Grundlagenwissen LED

Lichtqualität

LED-Leuchte von Monolicht mit variabler Farbtemperatur von 2700 bis 6500 K, Ra >90. Bild: Monolicht
LED-Leuchte von Monolicht mit variabler Farbtemperatur von 2700 bis 6500 K, Ra >90. Bild: Monolicht
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Halogenlampen verfügen über eine ausgezeichnete Lichtqualität. Sie besitzen bei Betrieb in Nennspannung ein kontinuierliches Spektrum aller Farben. Im gedimmten Bereich ist das Licht zunehmend rotlastig. Sparlampen verfügen über kein Spektrum, sondern nur einzelne Farben. Dies gilt auch für LED, die allerdings eine bessere Lichtqualität als Sparlampen bieten. Je besser diese jedoch ist, desto schlechter die Lichtausbeute.

Wird von der Qualität einer Lichtquelle gesprochen, geht es darum, wie gut Farben von Rot, Gelb, Grün über Blau, also das ganze Farbspektrum, in diesem Licht erscheinen. Dabei sind die Ansprüche ganz verschieden. Bei einer Strassenlampe hat die Effizienz oberste Priorität, die Qualität des Lichts muss nicht erstklassig sein. In einem Modegeschäft oder gar einem Kunstmuseum ist das ganz anders, hier müssen die Exponate in natürlichen Farben erscheinen. Die Frage dabei ist, wie die Lichtqualität definiert wird?

Qualität des Lichts

Zur Quantifizierung der Qualität des Lichts dient der Farbwiedergabe-Index. Dessen Herleitung und Definition sind kompliziert. Wenn ein Leuchtmittel einen Farbwiedergabe-Index Ra = 100 hat, verfügt dieses über eine ideale Farbwiedergabe. Bei Strassenlampen genügt ein Ra >70 für recht gute Farberkennung, bei durchschnittlichen Anwendungen im Wohnbereich genügt ein Ra >80. Bei hohen Ansprüchen an die Farbqualität ist ein Ra >90 gefordert. Eine weitere Auszeichnung des Lichts ist die Farbtemperatur. Grob haben sich drei Farbtemperaturen etabliert:

  • Warmweiss 2700 bis 3300 K
  • Neutralweiss 3300 bis 5000 K
  • Tageslicht (Kaltweiss) >5500 K

Je höher die Farbtemperatur, desto mehr Blau ist im Licht. Weil weisse LED auf einer blauen LED basieren, ist der Wirkungsgrad deutlich höher, wenn die LED ein Tageslichtweiss abgibt. Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass südliche Länder kaltes Licht bevorzugen, Nordländer hingegen warmes. Tageslichtweiss ist anregend, blaues Licht besonders stark, Kerzenlicht hingegen eher beruhigend.

Tageslicht

Wird die Sonne während des gesamten Tagesverlaufs betrachtet, hat deren Licht in dieser Zeit keineswegs die gleiche Farbtemperatur. Dies rührt daher, dass blaues Licht von der Atmosphäre stärker absorbiert wird als rotes. Weil am Morgen und Abend das Sonnenlicht flach durch die Atmosphäre scheint, also einen langen Weg in der Luft zurücklegen muss, ist das Sonnenlicht stark rotlastig.

In früheren Zeiten war das Leben des Menschen viel mehr von Sonnenlicht geprägt. Mit neuster LED-Technik und entsprechender Steuerung ist das Erzeugen von Kunstlicht, das dem natürlichen Sonnenlicht gleichkommt, kein Problem, sofern in der Leuchte rote, blaue und grüne LED vorhanden sind, die sich in der Strahlungsleistung beliebig ansteuern lassen.