Wie sind Messungen der Notbeleuchtung durchzuführen?

Der Artikel stellt die in den Gesetzen und Normen enthaltenen Anforderungen an die Notbeleuchtung dar. Darüber hinaus berührt er auch solche Aspekte, wie die Durchführung von Messungen der Notbeleuchtungsstärke sowie die häufigsten Probleme, denen das für die Messungen zuständige Team ausgesetzt ist.

1. Vorwort

Heute kann man sich das Leben ohne elektrische Beleuchtung kaum mehr vorstellen. Licht spielt eine enorme Rolle in unserem Leben. Es ermöglicht Ihnen nämlich „den Tag zu verlängern“ – mit den positiven und negativen Folgen. Wir haben uns mittlerweile so stark an die künstliche Beleuchtung gewöhnt, dass wir uns der Risiken nicht mehr bewusst sind, welche aus deren Mangel hervorgehen. Aufgrund der Unzuverlässigkeit der elektrischen Beleuchtung – die sich üblicherweise auf den Ausfall der Stromversorgung zurückführen lässt – war es notwendig, solch ein System zu schaffen, das vor den Auswirkungen des Stromausfalls schützten würde. Es dient dem Zweck, unerwartete Schwankung der Leuchtdichte zu verhindern und somit der Panik in öffentlichen Einrichtungen vorzubeugen, in denen eine große Anzahl von Menschen die Notbeleuchtung in Anspruch nehmen kann. Die Notbeleuchtung ist eine zusätzliche Quelle von elektrischer Energie, die ausgewählte Leuchten mit Grundbeleuchtung oder speziell für diesen Zweck konstruierte Leuchten versorgt.

2. Anwendungsbereich

Notbeleuchtungsanlagen sollten bei allen Bauvorhaben mitberücksichtigt werden, bei denen elektrische Spannungsschwankungen im Stromnetz eine Bedrohung für das Leben oder die Gesundheit von Menschen, schwere Umweltgefahren oder erhebliche Sachschäden verursachen können.

Gemäß der Norm für Notbeleuchtung DIN EN 1838, ist die Betriebszeit der Evakuierungsbeleuchtung an die Bedingungen der Bauarbeiten anzupassen. Diese darf jedoch nicht kürzer als 1 Stunde nach dem Einschalten sein. In der Norm DIN EN 1838 für Notbeleuchtungsanwendungen wurden die Mindestwerte festgelegt, die Notbeleuchtungssysteme erfüllen sollten. Sie verweist auf andere Normen, wie z. B. DIN EN 50172 Sicherheitsbeleuchtungsanlagen, die Notbeleuchtungsanlagen spezifiziert, oder DIN EN 60598-2-22 Leuchten für Notbeleuchtung. Teil 2-22: Besondere Anforderungen. Leuchten für die Notbeleuchtung.

Eine Notbeleuchtung ist zu verwenden:
- In Räumen:

• in Kino-, Theater- und Philharmonie-Sälen,
• in Hörsälen, Konferenzräumen, Unterhaltungsräumen und Sporthallen für mehr als 200 Personen,
• in Ausstellungsräumen in Museen,
• in nur mit Kunstlicht beleuchteten Garagen mit einer Fläche von über 1000 m2.

- In den Fluchtwegen:

• in den oben genannten Räumen,
• die nur mit künstlichem Licht beleuchtet sind,
• in Krankenhäusern und anderen Gebäuden, die hauptsächlich für den Aufenthalt von Menschen mit eingeschränkter Mobilität bestimmt sind,
• in öffentlichen Hochhäusern, Wolkenkratzern und in einer Sammelunterkunft.

- In temporären Gebäuden, wenn sie für spektakuläre oder andere Menschenansammlungen bestimmt sind.

