Gastbeitrag: Netzhaut-Risiko „blue hazard“ bei LED-Licht

by Prof. Dr. Siegfried Hünig | 16.6.2013 02:30

Können unsere Augen durch Kunstlicht Schaden nehmen? Sind energiereiche Blau- und Violettanteile in LED-Lampen besonders gefährlich für die Netzhaut[1]? Und können im Gegensatz dazu Rot-/Infrarot-Töne solche Schäden verhindern oder gar heilen? Diese Fragen kamen im Mai in der Diskussion[2] unter der Vorstellung eines neuen Verbatim-LED-Spots mit „Violet Chip“-Technologie[3] auf. Auf Vermittlung meines Augenspezialisten Prof. Dr. Albert Augustin[4] schrieb mir freundlicherweise dazu Prof. Dr. Siegfried Hünig[5], renommierter Experte für Makuladegeneration und Lichtschutz, einen Gastbeitrag für dieses Blog:

LEDblau_gross
Je blauer, desto gefährlicher? LED-Licht kann tatsächlich der Netzhaut langfristig schaden, meint Blog-Gastautor Prof. Dr. Siegfried Hünig. (Fotos: W. Messer)

Lichtquellen für den täglichen Bedarf müssen sich grundsätzlich nicht nur an der Helligkeit des Tageslichtes messen, sondern auch an den Anteilen der in ihnen verborgenen Regenbogenfarben. Dies geschieht am besten durch die Farbtemperatur[6]: Die Temperatur, die ein schwarzer Körper beim „Glühen“ haben müsste, um Licht dieser Farbe abzustrahlen (vom dunklen Rot bis zum strahlenden Weiß).

Dabei ist das abgestrahlte Glühspektrum[7] immer kontinuierlich. Das gilt für die Glühlampen und deren Sonderform, die Halogenlampen, aber nicht für die jetzt gebräuchlichen Energiesparlampen und Leuchtstoffröhren. Bei letzteren schlägt immer das Linienspektrum des zur Lichterzeugung verwendeten Quecksilberdampfes durch.

Verbatim-Violet-Chips
Ausgangspunkt der Diskussion hier im Blog: Die vier LED-Chips mit “VxRGB® technology” im neuen Verbatim-“Vivid Vision”-Spot[8]. Trotz der ursprünglich violetten Lichtfarbe haben die Leuchtdioden durch eine mehrstufige Luminiszenz-Konversionsschicht eine “warmweiße” Farbtemperatur von 2900 Kelvin.

LED-Lampen bieten grundsätzlich die Möglichkeit, kontinuierliche Strahlungsspektren unterschiedlicher Farbe zu entwickeln. Ausgangspunkt ist dabei immer ein hoher Violett- und Blauanteil. Gerade dieser, auch „blue hazard“ oder „blue light hazard“ genannt, ist ein Risikofaktor, der an der über 20 Jahre dauernden, „stummen“ Entwicklung der Makuladegeneration[9] mitwirkt. Man muss also das Abstrahlungsspektrum bis hin zum Rot in der erforderlichen Intensität erweitern.

Charakteristische Farbtemperaturen

Die folgende (beispielhafte) Übersicht zeigt die Farbtemperaturen des Tageslichtes unter verschiedenen Bedingungen, der Glüh- und Halogenlampen, sowie der heute angebotenen LED-Lampen:

Lichtquelle                                                                                          Farbtemperatur

Vormittags-/Nachmittagsonne:                                                               5500 Kelvin[10]

Mittagssonne, Bewölkung:                                                                     5500-5800 K

Bedeckter Himmel:                                                                                 6500-7500 K

Blauer (wolkenloser) Himmel auf der beschatteten Nordseite,
kurz nach Sonnenuntergang oder kurz vor Sonnenaufgang
(„Blaue Stunde“):                                                                                    9000-12000 K

Man erkennt sehr gut die Änderung der Farbtemperatur des Tageslichtes bis hin zur „blauen Stunde“, die aber wegen ihrer geringen Lichtstärke keine Rolle spielt.

Glühlampe (200 Watt):                                                                           3000 K

Halogenlampe (Niedervolt):                                                                    3000-3200 K

Leuchtstofflampe (neutralweiß):                                                             4000 K

LEDs werden unter anderem angeboten in:

„warmweiß“                                                                                           2700-3300 K

„neutralweiß“                                                                                         3300-5000 K

„kaltweiß“                                                                                              5000-6000 K

Auch am Arbeitsplatz nur „warmweißes“ LED-Licht

„Kaltweiße“ (oder auch bläuliche) LED-Lampen kommen nur für Räume infrage, in denen man sich nicht längere Zeit aufhält (Keller, Treppen, usw.). Für den Arbeitsplatz (Betrieb, Büro, Laden usw.) und natürlich im privaten Bereich kommen nur „warmweiße“ LED-Lampen infrage. Selbst diese haben noch einen höheren Blauanteil als die „warmweißen“ Halogenlampen.

