Licht und Beleuchtung in der Nutztierhaltung

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Autoren:

• Dr. Kathrin Toppel, Ida Krüwel – Hochschule Osnabrück
• Prof. Dr. Daniel Werner – Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Campus Weihenstephan 
• Dr. Gurubaran Raveendran, Nils Neugebauer – Big Dutchman International GmbH
• Dr. Birgit Spindler – Tierärztliche Hochschule Hannover
• Unter Mitwirkung der Mitglieder des DLG-Ausschusses Technik in der Tierhaltung. 

1. Einleitung 

Licht und Beleuchtung sind mehr als nur die Betrachtung von Wellen und Teilchen. In der Nutztierhaltung hat Licht einen unmittelbaren Einfluss auf das Verhalten, die Gesundheit sowie die Leistungsfähigkeit der Tiere und ist damit ein zentraler Baustein einer tiergerechten Haltung. Nutztiere wie Rind, Schwein und Geflügel sind tagaktiv, ihre Orientierung erfolgt in erster Linie über das Umgebungslicht. Ist nicht genügend natürliches Licht vorhanden, muss mittels einer künstlichen Beleuchtung unterstützt werden. Neben der Sicherstellung ausreichender Helligkeit rücken heute vor allem Aspekte wie Lichtintensität und -farbe, Tageslänge, Flimmerfreiheit und ein gezieltes Lichtmanagement in den Fokus, um Tierwohl, Produktivität und Energieeffizienz gleichermaßen sicherzustellen bzw. zu verbessern.

Licht ist darüber hinaus nicht nur dafür verantwortlich, dass Mensch und Tier die Umwelt sehen und wahrnehmen können, sondern beeinflusst über nicht bildgebende Sinneszellen im Körper unter anderem den Schlaf-Wach-Rhythmus/Ruhe-Aktivitäts-Rhythmus (circadianer Rhythmus). Licht wird somit zum Sehen benötigt, steuert physiologische Vorgänge und beeinflusst den biologischen Rhythmus. Die Gesundheit, das Wohlergehen sowie die Leistungsfähigkeit von Mensch und Tier werden maßgeblich durch Licht beeinflusst. 

Die eingesetzte Beleuchtungstechnik in der Nutztierhaltung hat sich über die vergangenen Jahre deutlich ver­ändert. Während ursprünglich Glühlampen dominierend waren, folgten darauf Nieder- und Hochdruckentladungslampen (z. B. Leuchtstofflampen). Sowohl Glühlampen als auch Entladungslampen sind bzw. werden in der EU schrittweise vom Markt genommen. Mittlerweile kommt überwiegend LED-Technologie zum Einsatz. Diese tech­nische Entwicklung ist nicht ausschließlich unter energetischen und ökonomischen Gesichtspunkten, sondern auch aus Tierwohl-Sicht zu betrachten.

Dieses Merkblatt soll dazu beitragen, wesentliche Parameter und Eigenschaften von Leuchtmitteln und Beleuchtung in der Nutztierhaltung aufzuzeigen. Im Fokus stehen hierbei insbesondere die spektrale Zusammensetzung, die Flickerfrequenz und die Lichtintensität. Für Anwender im Nutztierbereich ist es von Bedeutung, diese Parameter genauer zu kennen, deren Anforderungen, Einflussgrößen und Mess- sowie Bewertungsgrößen zu verstehen und zu erfassen. Die DLG-Merkblattreihe Beleuchtung und Beleuchtungstechnik in Ställen geht auf die tierartspezifischen Besonderheiten ein und gilt als Ergänzung zu diesem Grundlagenmerkblatt.

Weil das Sehvermögen der Tiere vom Sehvermögen des Menschen abweicht, ist es notwendig, unter Zuhilfe­nahme physikalischer Messmethoden den Faktor Licht so zu erfassen, dass die Wirkung auf das Tier möglichst präzise eingeschätzt werden kann. Das Merkblatt soll daher sowohl Personen mit direktem Tierkontakt wie Landwirte und bestandsbetreuende Personen, aber auch die beratende und behördliche Ebene wie beispielsweise Betriebsberater und Amtsveterinäre gleichermaßen ansprechen. Es soll für die unterschiedlichen Gruppen klar werden, was benötigt wird und vor allem wie gemessen und bewertet wird.   

2. Wesentliches zum Sehsinn der Nutztiere 

Der Sehsinn von Geflügel, Schwein und Rind unterscheidet sich im Vergleich zum Menschen aufgrund der Anzahl und spektralen Empfindlichkeit der Zapfen sowie des Verhältnisses der beiden Arten von Sehzellen – Zapfen zu Stäbchen. 

Die Zapfen sind für das Farbensehen und die Sehschärfe von Bedeutung. Das menschliche Auge verfügt über Zapfen für die Farbbereiche rot, grün und blau und ist ein sogenannter „Trichromat“. Schweine und Rinder sind „Dichromaten“ mit jeweils zwei Zapfentypen (ca. 440 – 450 nm (violett-blau) und 550 – 560 nm (gelbgrün)). Geflügel hat vier verschiedene Zapfentypen mit maximalen Empfindlichkeiten bei etwa 415 nm (violett), 455 nm (blau), 508 nm (grün) und 571 nm (gelbgrün) und ist damit „tetrachromatisch“. Zudem hat Geflügel eine UV-Wahrnehmung im Bereich von 360 – 380 nm (UV-A). Im Vergleich zu den Nutztierarten Rind und Schwein kann daraus für Geflügel eine besondere Bedeutung des Spektrums abgeleitet werden. Zusätzlich enthalten die Zapfen des Geflügels Öltropfen, welche die spektrale Trennschärfe (Kontrastsehen) erhöhen. 

Als weitere Sehzellen ermöglichen die Stäbchen das Schwarz-Weiß-Sehen in der Dämmerung bzw. bei gedämpfter Lichtintensität. Rinder verfügen über einen höheren Stäbchenanteil als Schweine und Geflügel, wodurch ihre Dämmerungssehfähigkeit verbessert ist. Ein weiterer Parameter ist die Flimmer-Fusions-Frequenz, die darstellt, ab welcher Frequenz von aufeinanderfolgenden Lichtreizen kein Flimmern mehr wahrgenommen wird. Diese liegt bei bis zu 60 Hz beim Menschen, was vergleichbar ist mit Rindern. Für Schweine werden bis zu 80 Hz angegeben, für Geflügel beträgt diese circa 120 Hz. Mit abnehmender Lichtintensität wird auch die Flimmer-Fusions-Frequenz herabgesetzt, d. h. das Risiko für wahrgenommenes Flimmern wird reduziert.

