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Grundlagenwissen Beleuchtungstechnik So lässt sich die Lichtqualität bei LEDs erkennen

Autor / Redakteur: Claudius Noack * / Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Flimmerndes Licht ist nicht nur unangenehm, es führt auch zu Kopfschmerzen oder zu epileptischen Schüben. Im Beitrag zeigen wir technische Lösungen gegen das Flimmern und was Lichtqualität ist.

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Vergleich der Farbtoleranz: Die Leuchten aus A mit einem errechneten CCT von 4000 K, die aber deutliche Abweichungen beim tatsächlichen Farbton zeigen. Bei den Leuchten aus B beträgt der errechnete CCT 4000 K und der SDCM-Wert <1. Hier liegt der Zielfarbort auf der Black Body Curve.
Vergleich der Farbtoleranz: Die Leuchten aus A mit einem errechneten CCT von 4000 K, die aber deutliche Abweichungen beim tatsächlichen Farbton zeigen. Bei den Leuchten aus B beträgt der errechnete CCT 4000 K und der SDCM-Wert <1. Hier liegt der Zielfarbort auf der Black Body Curve.
(Bild: ESYLux)

Wer erinnert sich nicht daran, wie übersichtlich noch vor wenigen Jahren das Leuchmittel-Sortiment im Einzel- oder Großhandel ausfiel. Inzwischen tummelt sich hier eine Vielzahl von Anbietern, aus Deutschland, Europa und dem Rest der Welt. Das vergrößert die Auswahl – erschwert jedoch die Wahl. Außerdem wächst bei einem so großen Angebot nahezu zwangsläufig die Gefahr, dass in Sachen Qualität manches auf der Strecke bleibt. Und in der Tat: LED ist längst nicht gleich LED.

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Ein Faktor, der hier mittlerweile zwingend auf den Prüfstand gehört, ist das Flimmern. Das Flimmern entsteht in der Regel, wenn sich die Stromschwankungen des Wechselstroms direkt auf das Leuchtmittel übertragen. Dies führt zu schnellen periodischen Wechseln zwischen hoher und niedriger Beleuchtungsstärke. Bei der Glühlampe gab es dieses Problem nicht, da der glühende Wolfram-Draht zu träge ist, als dass er die 50-Hz-Frequenz des Netzes direkt in ein entsprechendes Flimmern hätte umsetzen können. LEDs hingegen reagieren sofort.

Maßstab des Flimmern ist der Flicker-Faktor

Als einheitlicher Maßstab für das Flimmern dient der sogenannte Flicker-Faktor. Dieser wird in Prozent angegeben und errechnet sich aus dem Verhältnis von maximaler, minimaler und durchschnittlicher Beleuchtungsstärke eines Leuchtmittels. Zum Vergleich: die Glühlampe hatte einen Flicker-Faktor von 0%.

Das menschliche Auge kann Flimmern erkennen, sobald die Frequenz den sogenannten Flimmer-Schwellenwert unterschreitet. Dieser liegt im Bereich zwischen 20 und 80 Hz [1] . Seine genaue Lage hängt zum einen von der Empfindlichkeit des jeweiligen Menschen ab, zum anderen von der Stärke der Lichtschwankungen. Ausschlaggebend ist auch, in welche Richtung der Mensch im Verhältnis zur Lichtquelle gerade schaut. Blickt er direkt auf diese, nimmt er möglicherweise nichts wahr. Blickt er dagegen zur Seite, kann er ein Flimmern vielleicht schon erkennen. Dies liegt an der Lage der hierfür relevanten Stäbchen in der Netzhaut.

Besonders zuverlässig lässt sich dem Flimmern mit einer Filmkamera auf die Spur kommen. Denn diese nimmt ihr Bildmaterial ebenfalls mit einer bestimmten Frequenz auf. Erscheint im Film dann eine stark flimmernde Lichtquelle, kommt es zur Überlagerung beider Frequenzen. Die Folge: Dunkle Streifen überall dort, wo die Strahlen der Lichtquelle in Erscheinung treten. Im Fernsehen konnte man diesen Effekt auch schon in früheren Zeiten sehen, wenn flimmernde PC-Monitore gefilmt wurden. Heute ist jeder in der Lage, es mit seiner eigenen Handy-Kamera selbst auszuprobieren. Das ersetzt zwar keine Messung im Labor, reicht für eine einfache Demonstration aber aus.

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