3. Typen und Zweck der Notbeleuchtung

Notbeleuchtung, die dem Zwecke dient, bei einem Ausfall der normalen Stromversorgung ein sicheres Verlassen des Aufenthaltsortes zu ermöglichen, sollte mit einer unabhängigen Stromquelle versorgt werden. Gemäß DIN EN 1838 umfasst die Notbeleuchtung: Fluchtwegbeleuchtung und Reservebeleuchtung (Abb. 1)

Abb. 1. Arten der Notbeleuchtung gemäß DIN EN 1838

3.1. Die Notbeleuchtung kann wie folgt aufgeteilt werden:

3.1.1. Beleuchtung der Fluchtwege.

Deren Zweck ist es ein sicheres Verlassen des Aufenthaltsortes zu ermöglichen und die Sichtbarkeit sowie leichte Auffindbarkeit und Nutzung von Brand- und Sicherheitsausrüstung sicherzustellen. Die Beleuchtung der Fluchtwege sollte so konzipiert sein, dass die Beschädigung auch nur einer Leuchte zu einer Verdunkelung des Weges nicht führt.

Anforderungen:

Im Falle von Fluchtwegen mit einer Breite von bis zu 2 m darf die Beleuchtungsstärke auf dem Boden in Bezug auf die zentrale Linie (Achse) des Fluchtwegs nicht weniger als 1 lx betragen, und auf der zentralen Spur – die nicht weniger als die Hälfte der Wegbreite beträgt – muss die Beleuchtungsstärke mindestens 50% des angegebenen Wertes betragen (Abbildung 2). Es ist auch von Belang, dass die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung aufrecht erhalten wird. Darüber hinaus ist erforderlich, dass das Verhältnis zwischen maximaler und minimaler Beleuchtungsstärke entlang der zentralen Linie des Fluchtweges nicht größer als 40 ist: 1.

U_d=E_min/E_max (1)

Sollten sich die Erste-Hilfe-Stellen, die Brandbekämpfungsgeräte und die Alarmknöpfe nicht im Fluchtweg oder im Freien befinden, dann sind sie auf solch eine Art und Weise zu beleuchten, dass die Beleuchtung auf dem Boden in ihrer Nähe mindestens 5 lx beträgt. Der Mindestwert des Farbwiedergabeindexes (Ra) der verwendeten Lichtquellen sollte nicht weniger als 40 betragen.

 

Abb. 2. Bestimmung des zentralen Punktes des Weges und der mittleren Spur

Zeit:

Die minimale Dauer der Beleuchtung im Fluchtweg, gemäß DIN EN 1838, sollte für Evakuierungszwecke 1 Stunde betragen, wobei 50% der erforderlichen Beleuchtungsstärke innerhalb von 5 Sek. und die volle Beleuchtungsstärke innerhalb von 60 Sek. zu erzeugen ist.

3.1.2. Beleuchtung der Freifläche (z. B. Sporthalle, Halle, Saal)

Der Zweck der Beleuchtung von offenen Zonen besteht darin, die Wahrscheinlichkeit einer Panik zu verringern, die Erkennung der Evakuierungsrichtungen zu erleichtern und eine sichere Bewegung der Personen in Richtung der Fluchtwege zu ermöglichen. Solch eine Beleuchtung ist in Zonen mit unbestimmten Fluchtwegen in Hallen oder in Einrichtungen mit einer Grundfläche von mehr als 60 m2 – oder kleineren – einzusetzen, wenn eine zusätzliche Gefährdung durch die Anwesenheit einer großen Anzahl von Personen besteht.

Anforderungen:

Die Stärke der Notbeleuchtung in offenen Zonen sollte nicht weniger als 0,5 lx auf dem Fußbodenniveau betragen, die bei normaler Aktivität benutzt wird, mit Ausnahme des 0,5 m breiten Perimeterstreifens, wobei eine Gleichmäßigkeit von mindestens 1:40 einzuhalten ist (1). Es wird empfohlen, auch Hindernisse, die sich in einer Höhe von bis zu 2 m (gemessen vom Boden) befinden, zu beleuchten. Der Mindestwert des Farbwiedergabeindexes (Ra) der verwendeten Lichtquellen sollte nicht weniger als 40 betragen.

Zeit:

Die Mindestbeleuchtungsdauer für die Evakuierung sollte 1 Stunde betragen, während in offenen Zonen 50% der erforderlichen Beleuchtung innerhalb von 5 Sekunden und die volle Stärke innerhalb von 60 Sekunden zu erzeugen ist.