Der Mensch unterscheidet sich somit im Sehsinn von den Nutztierarten. Dies hat zur Folge, dass die menschliche Wahrnehmung nicht mit der von Rind, Schwein und Geflügel vergleichbar ist. Neben den Unterschieden der Sinneszellen im Auge unterscheidet sich auch die Anordnung der Augen am Kopf. Geflügel, Schweine und Rinder weisen seitlich am Kopf angeordnete Augen auf. Das Gesamtgesichtsfeld beträgt beim Rind etwa 330 °, beim Schwein etwa 310° und beim Huhn 300 – 340 °. Der binokulare Bereich (von beiden Augen abgedeckt) ist mit 20 – 50 ° beim Huhn, 35 – 50 ° beim Schwein und 51 ° beim Rind relativ klein (Vergleich Mensch: 120 ° binokular überlappend). Dies führt zu eingeschränkter Tiefenwahrnehmung beim Geflügel, aber hoher peripherer Sensitivität. Plötzliche Lichtwechsel oder Schatten können daher Fluchtreaktionen auslösen. Schweine hingegen können Objekte auf unterschiedliche Entfernungen nicht scharf fokussieren (akkommodieren), da die Linse im Auge eine sehr hohe Steifigkeit bzw. eine geringe Elastizität aufweist. Objekte in der Distanz erscheinen somit für ein Schwein eher unscharf bzw. verschwommen. Der Ausgleich erfolgt unter anderem über Annäherung und die Erkundung mit dem Rüssel. 

Die physiologischen Unterschiede zwischen den Tierarten führen zu spezifischen Anforderungen an das Messen und Bewerten der Beleuchtung. Um diese Anforderungen technisch korrekt umzusetzen, ist es notwendig, die grundlegenden lichttechnischen Parameter zu verstehen und mit geeigneten Messgeräten zuverlässig zu erfassen.

3. Gesetzliche Grundlagen

In der landwirtschaftlichen Nutztierhaltung muss bei den gesetzlichen Vorgaben zu Licht und Beleuchtung zwischen zwei Anwendungsfällen unterschieden werden. Der erste Anwendungsfall bezieht sich auf die Mindestanforderungen für die Tiere. Die Stallung bzw. Haltungsumgebung ist hierbei der Lebensraum der Tiere und die Vor­gaben müssen während des Aufenthalts der Tiere im Stall dauerhaft erfüllt sein. Allgemeine Vorgaben werden über das Tierschutzgesetz (TierSchG) sowie tierartspezifisch über die Tierschutz-Nutztierhaltungsverordnung (TierSchNutztV) bzw. die entsprechenden Ausführungshinweise benannt (siehe Tabelle 1). Der Verordnung ist unter den allgemeinen Anforderungen für Haltungseinrichtungen (diese gelten für alle Nutztierarten) zu entnehmen, dass Ställe mit Vorrichtungen ausgestattet sein müssen, die jederzeit eine Inaugenscheinnahme der Tiere durch aus­reichende Beleuchtung und einen Zugriff auf alle Nutztiere durch die mit der Fütterung und Pflege betrauten Personen ermöglichen (Pflicht einer Beleuchtungsanlage). Vorhandene Beleuchtungseinrichtungen sind mindestens einmal täglich auf ihre Funktionsfähigkeit zu überprüfen. Festgestellte Mängel sind unverzüglich zu beheben. Ist dies nicht möglich, müssen andere Vorkehrungen zum Schutz der Gesundheit und des Wohlergehens der Tiere getroffen werden und die Mängel sind spätestens dann zu beheben, bevor neue Tiere eingestallt werden. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist, dass die tägliche Beleuchtungsintensität und Beleuchtungsdauer an die entsprechenden Bedürfnisse der Tierart anzupassen sind. Bei Geflügel muss laut TierSchNutztV das künstliche Licht zudem flackerfrei sein und dem tierartspezifischen Wahrnehmungsvermögen entsprechen. 
Im zweiten Anwendungsfall sind die Mindestanforderungen für den Menschen zu berücksichtigen. Die Stallung ist dabei als Arbeitsstätte des Landwirts/Herdenmanagers zu bewerten. Entsprechend sind die Anforderungen nur bei Tätigkeit der Personen im Stall zu erfüllen. Formuliert werden diese Anforderungen in den Technischen Regeln für Arbeitsstätten (ASR A3.4 „Beleuchtung und Sichtverbindung nach Außen“) sowie in der DIN EN Norm 12464-1 „Licht und Beleuchtung – Beleuchtung von Arbeitsstätten – Teil 1: Arbeitsstätten in Innenräumen“ (siehe Tabelle 2). Die technischen Regeln sind gesetzlich verpflichtend und verfolgen das Ziel, eine den Arbeitsbedingungen angepasste Beleuchtung als Grundvoraussetzung zu schaffen, um Unfällen vorzubeugen. Die DIN EN Norm beschreibt die anerkannten Regeln der Technik und behandelt die Anforderungen an die Beleuchtung von Arbeits­stätten in Innenräumen unter Berücksichtigung

• der Sehleistung von Personen mit normalem Sehvermögen 
• der Sehleistung von Personen auf normal korrigiertem Sehvermögen
• des Sehkomforts. 

Dabei legt die Norm keine bestimmten Lösungen fest. Sie erlaubt es Planern, neue Techniken miteinzubinden und innovative Beleuchtungsanlagen zu berücksichtigen. Die Beleuchtung kann dabei durch Tageslicht, künstliches Licht oder durch eine Kombination von beiden erfolgen. Hauptmerkmale des Lichtklimas sind nachfolgend aufgeführt und in Kapitel 4 definiert:

• Leuchtdichteverteilung 
• Beleuchtungsstärke 
• Blendung 
• Lichtrichtung 
• Lichtfarbe 
• Farbwiedergabe 
• Flimmern
• Tageslicht.

Die ASR sowie die DIN EN 12464-1 sind in vielen Inhalten ähnlich oder sogar gleichlautend. Ein Gutachten der Kommission Arbeitsschutz und Normung (KAN) bewertet, dass die kleinen Abweichungen ohne wesentlichen Aufwand für die betriebliche Praxis wechselseitig angeglichen werden können. Als lichttechnische Kenngrößen werden im Bereich der Landwirtschaft für die Tätigkeiten, Arbeitsplätze zum Beschicken und Bedienen von Fördereinrichtungen und Maschinen, für Behandlungsstände der Tiere sowie für Melkstände 200 lx als Mindestwert der mittleren Beleuchtungsstärke aufgeführt. Zudem werden Vorgaben zur Farbwiedergabe sowie zur Blendung benannt. 

