)	0 %	Strengste Kontrolle, kein Aufwärtslicht
Cutoff	≤ 25 cd/1000 lm (2,5 % bei 90°)	≤ 100 cd/1000 lm (10 % bei 80°)	≤2,5 % bei 90°	Minimales Aufwärtslicht, gute Blendungsbegrenzung
Semi-Cutoff	≤ 50 cd/1000 lm (5 % bei 90°)	≤ 200 cd/1000 lm (20 % bei 80°)	≤5 % bei 90°	Gewisses Aufwärtslicht, mittlere Kontrolle
Non-Cutoff	Keine Begrenzung	Keine Begrenzung	Keine Begrenzung	Keine Kontrolle, maximales Aufwärtslicht/Blendung

Full-Cutoff-Leuchten sind in Dark-Sky-Gebieten und ökologisch sensiblen Bereichen vorgeschrieben. Cutoff und Semi-Cutoff werden eingesetzt, wo gewisse vertikale Beleuchtung benötigt wird – allerdings mit zunehmendem Blendungs- und Streulichtrisiko. Non-Cutoff-Typen finden sich fast nur in dekorativen oder Spezialanwendungen.

Berechnungsmethoden

Erforderlichen Abstrahlwinkel berechnen

[ \text{Winkel (°)} = \frac{\text{Lichtpoolbreite}}{\text{Abstand} \times 0{,}018} ]

Beispiel: Für einen 12 ft breiten Lichtkegel aus 25 ft Entfernung:
Winkel = 12 / (25 × 0,018) ≈ 26,7°

Lichtpoolbreite aus Winkel berechnen

[ \text{Lichtpoolbreite} = \text{Winkel} \times 0{,}018 \times \text{Abstand} ]

Beispiel: 30° Abstrahlwinkel bei 25 ft:
Lichtpoolbreite = 30 × 0,018 × 25 = 13,5 ft

Referenztabelle

Winkel (°)	Abstand (ft)	Lichtpoolbreite (ft)
10	25	4,5
20	25	9,0
30	25	13,5
40	25	18,0
50	25	22,5

Lichtplanungssoftware verfeinert diese Berechnungen unter Berücksichtigung von Wirkungsgrad, Reflexionen und realen Bedingungen.

Praktische Auswirkungen im Lichtdesign

Sehkomfort & Blendungsbegrenzung

Der Abstrahlwinkel ist entscheidend zur Begrenzung von hochwinkliger Blendung in Büros, Klassenräumen, auf Straßen oder in Fußgängerzonen. Die Einhaltung strenger Kriterien wie Full Cutoff bei 90° ist wichtig für Sicherheit, Komfort und Normenkonformität. Unsachgemäße Montage oder Ausrichtung kann selbst gut gestaltete Leuchten entwerten – ein ganzheitliches Systemdesign ist daher unerlässlich.

Umweltwirkung

Full-Cutoff-Leuchten sind wesentlich für den Schutz des Nachthimmels, reduzieren Himmelsaufhellung und schützen Tiere. Semi-Cutoff- oder Non-Cutoff-Leuchten können für Akzent- oder vertikale Beleuchtung genutzt werden, müssen aber begrenzt werden, um unerwünschte Umwelt- und Gesundheitsfolgen zu vermeiden.

Leuchtenauswahl & Spezifikation

Planer nutzen photometrische Daten (IES-Dateien, Polardiagramme), um die Einhaltung des gewünschten Abstrahlwinkels zu überprüfen. Die richtige Auswahl, Montage und Abschirmung sichern die Einhaltung von Vorschriften und Nachhaltigkeitszielen.

Anwendungsbeispiele

Straßenbeleuchtung

Full-Cutoff-Leuchten richten das gesamte Licht unterhalb der Horizontalen aus, verbessern Sicht und Sicherheit, schützen den Nachthimmel und reduzieren Beschwerden von Anwohnern.

