Ist der Blaulichtanteil einer LED gefährlich?

| Redakteur: Hendrik Härter

Die Glühlampe bot vor ihrem Verbot ein breites Lichtspektrum. Bei der LED ist das Spektrum schmaler – aber sie ist nicht unbedingt gefährlich für die Augen.
Die Glühlampe bot vor ihrem Verbot ein breites Lichtspektrum. Bei der LED ist das Spektrum schmaler – aber sie ist nicht unbedingt gefährlich für die Augen. (Bild: gemeinfrei / Pixabay)

Immer wieder heißt es, dass LEDs mit ihrem Blaulichtanteil das menschliche Augen schädigen können. Doch was ist dran an dieser Aussage?

Täglich nutzen wir Computer, Smartphone oder Tablet – und sie alle nutzen LEDs zur Beleuchtung. Auch die LED zur Beleuchtung von Häusern, Industrie oder Bürogebäuden unterscheiden sich von der bisherigen Glühfadenlampe oder der Halogenlampe. Damit weißes Licht entsteht, kombiniert eine LED verschieden Spektren zu einem künstlichen Licht. Damit es es weniger breitbandig, als bei einer Glühfadenlampe oder unserer natürlichen Lichtquelle der Sonne.

Damit künstliches Licht mit einer LED möglich wird, müssen neben dem blauen Licht aus den Halbleiterkristallen Galliumnitrid oder Indiumgalliumnitrid noch rot und grün leuchtende (emittierende) Halbleiterkristalle hinzukommen. Eine Möglichkeit, damit weißes Licht entsteht, ist, die blauen Kristalle mit sogenannten Lumineszenzfarbstoffen zu kombinieren. Diese Farbstoffe emittieren nicht selbst Licht, sondern der Farbstoff wird zum Leuchten angeregt [1]. Dabei entsteht ein langwelliges, energieärmeres gelbes Licht. Die LED-Entwickler können so die Farbtemperatur steuern: von einem warmweißen (rund 2500 K) bis zu einem kaltweißem Licht (rund 6500 bis 7000 K). Je wärmer ein Licht wahrgenommen wird, desto höher ist der Rotanteil. Bei kaltem Licht ist der Blauanteil höher.

Der Blaulichtanteil und die photobiologische Sicherheit

Der Unterschied zwischen dem Licht einer klassischen Glühlampe und eines modernen Halbleiterlichts einer LED ist das Spektrum. Eine Glühfadenlampe, und das sagt der Name, glüht bereits bis zum nicht-sichtbaren Infraroten Energiespektrum. Dabei ist das Spektrum bei einer Glühfadenlampe sehr unterschiedlich ausgeprägt – mit Höhen und Tiefen. Bei einer Halogenlampe enthält das Spektrum einen großen Rotanteil und die Farbtemperatur liegt zwischen 2800 und 3000 K.

Bei der LED beschränkt sich das Spektrum auf das sichtbare Licht. Spitzen finden sich bei ungefähr 450 nm (blau) und etwa bei 620 nm (orange). Schädlich für die Augen ist allerdings der UV-Anteil. Dieser fehlt jedoch bei einer LED. Dieser UV-Anteil liegt bei 380 nm und niedriger. Also im nicht sichtbaren Spektrum [2]. Somit schädigt der direkte Blick in die Sonne bereits Fotorezeptoren der Netzhaut. Wichtig ist allerdings, dass eine Schädigung durch UV-Licht (Blue Light Hazard) bei rund 450 nm und abwärts gefährlich ist.

Es muss jedoch gesagt werden, dass Augenschäden durch UV-Licht (Blue Light Hazard) durch die absolute Strahlungsenergie bei den genannten 450 nm (und weniger) entstehen können. Nach [3] liegt bei einer Glühlampe mit 60 W die Strahlungsenergiespitze bei Blau unter 10 mW.

Messtechnik für die Norm IEC 62778

Weil der Blaulichtanteil (UV-Licht, Blue Light Hazard) großen Einfluss auf die Gesundheit hat, gab es bisher die Norm zur photobiologischen Sicherheit IEC 62471. Sie ist allerdings sehr umfangreich und in Gänze in der Praxis nur sehr aufwendig umzusetzen. Deshalb entwickelte man die Norm IEC 62778 mit praxisnäheren Methoden, um die Blaulichtgefährdung von Lichtquellen zu messen und zu untersuchen. Hersteller wie Instrument Systems passen ihre Messgeräte nach der aktuellen Norm an. So hat das Unternehmen die Teleskopoptik TOP 150 so modifiziert, damit sie die neuen Messanforderungen erfüllen. In Verbindung mit einem Spektralradiometer bestimmt die angepasste TOP 150 verlässlich die Blaulichtgefährdung durch eine explizit definierte Gewichtungsfunktion in der Analysesoftware SpecWin Pro.

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Referenzen und weitere Links

[1] Weiße LED (LED info)

[2] Lichtspektrum und Lichtfarben (Mikroskop.net)

[3] Strahlungsenergie bei LEDs (Golem)

Eidgenössisches Institut für Metrologie zu LED-Lampen (November 2016)

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@ Olaf Barheine Dann muss der Arbeitgeber solche Brillen doch stellen, oder?  lesen
posted am 13.06.2019 um 06:09 von Unregistriert

auf Zellebene sind Schäden an Zellbestandteilen durch den Blaulichtanteil im LED Licht...  lesen
posted am 12.06.2019 um 14:47 von Unregistriert

Ob kaltes LED-Licht Augenkrankheiten wie Makuladegeneration auslösen kann, ist noch nicht...  lesen
posted am 12.06.2019 um 07:29 von Olaf Barheine


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