Darüber hinaus werden an den Raum, in dem die Aufgabe oder Tätigkeit ausgeführt wird, zusätzliche Anforde­rungen hinsichtlich der Wahrnehmung von Objekten und Personen in diesem Raum gestellt. Alle aufgeführten Angaben beziehen sich auf übliche Annahmen zu Sehbedingungen. Liegen erschwerte Bedingungen vor (z. B. Auf­gabendetails ungewöhnlich klein oder kontrastarm, lange Ausführung der Arbeit, wenig Tageslicht usw.) wird eine Erhöhung um eine Stufe in der Beleuchtungsstärkeskala empfohlen (eine Stufe entspricht bspw. der Erhöhung von 20 auf 30 lx). 

4.1 Strahlungsphysikalische Kenngrößen 

Strahlungsphysikalische Kenngrößen werden auch als radiometrische Größen bezeichnet und dienen der quanti­tativen Beschreibung elektromagnetischer Strahlung, d. h. der Menge und Stärke von Licht werden Messwerte zugrunde gelegt. Mit Hilfe dieser Kenngrößen ist die allgemeine und nicht nur die auf das menschliche Seh­vermögen begrenzte Bewertung von Lichtquellen, die Planung von Beleuchtungssystemen und die Analyse von Licht-Materie-Wechselwirkungen möglich. Im Wesentlichen sind hierzu die vier Kenngrößen Strahlungsfluss, Strahlstärke, Bestrahlungsstärke sowie Strahldichte zu nennen.

• Der Strahlungsfluss Φ beschreibt die gesamte emittierte Strahlungsleistung in alle Richtungen pro Zeiteinheit (Energiemenge) und wird mit der Einheit Watt [W] angegeben. Als praktisches Beispiel ist hier eine Glühlampe mit 60 W elektrischer Anschlussleistung zu benennen. Diese emittiert, im sichtbaren sowie im infraroten Spektralbereich, mit einem Strahlungsfluss von etwa 57 W.
• Die Strahlstärke I wird in Watt pro Steradiant [W/sr] angegeben und definiert die Intensität der Quelle bezogen auf den „Abstrahlwinkel“. Diese ist der Quotient aus dem emittierten Strahlungsfluss einer Punktlichtquelle bezogen auf einen dazugehörigen Raumwinkel. Bei einem Laserpointer ist bspw. der Abstrahlwinkel sehr klein und hierdurch die Strahlstärke sehr hoch. 
• Die Bestrahlungsstärke E ist wiederum der unabhängig von einer Richtung auf eine Fläche treffende Strahlungsfluss Φ. Mit der Einheit W/m² berechnet sich diese Größe als Quotient aus dem Strahlungsfluss Φ und einer definierten Fläche A. Die mittlere Bestrahlungsstärke der Sonne auf die Erdoberfläche an einem klaren Tag beträgt etwa 1.000 W/m². Dies bedeutet, dass auf jeden Quadratmeter ein Strahlungsfluss von 1.000 Watt trifft.
• Die vierte Kenngröße ist die Strahldichte L. Diese wird mit der Einheit W/(sr·m²) angegeben und berechnet sich als Quotient des abgestrahlten Strahlungsflusses zum Produkt aus Flächenelement und Raumwinkel. Diese Größe ist entscheidend für die visuelle Wahrnehmung und die Bewertung von Leuchtdichten, da erst mit dieser Kenngröße physikalisch objektiv die ankommende Lichtmenge beschrieben werden kann. 

Als Beispiel kann hier das Tageslicht auf einem See betrachtet werden. Steht die Sonne recht tief, entsteht auf der Wasseroberfläche durch eine gerichtete Reflexion oftmals ein heller Lichtfleck. Die Bestrahlungsstärke der Sonne (Strahlungsfluss pro Fläche bzw. m²) ist in der weiten Umgebung identisch (1.000 W/m²). Aber dort, wo die Strahlung auf Materie trifft und mit dieser interagiert (gebündelt und reflektiert wird) wirkt es vom Helligkeitseindruck wesentlich intensiver. 

Die Interaktion zwischen Licht und Materie wird bei den optischen Eigenschaften in die drei wesentlichen Pro­zesse (Wechselwirkungen) Absorption, Transmission und Reflexion unterteilt. Bei der Absorption wird ein Teil des Lichts von der Materie aufgenommen und in andere Energieformen, meist Wärme, umgewandelt. Materialien mit hoher Absorption erscheinen dunkel oder schwarz. Bei der Reflexion wird Licht an der Oberfläche eines Materials zurückgeworfen. Glatte, glänzende Oberflächen wie Spiegel reflektieren Licht gerichtet, während raue Oberflächen es diffus streuen. Bei der Transmission kann Licht durch ein Medium hindurchgelangen. Transparente Materialien wie Glas oder Wasser lassen große Teile des Lichts weitgehend passieren, wobei die Intensität je nach Dicke und Materialeigenschaften abnimmt. Das bedeutet auch, dass die verschiedenen Materialien von Lichtöffnungen und Fenstern im Stall unterschiedliche Filtereigenschaften haben. Zum Beispiel lassen Materialien wie einfaches Fensterglas UV-Strahlung hindurch, wohingegen Polycarbonat UV-Strahlung aus dem Lichtspektrum herausfiltert. 

4.3 Lichtfarbe und Farbwiedergabe 

In welcher Farbe eine Fläche (z. B. Futter oder Artgenosse) erscheint, hängt von der spektralen Zusammensetzung des auf den Gegenstand fallenden Lichts, der spektralen Zusammensetzung des vom Gegenstand reflektierten Lichts und von den individuellen Eigenschaften des Sehsinns des Betrachters ab. So erscheint beispielsweise ein Maiskorn im Futter in der Farbe Gelb, wenn das darauf fallende Licht die Farbe Gelb im Spektrum enthält, es gelb reflektiert und der Betrachter das Gelb als Farbe feststellen kann (vgl. Abbildung 4). 