Bürobeleuchtung

Strenge Abstrahlwinkel und Abschirmungen minimieren Blendung auf Bildschirmen und Arbeitsflächen, steigern Komfort und Produktivität gemäß EN 12464-1 und WELL-Anforderungen.

Theaterbeleuchtung

Spots und Profilscheinwerfer nutzen präzise Abstrahl- und Feldwinkel für gezielte Lichtführung auf der Bühne ohne unerwünschten Streulichtanteil.

Außenbereiche für Fußgänger

Cutoff- und Semi-Cutoff-Leuchten sorgen für sichere, komfortable Beleuchtung von Wegen und Plätzen und minimieren dabei Streulicht in Wohnbereiche oder in die Natur.

Best Practices und Empfehlungen

Abstrahlwinkel an die Anwendung anpassen: Full-Cutoff für Dark-Sky-Konformität und blendempfindliche Bereiche; Semi-Cutoff oder Non-Cutoff nur bei begründetem Gestaltungsziel.
Mit photometrischen Daten prüfen: Immer detaillierte Herstellerdaten heranziehen und Berechnungen oder Simulationen durchführen, um die Einhaltung zu bestätigen.
Montage und Ausrichtung beachten: Auch die beste Leuchte kann bei falscher Installation blenden oder Streulicht verursachen.
Aktuelle Vorschriften beachten: Bleiben Sie auf dem neuesten Stand bei lokalen Regelungen, Energiegesetzen und Nachhaltigkeitsstandards zu Cutoff-Anforderungen.
Funktion und Umwelt in Einklang bringen: Streben Sie eine sichere, effektive Beleuchtung an, die zugleich Gesundheit und Nachtnatur schützt.

Ein gut gewählter Abstrahlwinkel ist die Grundlage für verantwortungsbewusste, nachhaltige und leistungsstarke Lichtplanung.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Abstrahlwinkel (Cutoff Angle) in der Beleuchtung?: Der Abstrahlwinkel ist das Maß von der Vertikalen (Nadir), bei dem die Lichtabgabe einer Leuchte stark abfällt – üblicherweise bis auf Null oder einen bestimmten Prozentsatz des Maximums. Er ist ein Schlüsselfaktor zur Blendungsbegrenzung und zur Reduzierung von unerwünschtem Streulicht sowohl in Innen- als auch Außenbereichen.
Wie beeinflusst der Abstrahlwinkel die Lichtverschmutzung?: Ein strenger Abstrahlwinkel – insbesondere bei Full-Cutoff-Leuchten – verhindert die Abstrahlung oberhalb der Horizontalen und reduziert so Himmelsaufhellung und Streulicht erheblich. Dadurch werden dunkle Nachthimmel bewahrt und Umweltstörungen minimiert.
Was sind die Unterschiede zwischen Cutoff-, Semi-Cutoff- und Full-Cutoff-Leuchten?: Full-Cutoff-Leuchten geben kein Licht bei oder über 90° vom Nadir ab. Cutoff-Leuchten erlauben nur minimales Aufwärtslicht, während Semi-Cutoff-Typen mehr zulassen. Non-Cutoff-Typen haben keine Einschränkungen, was das Risiko von Blendung und Lichtverschmutzung erhöht.
Warum ist der Abstrahlwinkel in der Büro- und Straßenbeleuchtung wichtig?: In Büros sorgen strenge Abstrahlwinkel dafür, dass kein Licht direkt in die Augen der Nutzer fällt – das verhindert Unbehagen und steigert die Produktivität. Auf Straßen reduzieren Full-Cutoff-Leuchten die Blendung für Fahrer, verbessern die Sicherheit und verhindern, dass Licht auf angrenzende Grundstücke gelangt.
Wie wird der Abstrahlwinkel bestimmt?: Hersteller bestimmen den Abstrahlwinkel durch photometrische Tests mit Goniophotometern. Photometrische Daten und Polardiagramme zeigen die Verteilung, sodass Planer normgerechte Leuchten auswählen und die Anforderungen verschiedener Umgebungen erfüllen können.

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