3.1.3. Beleuchtung der Hochrisikozone (besonders gefährdete Arbeitsstätte)

Der Zweck dieser Beleuchtung besteht darin die Sicherheit von Personen zu erhöhen, die an einem potenziell gefährlichen Vorgang teilnehmen oder sich in einer potenziell gefährlichen Situation befinden, sowie die ordnungsgemäße Durchführung von Maßnahmen und die Förderung von Personen in Richtung des Fluchtwegs zu ermöglichen. Zu den besonders gefährdeten Arbeitsstätten gehören diese, wo Arbeiten, Höhenarbeiten sowie Arbeiten mit Gefahrstoffen verrichtet werden.

Anforderungen:

In Hochrisikozonen sollte die Stärke der Hintergrundbeleuchtung auf der Bezugsebene nicht weniger als 10% der für den jeweiligen Betrieb erforderlichen Beleuchtungsstärke betragen, jedoch nicht weniger als 15 lx. Stroboskopeffekte sind zu eliminieren. Die Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke in einer Hochrisikozone sollte nicht größer als 10 sein: 1.

U_d=E_min/E_medium (2)

Bei der Planung einer solchen Beleuchtung sollte das Wartungssystem berücksichtigt werden, weil eine Beleuchtungsstärke vorgeschrieben ist, unter welche die Beleuchtungsstärke nicht fallen darf.

Zeit:

Die Mindestbetriebszeit der Beleuchtung von Hochrisikozonen ist die Zeit, in der ein Risiko für Personen in einem bestimmten Vorgang besteht. Sie wird vom Arbeitgeber individuell bestimmt. Diese Beleuchtung sollte bereits 0,5 Sekunden nach der Inbetriebnahme 100% der erforderlichen Beleuchtungsstärke liefern.

3.2. Ersatzbeleuchtung

Ersatzbeleuchtung, oder Teil der Notbeleuchtung, die die Fortsetzung der normalen Aktivitäten ermöglicht. Sie kann als Fluchtwegbeleuchtung verwendet werden, aber muss alle Anforderungen an eine Notbeleuchtung, gemäß DIN EN 1838, erfüllen. Wenn die Beleuchtungsstärke kleiner als das Mindestniveau für Grundbeleuchtung ist, kann die Beleuchtung nur zur Beendigung der Arbeit oder deren Unterbrechung verwendet werden.

3.3. Zu den grundlegenden Definitionen, die mit der Notbeleuchtung verbunden sind, gehören:

- Notausgang: ein Ausgang, der für die Verwendung bei einem Ausfall vorgesehen ist.
- Sicherheitszeichen: ein Zeichen, das allgemeine Sicherheitsinformationen durch eine Kombination von Farbe und Form und detaillierte Sicherheitsinformationen durch Hinzufügen eines grafischen Symbols oder Textes zur Verfügung stellt. Es gibt folgende Zeichen:

• Extern beleuchtetes Sicherheitszeichen: (falls erforderlich) durch eine externe Lichtquelle (Abb. 3) beleuchtetes Zeichen.

Abb. 3. Extern beleuchtetes Sicherheitszeichen

• Intern beleuchtetes Sicherheitszeichen: (falls erforderlich) durch die interne Lichtquelle (Abb. 4) beleuchtetes Zeichen.

Abb. 4. Intern beleuchtetes Sicherheitszeichen

Anforderungen:

Die Leuchtdichte jedes Teils des farbigen Zeichens muss in allen Sicherheitsorientierungen mindestens 2 cd/m2 betragen. Das Verhältnis zwischen der maximalen und der minimalen Leuchtdichte der weißen und farbigen Teile der Sicherheitszeichen sollte nicht größer als 10 sein: 1. Das Verhältnis zwischen der Leuchtdichte des weißen Teils der Marke und der Leuchtdichte des farbigen Teils der Marke sollte jedoch nicht weniger als 5:1 und nicht mehr als 15:1 betragen. 1.

Zeit:

Die Zeichen sind so zu beleuchten, dass sie innerhalb von 5 Sek. eine Leuchtdichte von 50% der erforderlichen Leuchtdichte und innerhalb von 60 Sek. eine Leuchtdichte des erforderlichen Wertes erreichen.