Eine Fläche erscheint weiß, wenn sie alle Lichtfarben reflektiert, und schwarz, wenn sie alle absorbiert. Ein Artgenosse mit weißem Fell oder Gefieder erscheint also nur dann als weiß, wenn alle Lichtfarben im sichtbaren Lichtspektrum enthalten sind. Im Auslauf mit natürlichem Tageslicht erscheint bspw. das Fell oder Gefieder für den Menschen und die Tiere weiß, weil im natürlichen Tageslicht alle Lichtfarben enthalten sind. Da für das Geflügel auch ein Teil der UV-A-Strahlung wahrnehmbar ist, reflektiert das Gefieder der Artgenossen dieses unter natürlichem Licht ebenfalls. Wenn in der künstlichen Beleuchtung im Stall kein UV-A-Anteil enthalten ist und das Material der Lichtöffnungen UV-A-Licht herausfiltert, ist es möglich, dass Ge­flügel ihre Artgenossen im Stall anders wahrnehmen als im Auslauf oder einfallendes natürliches Tageslicht von Auslaufluken (siehe Abbildung 5). 

Um die Lichtfarbe und die Möglichkeit der Farbwiedergabe von Lichtquellen abzubilden, gibt es unterschiedliche Maßzahlen. Dazu zählen die Farbtemperatur (Tcp in der Einheit Kelvin) und der Farbwiedergabeindex (Ra bzw. CRI). Diese wurden für die menschliche Wahrnehmung entwickelt und können nicht 1:1 auf das Sehen von Nutz­tieren übertragen werden. Hersteller sind nach DIN EN 12464-1 dazu angehalten, verifizierte Daten zu diesen beiden Maßzahlen bereitzustellen. Nicht selten wird auch mit diesen geworben oder argumentiert. 

Die Farbtemperatur (Tcp, engl. Correlated Color Temperature, kurz CCT) soll eine Aussage über die Empfindung der Lichtfarbe einer Lichtquelle für den Menschen geben. Für die Festsetzung dieser Farbskala wurde ein sogenannter schwarzer Körper (auch schwarzer Strahler oder planckscher Strahler genannt) als Vergleichsobjekt genutzt. Dieser nimmt bei bestimmten Temperaturen immer dieselben Farben an. Die Farben erstrecken sich bei niedrigen Temperaturen von dunkelrot über rot, orange, gelb und weiß sowie bei sehr hohen Temperaturen bis hellblau. So lassen sich den Lichtfarben von Lichtquellen bei Übereinstimmung mit dem schwarzen Körper dessen Temperaturen in der Einheit Kelvin [K] zuordnen. Künstliche Lichtquellen wie Glühlampen haben in der Regel eine Farbtemperatur von 2.800 K, Leuchtstoffröhren können sich von 2.800 bis 8.000 K erstrecken und LEDs von etwa 2.800 bis weit über 10.000 K. Natürliche Lichtquellen wie das Tageslicht variieren je nach Tageszeit und Bewölkung von 5.500 bis 8.000 K. Die DIN EN 12464-1 unterscheidet dabei in drei Gruppen: Tageslichtweiß (> 5.300 K), Neutralweiß (3.300 K bis 5.300 K) und Warmweiß (< 3.300 K). Die Farbtemperatur einer Lichtquelle sagt nur etwas über die farbliche Erscheinung des Lichtes aus, nicht aber über die Farbwiedergabeeigenschaften oder die spektrale Zu­sammensetzung des Lichtes. Die Verwendung dieses Parameters ist für den menschlichen Gebrauch gedacht. Die Wahl der Lichtfarbe ist subjektiv und wird je nach persönlichen Präferenzen der Menschen unterschiedlich empfunden. Die Farbtemperatur bietet keine Garantie dafür, dass zwei Leuchtmittel mit der gleichen Farbtemperatur dasselbe Lichtspektrum emittieren (vgl. Abbildung 6). Auch zwei Leuchtmittel desselben Herstellers und Lampentyps können unterschiedliche Lichtspektren emittieren, wenn die Leuchtmittel z. B. aus unterschiedlichen Chargen stammen.

4.4 Lichtflackern/-flimmern 

Lichtflimmern, -flackern oder -flickern sind Begriffe, die einen sichtbaren Effekt von Schwankungen der Lichtinten­sität oder spektralen Verteilung im Zeitverlauf beschreiben. Die Begriffe werden oft synonym verwendet, beschreiben aber genaugenommen unterschiedliche Effekte. Flimmern bezeichnet regelmäßige (periodische), schnelle Helligkeitsschwankungen (z. B. durch Netzspannung oder die Betriebsweise von LEDs). Flackern hingegen beschreibt unregelmäßige, pulsierende Schwankungen (z. B. bei einer Kerzenflamme oder einem Wackelkontakt). Flicker ist ein englischer Begriff, der allgemein für beide Effekte genutzt wird. Der Fachbegriff für Lichtflimmern/-flackern lautet „zeitliche Lichtmodulation“ (engl. temporal light modulation, kurz TLM). Ob ein Individuum eine Lichtquelle als flackernd oder flimmernd wahrnimmt, also ob TLM wahrnehmbar sind, hängt mit dem Sehsinn des jeweiligen Individuums zusammen. Die Grenze, ab wann einzelne Lichtreize als kontinuierlich und nicht mehr flimmernd wahrgenommen werden können, nennt sich Flimmerfusionsfrequenz (engl. critical fusion frequency, kurz CFF). Das Wahrnehmen flimmernder Lichtquellen hängt jedoch nicht allein von der Frequenz der Lichtmodulation ab. Auch die Helligkeit der Umgebung hat einen Einfluss darauf, ab wann Lichtreize als kontinuierlich wahrgenommen werden können. Mit abnehmender Lichtintensität wird auch die Flimmer-Fusions-Frequenz herabgesetzt, d. h. das Risiko für wahrgenommenes Flimmern wird reduziert.

Häufig werden für die Bewertung von TLM die Modulationstiefe (engl. Modulation Depth, kurz MD, wird auch Flickerprozent oder Modulationsgrad genannt) und der Flickerindex herangezogen. In Abbildung 7 ist dargestellt, wie diese berechnet werden. Allerdings sind diese beiden Parameter für die Bewertung der Wirkung von moduliertem Licht auf den Menschen und das Tier isoliert betrachtet nur bedingt geeignet, da die Modulationsfrequenz keine Berücksichtigung findet. Jedoch liegt der Vorteil in der Berücksichtigung der Kurvenform der Lichtmodulation, was es zu einer objektiven Messgröße losgelöst von der menschlichen visuellen Wahrnehmung macht.

Seit 2021 gelten erstmals Mindestanforderungen an die Lichtmodulation von Lichtquellen (EU 2021/341). Diese beziehen sich auf die Parameter PstLM und SVM. 