Man kann nur hoffen, dass in der jetzigen Entwicklungsphase von LED-Lampen – in unserer rasch alternden Gesellschaft mit dramatischer Zunahme der altersbedingten Makuladegeneration (AMD) – die Bedürfnisse der Augen Vorrang haben und Spektren entwickelt werden, die denen der Glühlampen möglichst ähnlich sind (Anm. d. Red. Prof. Dr. Hünig leidet selbst seit mindestens 1994 an AMD[11]).

Kurzfristige Vorteile, langfristige Schäden?

Allerdings wurde der entscheidende Sprung in der Lichtfarbe bereits beim Übergang von der Glühlampe auf die Leuchtstofflampe gemacht. Diese schafft eine höhere Aufmerksamkeit und Wachheit am Arbeitsplatz und im Supermarkt, hat also ökonomische Vorteile.

Man muss sich allerdings fragen, ob diese durch unbeabsichtigte Folgewirkungen eingeschränkt werden können. Es ist nicht auszuschließen, dass die bedrohliche Zunahme der Altersschäden am Auge mit der Dauerbelastung durch „kaltweißes Licht“ zusammenhängt.

Zur Frage des Infrarotlichtes habe ich nicht genügend Informationen. Es könnte durchaus noch zum „Lichtgefühl“ beitragen; ich halte es aber für wenig wahrscheinlich, dass damit die Blau-Belastung kompensiert werden kann.

Mehr zum Thema:

Schweizer Studie: Keine Blaulicht-Gefahr bei üblichen LED-Leuchtmitteln[12]

Leuchten LEDs meistens blau und sind LED-Leuchten ökologisch bedenklich?[13]

“Sehschaden im Alter vorbeugen und mildern – Informationen und Empfehlungen zur altersbedingten Makuladegeneration und zum Grauen Star”
(Prof. Dr. Siegfried Hünig, Würzburg; medizinische Beratung: Prof. Dr. Albert J. Augustin, Karlsruhe; pdf-Download, 56 Seiten[14])

“Ensuring safety in LED lighting”[15]
(Alun Williams in “Electronics Weekly”)

“Eye safety with LED components”[16]
(CREE technical article, pdf-Datei, 4 Seiten)

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Links/Quellen:
  1. gefährlich für die Netzhaut: http://de.wikipedia.org/wiki/Photoretinitis
  2. in der Diskussion: http://fastvoice.net/2013/05/14/verbatim-startet-ersten-violet-chip-led-spot-namens-vivid-vision/#comment-50852
  3. Verbatim-LED-Spots mit „Violet Chip“-Technologie: http://fastvoice.net/2013/05/30/im-test-verbatim-vxrgb-mr16-ein-led-spot-wie-kein-anderer/
  4. Prof. Dr. Albert Augustin: http://www.leading-medicine-guide.com/Augenheilkunde-Prof-Dr-med-Albert-J-Augustin-Staedtisches-Klinikum-Karlsruhe-gGmbH-Karlsruhe
  5. Prof. Dr. Siegfried Hünig: https://de.wikipedia.org/wiki/Siegfried_H%C3%BCnig
  6. Farbtemperatur: http://fastvoice.net/2012/06/06/led-licht-der-schein-kann-trugen/
  7. Glühspektrum: http://fastvoice.net/2014/01/09/sagt-uns-ein-led-farbspektrum/
  8. neuen Verbatim-“Vivid Vision”-Spot: http://fastvoice.net/2013/05/30/im-test-verbatim-vxrgb-mr16-ein-led-spot-wie-kein-anderer/
  9. Makuladegeneration: http://de.wikipedia.org/wiki/Makuladegeneration
  10. Kelvin: http://fastvoice.net/2012/06/06/led-licht-der-schein-kann-trugen/
  11. leidet selbst seit mindestens 1994 an AMD: https://www.mainpost.de/aktiv-region/specials/forum55/Das-Auge-immer-gut-im-Blick;art17535,8207323
  12. Schweizer Studie: Keine Blaulicht-Gefahr bei üblichen LED-Leuchtmitteln: http://fastvoice.net/2016/03/05/schweizer-studie-keine-blaulicht-gefahr-bei-ueblichen-led-leuchtmitteln/
  13. Leuchten LEDs meistens blau und sind LED-Leuchten ökologisch bedenklich?: http://fastvoice.net/2015/10/19/leuchten-leds-meistens-blau-und-sind-led-leuchten-oekologisch-bedenklich/
  14. pdf-Download, 56 Seiten: https://www.klinikum-karlsruhe.de/fileadmin/Redaktion/Augenklinik/pdf/Sehschaeden_im_alter.pdf
  15. “Ensuring safety in LED lighting”: http://www.electronicsweekly.com/news/components/led-lighting/ensuring-safety-in-led-lighting-2012-11/
  16. “Eye safety with LED components”: http://www.cree.com/~/media/Files/Cree/LED%20Components%20and%20Modules/XLamp/XLamp%20Application%20Notes/XLamp_EyeSafety.pdf

Source URL: http://fastvoice.net/2013/06/16/netzhaut-risiko-blue-hazard-bei-led-licht/