Die maximale Sichtweite von beleuchteten Zeichen sollte anhand der Gleichung bestimmt werden:

l=z•h (3)

wo:

l – Distanz der Beobachtung,
z - eine Variable ist, die von der Beleuchtungsmethode des Zeichens abhängt und Werte annimmt:

• 100 – für extern beleuchtete Zeichen,
• 200 – für intern beleuchtete Zeichen,

h – Höhe des Zeichens.

Es wird empfohlen, die Sicherheitsmarkierung wegen der guten Sichtbarkeit nicht höher als 200 über Augenhöhe anzubringen.

Abb. 5. Beobachtungsdistanz – Diagramm

4. Durchführung von Prüfungen

Messungen der Evakuierungsbeleuchtung werden an Stellen vorgenommen, die als Fluchtweg gekennzeichnet sind. Gemäß der Norm DIN EN 1838 sollte der Evakuierungsweg mit einer Lichtstärke von mindestens 1 lx beleuchtet werden. Wenn Messpunkte festgelegt werden, empfiehlt es sich Abstände von ca. 1 m bis 2 m zu wählen. Darüber hinaus ist auch die Regel zu beachten: Je mehr Messpunkte, desto zuverlässiger das Messergebnis. Bei Wegen mit einer Breite von bis zu 2 m sollte die Beleuchtungsstärke auf dem Boden in der Mitte des Weges und in der mittleren Spur, die mindestens halb so breit ist wie der Weg, geprüft werden. Wenn die Evakuierungswege jedoch breiter als 2 m sind, können sie in mehrere Wege mit einer Breite von 2 m unterteilt werden, wobei der Evakuierungsweg zentral verläuft und die nicht von der offenen Zone abgedeckte Fläche oder der gesamte Raum als offene Zone behandelt werden.

In Hochrisikozonen wird die Betriebslichtintensität auf einer ausgewählten, als Gefahrenzone erklärten, Fläche geprüft. Darüber hinaus sollte in Hochrisikozonen die Notbeleuchtungszeit überprüft werden. Innerhalb von 0,5 Sek. sollte die gesamte erforderliche Beleuchtung vorhanden sein.

Die Messungen der Beleuchtungsstärke der Notbeleuchtung werden auf der Bezugsebene (Arbeitsebene) durchgeführt, d. h. auf dem Fußboden- oder Treppenniveau.

Tab. 1. Die Werte der Betriebsintensität der Evakuierungsbeleuchtung gemäß der Norm DIN EN 1838

Installationsort der Beleuchtungseinrichtungen	Erforderliche Beleuchtungsstärke auf Bodenniveau *	Emax/Emin	Kommentare
Mittellinie des Fluchtweges mit einer Breite von bis zu 2 m	1 lx	40:1	Zeit des Erreichens der Beleuchtungsstärke 5 Sek.→ 50%E 60 Sek.→100%E
Die Seiten des Fluchtweges sind bis zu 2 m breit	50% E der Mittellinie des Fluchtweges (mind. 0,5 lx)	40:1
Offene Fläche	1 lx	40:1	Zeit des Erreichens der Beleuchtungsstärke 5 Sek. →50%E 60 Sek.→100%E
Hochrisikozone	Mín. 10% En≥15 lx	10:1	Zeit des Erreichens der Beleuchtungsstärke 0,5 Sek.→100%E
Erste-Hilfe-Stellen, Brandschutzmittel und Notrufknöpfe außerhalb des Evakuierungswegs oder der offenen Fläche	5 lx		Zeit des Erreichens der Beleuchtungsstärke  5 Sek. →50%E 60 Sek.→100%E

*Aufgrund der Notwendigkeit, Farben zu erkennen, darf der Mindestwert des Farbwiedergabeindexes Ra der verwendeten Lichtquellen nicht unter 40 liegen. Die Leuchten dürfen auch die Änderung dieses Wertes nicht beeinflussen.