5. Lampen und Leuchtmittel

Leuchtmittel lassen sich in Temperaturstrahler, Entladungslichtquellen und Halbleiterlichtquellen (LED) einteilen. Temperaturstrahler wie Glüh- und Halogenlampen spielen heute nur noch eine untergeordnete Rolle. Neben der im Vergleich zu LED-Lampen geringen Lichtausbeute mit etwa 10 lm/W bis 25 lm/W ist auch die Nutzungsdauer mit rund 1.000 bis 5.000 Betriebsstunden vergleichsweise kurz. Zudem besteht bei Geflügel das Risiko für wahrnehmbare zeitliche Lichtmodulation (TLM), deren Flimmerfusionsfrequenz bei ca. 120 Hz liegt. Glühlampen werden mit der in Europa üblichen Netzspannung von 50 Hertz (Hz) betrieben und flackern durch die physikalische Funktionsweise des Wechselstroms mit einer Frequenz von 100 Hz. Die klassischen Leuchtstofflampen funktio­nieren mit konventionellen Vorschaltgeräten typischerweise bei 100 Hz. Für die menschliche Wahrnehmung sind sowohl Glühlampe als auch Leuchtstofflampe als flimmerfrei zu bewerten, nicht aber für das Geflügel (vgl. Kapitel 2).

Entladungslichtquellen wie Leuchtstofflampen erzeugen Licht dagegen nicht über eine erhitzte Wolframwendel, sondern über einen Entladungsvorgang ionisierter Gase in einem Glasrohr. Zusammensetzung und Druck des Gasgemischs beeinflussen dabei unmittelbar das resultierende Lichtspektrum. Gegenüber Temperaturstrahlern stellen sie einen deutlichen technologischen Fortschritt dar und erreichen Lichtausbeuten bis etwa 120 lm/W sowie Lebensdauern bis zu 50.000 Stunden. Heute stellen LED-Systeme (Light Emitting Diodes) den Standard in der Stallbeleuchtung dar. Weiße LEDs können unter Idealbedingungen auf Bauteilebene mehr als 250 lm/W erreichen und sind bei ausreichender Wärmeableitung grundsätzlich sehr langlebig. Lebensdauerangaben wie L80/B10 @ 50.000 h bedeuten, dass nach 50.000 Betriebsstunden mindestens 90 % der Leuchten noch mindestens 80 % ihres ursprünglichen Lichtstroms liefern.
 

Bei der Planung neuer Beleuchtungssysteme sowie bei Stallneu- oder Umbauten ist eine fachkundige Lichtplanung sinnvoll, um spätere Probleme hinsichtlich Lichtverteilung, Blendung, Dimmung oder Energieeffizienz zu vermeiden.

Beim Austausch älterer Lampentechnik erscheinen sogenannte Retrofit-Produkte häufig attraktiv, also LED-Lampen für bestehende Fassungen oder Alt-Leuchten. Der Einsatz solcher Systeme ist jedoch kritisch zu bewerten. Insbesondere in geschlossenen Altgehäusen können thermische Überlastungen auftreten, die die Lebensdauer der LED deutlich reduzieren oder im Extremfall zu Brandrisiken führen können. Zusätzlich sind Aspekte der elektro­magnetischen Verträglichkeit (EMV), der Normenkonformität sowie mögliche Garantieeinschränkungen zu berücksichtigen. Retrofit-Lösungen sind deshalb nur dann sinnvoll, wenn Vorschaltgeräte, Steuerungssysteme und thermische Umgebung nachweislich kompatibel sind. Andernfalls empfiehlt sich die Umstellung auf vollständige Systemleuchten mit abgestimmtem LED-Treiber. Sind die elektrischen und thermischen Komponenten kompatibel, rückt die räumliche Lichtwirkung in den Fokus. Die Leuchte selbst, also Gehäuse, Optik und Abdeckung, bestimmt maßgeblich die Lichtverteilung und damit Gleichmäßigkeit, Schattenbildung und Blendung im Stall. Gleichzeitig muss die Lichttechnik an die Stallgeometrie angepasst werden, um die erforderliche Beleuchtungsstärke in den relevanten Tierbereichen zu erreichen.

Die tatsächlich erreichbare Beleuchtungsstärke im Tierbereich wird physikalisch durch Transmission, Reflexion und Absorption beeinflusst. Eine hohe Transmission der Leuchtenabdeckung ist dabei anzustreben, da möglichst viel Licht aus der Leuchte austreten soll. Helle, matte Stalloberflächen erhöhen die Reflexion und verbessern dadurch die Gleichmäßigkeit der Lichtverteilung. Verschmutzungen sowie gealterte oder trübe Abdeckungen erhöhen dagegen die Absorption und führen zu einer messbaren Reduktion des Lichtstroms.

Entscheidend ist jedoch immer das Gesamtsystem aus LED-Chip, Treiber (Betriebsgerät) und Leuchtengehäuse. Insbesondere in landwirtschaftlichen Betrieben wirken Temperatur, Feuchtigkeit, Staub, Schadgase sowie Reinigungschemikalien unmittelbar auf die Lebensdauer der Systeme ein. Deshalb sind beständige Materialien, geeignete Dichtungen sowie passende Schutzarten zwingend erforderlich. Für Stallanwendungen werden häufig Schutz­arten wie IP65 oder IP66, Schutzklasse II sowie Stoßfestigkeiten von mindestens IK08, besser IK10 empfohlen.

Zusätzlich ist eine hohe Überspannungsfestigkeit des Treibers erforderlich. Insbesondere lange Leitungen, große elektrische Verbraucher wie Ventilatoren oder Fütterungsanlagen sowie häufige Schaltvorgänge können in landwirtschaftlichen Stromnetzen Spannungsspitzen verursachen. Daher werden Überspannungsfestigkeiten von mindestens 4 kV, besser ≥ 6 kV empfohlen.
Der Widerstand des Lichtsystems gegenüber Umwelteinflüssen beeinflusst unmittelbar die Lichtqualität im Stall. Geringe Farbabweichungen zwischen einzelnen Leuchten sorgen für ein gleichmäßiges Lichtbild. Die Bewertung erfolgt häufig über den SDCM-Wert („MacAdam“). Werte von ≤ 3 gelten für das menschliche Auge als nahezu identisch wahrnehmbar.

Für Auswahl und Einsatz der Systeme sind zudem relevante Normen und Zertifikate zu berücksichtigen. Dazu zählen unter anderem Anforderungen an elektrische Sicherheit, Schutz gegen Staub und Wasser, Stoßfestigkeit, elektromagnetische Verträglichkeit sowie photobiologische Sicherheit. Zusätzlich sollten Hersteller Nachweise zur Beständigkeit gegenüber Ammoniak und Reinigungsmitteln sowie Angaben zur zulässigen Umgebungstemperatur und Dimmfähigkeit der Leuchten bereitstellen (bspw. auch DLG-Prüfung von Lampen und Leuchtmitteln).
In Bestandsanlagen kommen häufig ältere Dimmertechniken wie Phasenanschnitt oder Phasenabschnitt zum Einsatz. Moderne LED-Treiber sind damit jedoch oft nicht vollständig kompatibel. Dies kann zu Flackern, instabilem Dimmverhalten oder einer reduzierten Lebensdauer der Leuchten führen (siehe Abbildung 8). 

Im Gegensatz zu älteren Dimmertechniken nutzen moderne LED-Systeme meist entweder eine Stromregelung (analoges Dimmen; siehe Abbildung 9) oder die Pulsweitenmodulation (PWM) zur Helligkeitssteuerung. Bei einer Stromregelung wird der Strom zur LED kontinuierlich reduziert. Dadurch leuchtet die LED dauerhaft, jedoch mit geringerer Helligkeit. Bei sehr niedrigen Einstellungen kann es dabei zu ungleichmäßiger Lichtabgabe oder Farbveränderungen kommen. Bei der Pulsweitenmodulation (PWM) bleibt die LED hingegen immer gleich hell, wird jedoch sehr schnell ein- und ausgeschaltet. Die wahrgenommene Helligkeit entsteht durch das Verhältnis zwischen Ein- und Ausschaltzeit. Bei ungünstiger Einstellung können dabei Flimmererscheinungen auftreten. In der Praxis werden häufig Hybridverfahren eingesetzt, die Stromregelung und PWM kombinieren, um eine stabile Lichtregelung auch bei niedrigen Helligkeiten zu ermöglichen. Der eingestellte Dimmwert (%) ist dabei nicht direkt proportional zur tatsächlichen Beleuchtungsstärke im Stall. Diese hängt zusätzlich von der Stallgeometrie, den Leuchten, der Verschmutzung und den Reflexionen ab. Deshalb dürfen verschiedene Ställe nicht allein anhand des Dimmwerts verglichen werden. Die tatsächliche Beleuchtungsstärke muss immer vor Ort gemessen werden.

PWM erlaubt sehr präzise niedrige Helligkeiten, birgt aber bei ungünstiger Parametrierung Flimmerrisiken (siehe Abbildung 10). 

In der Praxis werden daher oft Hybridverfahren (AM + PWM) eingesetzt (siehe Abbildung 11), um die Vorteile beider Ansätze zu kombinieren und ihre Schwächen zu minimieren. 

6. Lichttechnische Messung und Bewertung 

Für die Durchführung einer lichttechnischen Messung in der Nutztierhaltung gibt es verschiedene Gründe und somit auch unterschiedliche Ansätze in der Quantität sowie Qualität der Durchführung. 

In der einfachsten Variante möchte der Tierhalter nur einen schnellen Überblick zur aktuellen Situation erhalten. Mit diesem grundlegenden Überblick kann das eigene Management optimiert und oftmals auch ein bevorstehender Leuchtentausch zeitlich vorgeplant werden. 

In einer weiteren Variante kann die (fachliche) Bewertung der Beleuchtungssituation bspw. im Rahmen einer Beratungsleistung, eines Audits oder einer Kontrolle erfolgen. Hier sind höhere Ansprüche an Quantität sowie Qualität zur Mess- und Bewertungsstrategie zu setzen. 

In einer dritten Variante erfolgt die Validierung der Lichtsituation nach Inbetriebnahme einer neuen oder teilmodernisierten Beleuchtungsanlage. Hierzu reicht keine einfache Überprüfung der momentanen IST-Situation aus, sondern in dieser Variante sollten repräsentative und nachvollziehbare Messungen über mehrere Lichtstufen/ -programme hinweg wiederholend durchgeführt werden. Ein Ziel ist es dabei auch bspw. besonders kritische (niedrige) Dimmstufen auf Flimmerfreiheit zu testen und Rampenzeiten (Zeit, die das Licht braucht, um von einer Helligkeitsstufe zur nächsten zu wechseln) sowie Gruppensequenzen (programmierte Abläufe, bei denen mehrere Lampengruppen nacheinander oder zeitlich versetzt geschaltet werden) im realen Ablauf zu verifizieren. Alle Einstellungen, Messwerte und Szenen sollten in einem ausführlichen, nachvollziehbaren Protokoll für eine erleichterte Wartung und für eine Sicherung der Gewährleistungsansprüche sowie zur Reproduzierbarkeit der Messung dokumentiert werden. In einem Messprotokoll sollten dabei folgende Punkte aufgeführt werden: 

• Datum, Uhrzeit, Messdurchführender
• Objekt- und Lagebezeichnung
• Angaben zur installierten Beleuchtungstechnik (inkl. Prüfzeichen und Konformitätskennzeichnung 
• wie z. B. CE-Kennzeichen, TÜV, DEKRA; Angabe zur Zertifizierung des Herstellungsverfahrens)
• Verwendetes Lichtmessgerät (Typ, Seriennummer, ggf. Kalibrierungsdatum)
• Raumskizze mit Messpunkten
• Messhöhe, Umgebungsbedingungen
• Alle gemessenen Einzelwerte (Tabelle) sowie berechnete Gesamtwerte (Ēm, Emin, U₀)

6.1 Messung und Bewertung der Beleuchtungsstärke 

Die Beleuchtungsstärke ist, wie zuvor beschrieben, die meistverwendete lichttechnische Grundgröße und gibt an, wie viel Lichtstrom auf einer Fläche ankommt. Der große Vorteil dieser „einfachen“ Grundgröße ist, dass diese verhältnismäßig einfach zu erfassen ist. Zur Erfassung der Beleuchtungsstärke (siehe Kapitel 4.2) in der Stall­umgebung sollte ein Beleuchtungsstärkemessgerät (Photometer, ugs. Luxmeter) eingesetzt werden.

Wie jedes Messgerät besitzt auch jedes Photometer eine Messabweichung – die Differenz zwischen dem ge­messenen Wert (Anzeigewert) und dem wahren Wert der Messgröße. Zur Bewertung dieser Qualität teilt die DIN 5032-7 Beleuchtungsstärkemessgeräte in folgende Klassen ein (siehe Tabelle 3). Die Angabe zur Qualitätsklasse findet sich in der Betriebsanleitung oder in der Typenbezeichnung.