Messungen der Notbeleuchtung sollten mit einem Luxmeter der entsprechenden Klasse durchgeführt werden, weil es sich um sehr niedrige Werte der Beleuchtungsstärke handelt. Aus diesem Grund sollte das verwendete Messgerät solche Werte messen können. Ähnlich sieht es in Hochrisikozonen aus, in denen die Gleichmäßigkeit der Lichtintensität mit sehr hoher Auflösung überprüft werden muss. Darüber hinaus sollte das Luxmeter ein gültiges Kalibrierungszertifikat haben, das die Effizienz des Gerätes und die angegebenen Werte für die spektrale und grundlegende Messunsicherheit bestätigt, weil die fotoelektrische Zelle als Sensor altert und daher regelmäßig messtechnisch kontrolliert werden sollte. Das Messgerät sollte eine Fehlertoleranz von nicht mehr als 10% haben. Im Angebot von Sonel gibt es professionelle Modelle mit der Möglichkeit, die kleinsten Werte zu messen Sonel LXP-10A und Sonel LXP-10B.

4.1. Abschlussdokumentation

Keine Vorschriften sind in Kraft, die die Form einer Bestandsdokumentation von Beleuchtungsmessungen bestimmen würden. Es ist jedoch ein inhaltliches Mindestmaß beizubehalten, das eine klare und unmissverständliche Bewertung der durchgeführten Prüfungen ermöglicht. Der für die Messungen zuständliche Dienstleister kann für die Erstellung des Prüfberichts vorgefertigte Vorlagen verwenden sowie Computerprogramme einsetzen. Zu den empfohlenen Programmen gehört das von DASL Systems in Zusammenarbeit mit SONEL S.A. entwickelte „Foton“. Dieses Computerprogramm richtet sich an Personen, die Prüfung der Beleuchtungsstärke durchführen. Es ermöglicht auch die Implementierung von Messprotokollen.

5. Zusammenfassung

Die Notbeleuchtung garantiert die sichere Nutzung von Gebäuden und anderen Einrichtungen. Sie gehört zu den Brandbekämpfungsgeräten. Jegliche Brandbekämpfungseinrichtungen sollten überprüft werden und den aus den Normen hervorgehenden Anforderungen entsprechen, weil die Notbeleuchtungsinstallation ein Teil der Notbeleuchtungsanlage ist.

Die Notbeleuchtung ist vor allem in Räumen von Belang, die von einer großen Anzahl von Menschen genutzt werden, wie z. B. in Kino- oder Theatersälen. Dort sollte bei ausgeschalteter Grundbeleuchtung eine zusätzliche Beleuchtung installiert werden, die mit einer akzeptablen, langfristig sicheren Spannung betrieben wird. Deren Ziel ist es, architektonische Hindernisse – wie Treppen und hohe Schwellen – hervorzuheben. Auf diese Art und Weise soll die Notbeleuchtung das Entstehen von Panik verhindern und somit die sichere Evakuierung von Räumen oder gefährdeten Zonen ermöglichen.

Anhang

1. Europäische Richtlinien

Es gibt zwei europäische Richtlinien, die den Bedarf an Notbeleuchtung regeln

• Die Richtlinie zur Angleichung der Rechts- und Verwaltungsvorschriften der Mitgliedstaaten über Bauprodukte (Richtlinie 89/106/EWG) „um sicherzustellen, dass die Beleuchtung sofort, automatisch und für eine angemessene Zeit garantiert ist, wenn die normale Stromversorgung für die Beleuchtung ausfällt“.
• Die Richtlinie über Sicherheit und Gesundheitsschutz in Arbeitsstätten (89/654/EWG) „Besondere Fluchtwege und Ausgänge müssen durch Schilder gekennzeichnet sein“; „Fluchtwege und Ausgänge müssen mit einer Notbeleuchtung von ausreichender Stärke für den Fall eines Ausfalls der Beleuchtung ausgestattet sein“.

2. Europäische Normen

Anwendungsstandards und Leitlinien

• DIN EN 50172 Sicherheitsbeleuchtungsanlagen
• DIN EN 1838 Angewandte Lichttechnik – Notbeleuchtung
• DIN EN 60598-2-22 Leuchten – Teil 2-22: Besondere Anforderungen – Leuchten für Notbeleuchtung
• DIN EN 61347-2-7 Geräte für Lampen – Teil 2-7: Besondere Anforderungen an elektronische Betriebsgeräte für die Notbeleuchtung, die von einer Stromquelle für Sicherheitszwecke (ESSS) versorgt werden (selbstversorgt)
• DIN EN 60925 Leistungsanforderungen an mit Gleichstrom versorgte Vorschaltgeräte für die Notbeleuchtung

3. Länderspezifische Anforderungen an die Notbeleuchtung (Abweichungen von DIN EN 1838)

Frankreich
Produkte für die Notbeleuchtung müssen zertifiziert sein und bestimmte Qualitätsmerkmale aufweisen. Beleuchtungsstärke und Beleuchtungspegel werden bei der Planung nicht berücksichtigt.