Tabelle 3: Qualitätsklassen von Beleuchtungsstärkemessgeräten nach DIN 5032-7

Einfachste Beleuchtungsstärkemessgeräte der Klasse C dienen nur der groben Orientierung, kosten etwa 50 – 150 € und weisen eine Genauigkeit von ± 10 – 15 % auf. Diese Qualität ist für die einfachste Variante, in der Landwirte bzw. Farmmanager nur einen schnellen Überblick zur aktuellen Situation erhalten möchten, ausreichend. Im Rahmen einer Beratungsleistung, eines Audits oder einer Kontrolle sowie der Validierung der Beleuchtungs­anlage ist der Einsatz eines Klasse B Messinstruments mit einer Genauigkeit von ± 5 % für etwa 200 – 600 € zu empfehlen. Zusätzlich sollte das Messgerät im Rhythmus von 2 Jahren kalibriert werden. Messgeräte der Klasse A weisen eine Genauigkeit von etwa ± 2 – 3 % auf, kosten ca. 600 – 2.500 €, sind oftmals sehr empfindlich gegenüber Feuchte, Schmutz, Staub sowie Schadgasen aus der Stallumgebung und daher für den intensiven Einsatz in der landwirtschaftlichen Nutztierhaltung eher nicht geeignet. 
Als weitere wichtige Qualitätsmerkmale eines guten Beleuchtungsstärkemessgerätes gelten die V(λ)-Anpassung ­(Sensor entspricht Augenempfindlichkeit), die Cosinus-Korrektur (korrekte Messung bei schrägem Lichteinfall), die Farbkorrektur (Genauigkeit bei verschiedenen Lichtfarben), ein ausreichender Messbereich von etwa 0,1 – 200.000 lx sowie die Möglichkeit zur Kalibrierung. Handyapps und/oder Aufsätze für mobile Endgeräte ver­fügen über keine V(λ)-Anpassung, keine Cosinus-Korrektur und sollten auf Grund zu hoher Messunsicherheiten (±20 – 50 % Abweichung möglich) nicht verwendet werden. 

Bei der Beleuchtungsstärkemessung selbst sollte der Raum in ein gleichmäßiges Raster unterteilt werden. Es empfiehlt sich dabei, dass das Raster bzw. die Messpunkte nicht deckungsgleich mit der Leuchtenpositionierung sind. Bei kleinen Räumen (< 20 m²) wird mindestens ein 3 x 3 Messraster (9 Messpunkte) empfohlen. In mittleren Räumen (20 – 100 m²) sollten die Punkte des Messrasters maximal 3 m Abstand zueinander aufweisen. Bei großen Räumen mit über 100 m² kann ein Rasterabstand von bis zu 5 m angenommen werden. An jedem Messpunkt ist der Wert der horizontalen Beleuchtungsstärke in der Bezugsebene (bodennah bis max. 0,2 m Höhe) zu dokumentieren. Sollten vertikale Beleuchtungsstärken an bspw. Wänden erfasst werden, sind diese separat zu dokumentieren. Horizontale und vertikale Beleuchtungsstärke sollten nicht gemittelt oder in irgendeiner Weise miteinander verrechnet werden, da dies unterschiedliche Bezugsebenen sind und der Grunddefinition der Beleuchtungsstärke (Lichtstrom pro Fläche) widerspricht. Punktuell stark abweichende Messwerte, z. B. erfasst im Schatten der Stalleinrichtung, sind besonders zu kennzeichnen und in den weiteren Berechnungen nicht zu berücksichtigen. Alle zu berücksich­tigenden Messwerte werden anschließend als arithmetischer Mittelwert zusammengefasst. Der erfasste Minimalwert (nur zu berücksichtigende Messwerte – kein erfasster Wert im Schatten der Stalleinrichtung) ist abschließend durch den arithmetischen Mittelwert zu teilen und ergibt somit den Wert der Gleichmäßigkeit U0 (vgl. Tabelle 2).

Die häufigsten Fehler bei der Messdurchführung sind:

• Schrägstellung des Sensors 
• Schattenwurf des Messenden auf den Sensor
• zu kurze Einbrenndauer (min. 30 Minuten)
• Störung durch Fremdlichtquellen (Tageslicht, Außenbeleuchtung, …)
• ungeeignetes Messraster
• veraltete oder qualitativ minderwertige Messtechnik

Kurz zusammengefasst lässt sich die Messdurchführung für jede Messung Schritt für Schritt wie folgt zusammenfassen:

Vorbereitung

• Beleuchtungsanlage einschalten, 30 Minuten einbrennen lassen
• Tageslicht ausschließen (Rollos schließen) oder dokumentieren
• Lichtmessgerät aus Tasche nehmen, 10 min akklimatisieren lassen (eingeschaltet)
• Nullpunkt-Abgleich durchführen (Sensor abdecken)

Messpunkte markieren

• Raster auf Papier skizzieren
• Optional: Messpunkte mit Kreide markieren
• Nummerierung für Protokoll

Messungen durchführen

• Sensor waagerecht in definierter Höhe positionieren
• Körper nicht über Sensor beugen (Schatten vermeiden)
• Wert ablesen, wenn stabil (5 – 10 sec. warten) Wert notieren

Auswertung

• Arithmetischen Mittelwert berechnen (Ēm)
• Minimalwert identifizieren (Emin)
• Gleichmäßigkeit berechnen (U0 = Emin / Ēm)
• Mit (Norm-)Anforderungen vergleichen

6.2 Messung und Bewertung der spektralen Lichteigenschaften

Die Bewertung tiergerechter Beleuchtung basiert primär auf der spektralen Zusammensetzung des Lichts. Entscheidend ist dabei die spektrale Leistungsverteilung (engl. Spectral Power Distribution, SPD), welche die Ver­teilung der Lichtenergie über die einzelnen Wellenlängen beschreibt. Dadurch können beispielsweise Blau-, Grün-, Rot- oder UV-Anteile gezielt analysiert werden. Im Gegensatz dazu beschreibt die Beleuchtungsstärke (Lux) lediglich die Helligkeitswahrnehmung des menschlichen Auges und erlaubt keine Aussage über die spektrale Zusammensetzung des Lichts.

Hersteller von Leuchten erfassen das Spektrum üblicherweise unter definierten Laborbedingungen direkt an der einzelnen Leuchte. Dabei werden kalibrierte Spektrometer eingesetzt, um die spektralen Eigenschaften der Lichtquelle unabhängig von Stallumgebung, Reflexionen oder Tageslicht zu bestimmen. Diese Messungen dienen vor allem der technischen Charakterisierung und dem Vergleich unterschiedlicher Leuchtensysteme.

Für die praktische Bewertung im Stall ist jedoch nicht nur die einzelne Leuchte entscheidend, sondern das tatsächlich am Tier ankommende Mischlicht. Dieses wird zusätzlich durch Stallgeometrie, Reflexionen, Verschmutzungen, Tageslicht sowie die Überlagerung mehrerer Leuchten beeinflusst. Daher sollten spektrale Messungen im Stall auf Tierhöhe und an mehreren Messpunkten durchgeführt werden. Ziel ist hierbei nicht die Vermessung jeder einzelnen Leuchte, sondern die Bewertung der realen Lichtumgebung aus Sicht der Tiere.

Für solche praxisnahen Messungen eignen sich insbesondere mobile Spektrometer wie das BTS256-EF oder vergleichbare Handmessgeräte. Einfache Luxmeter oder Smartphone-Apps sind hierfür nicht geeignet, da sie keine spektrale Analyse ermöglichen. Um reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten, sollten Messungen unter stabilen Betriebsbedingungen erfolgen sowie Fremdlicht, Tageslicht, Reflexionen oder Verschmutzungen möglichst minimiert oder dokumentiert werden. Wiederholungsmessungen helfen zusätzlich dabei, Schwankungen zu reduzieren.

Die Bewertung erfolgt anhand der spektralen Verteilung, der Lage und Intensität einzelner Emissionsbereiche sowie der spektralen Kontinuität des Lichts. Ein möglichst ausgewogenes und kontinuierliches Spektrum wird dabei meist als vorteilhaft angesehen. Ergänzend können farbmetrische Größen wie die korrelierte Farbtemperatur (CCT) und der Farbwiedergabeindex (CRI) betrachtet werden. Diese basieren jedoch auf der menschlichen visuellen Wahrnehmung und sind für die Bewertung tiergerechter Beleuchtung nur eingeschränkt geeignet.

6.3 Messung und Bewertung der Flimmereigenschaften von Lampen 

Neben der spektralen Zusammensetzung ist auch das zeitliche Verhalten von Licht eine wichtige Eigenschaft von Beleuchtungssystemen. Dabei geht es insbesondere um Helligkeitsschwankungen (Flicker bzw. Flimmern), die durch die Ansteuerung moderner LED-Systeme entstehen können. Zur Erfassung dieser Eigenschaften werden zeitaufgelöste Messungen der Lichtintensität mit Flickermetern oder Photodioden-Systemen durchgeführt. 

Moderne spektrale Lichtmessgeräte können zusätzlich sowohl spektrale als auch zeitliche Eigenschaften gleich­zeitig erfassen. Diese Messgeräte sind mitunter sehr teuer und bei der Durchführung der Messverfahren durch Laien können viele Fehler gemacht werden.

Hersteller untersuchen das Flickerverhalten einzelner Leuchten üblicherweise unter definierten Laborbedingungen. Für die praktische Bewertung im Stall ist jedoch entscheidend, wie sich das tatsächliche Licht am Tier verhält. Dieses wird zusätzlich durch Dimmung, elektrische Installation, Steuerungssysteme sowie die Überlagerung mehrerer Lichtquellen beeinflusst. Daher sollten Flickermessungen direkt im Stall und auf Tierhöhe durchgeführt werden. Ziel ist dabei nicht die Vermessung jeder einzelnen Leuchte, sondern die Bewertung der realen Licht­umgebung aus Sicht der Tiere.

Die Messungen sollten unter stabilen Betriebsbedingungen erfolgen. Dabei wird das Messsystem kalibriert und der Sensor in einer definierten Position im Lichtfeld ausgerichtet. Die Lichtintensität wird mit hoher Abtastrate über einen ausreichend langen Zeitraum aufgezeichnet, um sowohl niederfrequente als auch hoch­frequente Modulationen zuverlässig zu ­erfassen. Zusätzlich sind Messungen an mehreren Positionen im Stall sinnvoll, um räumliche Unterschiede und Schwankungen der Lichtverhältnisse zu berücksich­tigen. Fremdlicht oder elektrische Störungen sollten möglichst minimiert oder dokumentiert werden. Die Bewertung erfolgt anhand von Kenngrößen wie der Modulationstiefe (Flicker Percentage), dem Flickerindex sowie der Modulationsfrequenz. Ergänzend können weiterführende Parameter wie PstLM oder SVM zur Beschreibung von Flimmer- und Stroboskopeffekten betrachtet werden. Entscheidend ist jedoch nicht die isolierte Betrachtung einzelner Werte, sondern die kombinierte Analyse von Amplitude, Frequenz und Signalform, da diese gemeinsam das zeitliche Verhalten der Lichtquelle bestimmen.

Grundsätzlich gelten geringe Modulationstiefen und hohe Modulationsfrequenzen als vorteilhaft. Sichtbare oder stark ausgeprägte Helligkeitsschwankungen sollten vermieden werden. In der Praxis werden häufig Flickerwerte von unter 5 – 10 % sowie möglichst hohe Frequenzen im Kilohertz-Bereich als günstig angesehen, wobei derzeit keine allgemein anerkannten tierartspezifischen Grenzwerte existieren. Besonders kritisch sind niedrige Frequenzen in Kombination mit hohen Modulationsgraden.

6.4 Messgeräte zur spektralen und zeitlichen Lichtbewertung 

Für die Bewertung von Licht in der Tierhaltung werden unterschiedliche Messsysteme eingesetzt, deren Qualität und Aussagekraft stark variieren. Ziel ist dabei nicht nur die Erfassung der Helligkeit, sondern insbesondere die Bewertung spektraler und zeitlicher Lichteigenschaften. Geeignete Messgeräte sind kalibriert und können neben Lux-Werten auch spektrale Daten wie die spektrale Leistungsverteilung (Spectral Power Distribution, SPD) oder Flickerkennwerte erfassen. Hochwertige Systeme stellen zusätzlich Spektral- oder Signalverläufe grafisch dar und ermöglichen dadurch eine fundierte Bewertung der Lichtqualität. Einfache Luxmeter oder Smartphone-Apps sind dagegen nur eingeschränkt geeignet, da sie meist lediglich die Helligkeit erfassen und keine Aussage über Spektrum oder Flimmerverhalten ermöglichen. Tabelle 4 gibt einen Überblick über typische Gerätekategorien und deren Eignung für die Bewertung von Beleuchtungssystemen in der Tierhaltung.
 

Tabelle 4: Beispiele für eine Lichtmessgeräte-bezogene Bewertung der Messung im Stall

7. Quellen

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DIN EN 12464-1:2021-11 (2021): Licht und Beleuchtung – Beleuchtung von Arbeitsstätten – Teil 1: Arbeitsstätten in Innenräumen; Deutsche Fassung

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