Sicherheitsbeleuchtung für Fluchtwege:

• Zertifizierte Sicherheitsleuchten
• Maximaler Abstand zwischen den Leuchten beträgt 15 m (30 m in Schulen)
• Platziert an jeder Tür, die als Notausgang benutzt wird
• in der Nähe von Treppen zur direkten Beleuchtung der einzelnen Stufen
• bei jeder Änderung des Niveaus
• bei jeder Richtungsänderung
• an jeder Kreuzung in Durchgängen und Korridoren

Anti-Panik-Beleuchtung:

• Zertifizierte Sicherheitsleuchten müssen 5 lm/m² der Bodenfläche sichern
• Mindestens zwei Leuchten pro Raum
• Abstand zwischen den Leuchten muss kleiner sein als das Vierfache der Einbauhöhe (Abstand vom Boden bis zur Leuchte)

Sicherheitsbeleuchtung für gefährliche Arbeitsstätten:

• DIN EN 1838 ist mit den französischen Gesetzen nicht konform
• Die Grundlage bildet eine Risikobewertung

Sicherheitszeichen:

• Französische Norm NF 08-003
• oder konforme Normen anderer europäischer Länder. In öffentlichen Gebäuden und an Arbeitsstätten wird die Beleuchtungsstärke nicht als photometrischer Parameter verwendet.

             Italien
Öffentliche Plätze wie Kinos und Theater:

• Eine Beleuchtungsstärke von mindestens 5 lx in der Nähe von Treppen und Ausgängen (gemessen in 1 m Höhe über dem Bodenniveau)
• Mindestens 2 lx entlang der Fluchtwege

Beleuchtungsstärkewerte sind nicht als Planungswerte zu verstehen, wenn sie auf Spezifikationen beruhen. Es muss die Möglichkeit bestehen diese an Ort und Stelle zu messen, inkl. der Reflektionen.

Deutschland
Sicherheitsbeleuchtung für Fluchtwege und Anti-Panik-Beleuchtung an Arbeitsstätten: 

• Maximale Zeit von 15 Sekunden zwischen dem Ausfall der Allgemeinbeleuchtung und dem Erreichen der erforderlichen Beleuchtungsstärke (Arbeitsstättenrichtlinie § 7 Abschnitt 4, Arbeitsstättenverordnung ASR 7/4)

Vereinigtes Königreich 
Für die Inbetriebnahme der Notbeleuchtungsanlage gelten die folgenden Anforderungen:

• Innerhalb von 5 Sekunden nach Ausfall der Allgemeinbeleuchtung
• In Gebäuden, die hauptsächlich von Personen genutzt werden, die die Fluchtwege kennen: Es steht den Behörden frei, diese Zeit auf maximal 15 Sekunden zu verlängern (1988 „Notbeleuchtung“, BS 5266 Teil 1)

Horizontale Beleuchtung von Fluchtwegen (die nicht versperrt sind):

• mindestens 0,2 lx entlang der zentralen Achse
• mindestens 0,1 lx auf der Hälfte der Breite (bei Breiten bis zu 2 m)
• breitere Fluchtwege: Einteilung in 2 m breite Zonen, Beleuchtung wie oben (1988 „Notbeleuchtung“, BS 5266 Teil 1)

Irland
Für die Inbetriebnahme der Notbeleuchtungsanlage gelten die folgenden Anforderungen: 

• innerhalb von 5 Sekunden nach dem Ausfall (1989 „Leitfaden für Notbeleuchtung“, I.S. 3217)

Horizontale Beleuchtung eines deutlich gekennzeichneten Fluchtwegs:

• mindestens 0,5 lx entlang der zentralen Achse in Bodennähe (1989 „Leitfaden für Notbeleuchtung“, I.S. 3217)

 

Autoren:
Dorota Kołakowska, Adam Szczepanik
SONEL S.A.