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Bei vielen Projekten ist die Teilbarkeit der LED-Streifen ein wichtiges Thema, d.h. an welchen Stellen sich das LED-Band schneiden und auftrennen lässt. Klassische LED-Streifen sind stets in Segmenten aufgebaut und schneidet man innerhalb dieser Segmente, ist das gesamte Segment zerstört und keine LED innerhalb dieses Segments wird mehr leuchten.

Je nach Aufbau liegen die Schnittmarken dann zwischen 5, 8, 10 oder manchmal noch mehr Zentimetern.

Frei schneidbare LED-Streifen

Ganz neu am Markt sind jetzt sogenannte Free Cut LED-Streifen, bei denen dies nicht mehr notwendig ist. Diese LED-Streifen können beliebig an jeder Stelle gekürzt werden und sie werden stets genau bis zur Schnittstelle weiter leuchten.

Dabei sind sogar schräge Schnitte möglich, so dass das LED-Band wirklich an jede denkbare Einbausituation präzise angepasst werden kann.

Die Free Cut LED-Streifen arbeiten mit einem alternativen Aufbau der Stromführung und besonders langen Lötpads, so dass an allen Stellen Spannungseinspeisungen realisiert werden können:

COB-LED-Streifen ohne sichtbare Einzel-LEDs sind nun bereits eine geraume Zeit am Markt bekannt und etabliert. Bei dieser Variante werden winzig kleine LEDs dicht beieinander auf dem LED-Band montiert (oft über 500 LED/m) und dann in einem Zug mit einer Phosphor / Silikonschicht überzogen.

Dadurch ergibt sich ein homogenes LED-Lichtband, was für diverse Anwendungen deutlich besser geeignet sein kann, als die bekannten LED-Streifen mit sichtbaren Einzel-LEDs. Z.B. können mit COB-LED-Streifen selbst in flachen Aluprofilen absolut homogene Lichtleisten erzeugt werden.

Eine Neuentwicklung sind nun die Side-Emitting COB-LED-Streifen.

Bei diesen sind die LEDs mit ihrer Lichtaustrittsrichtung nicht klassisch nach oben auf dem LED-Band-Träger montiert, sondern die Abstrahlrichtung ist zur Seite. Side-Emitting LED-Streifen gibt es schon sehr lange am Markt. Neu ist die Kombination mit der COB-Technik.

Wo kann ein Side-Emitting COB-LED-Streifen sinnvoll sein?

Ein derartiges LED-Band kann überall dort eingesetzt werden, wo z.B. ein extrem flacher oder schmaler Lichtaufbau gewünscht ist.

Ein Beispiel ist die seitliche Einstrahlung in sehr flache Plexiglasplatten (Stichwort: Endlighten), um eine homogen leuchtende, flache Leuchtplatte zu erhalten.

Ein anderes Beispiel sind sehr feine Licht-Konturen, z.B. für Logos und andere grafische Effekte. Hierfür werden üblicherweise NEONFLEX LED-Bänder eingesetzt, die jedoch i.a.R. min. 10mm dick sind. Mit dem Side-Emitting COB-LED-Streifen ließe sich nun z.B. eine nur wenige Millimeter starke Nut in einen Träger (Holzplatte, Plexiglas etc.) fräsen und dort drin – ggf. geeinsam mit einem biegbaren Alu-Flachprofil – der Side-Emitting COB-LED-Streifen verbauen.

Das Ergebnis wäre ein extrem feine Lichtlinie, die durch die Montage auf dem Alu-Flachprofil zudem deutlich besser gekühlt wäre, als jedes NEONFLEX LED-Band. Daher ist eine deutlich längere Lebensdauer zu erwarten.

Generell muss bei COB-LED-Streifen aber stets auf das Problem des deutlich erhöhten Spannungsabfalls hingewiesen werden. Es ist nicht so, dass COB-LED-Bänder nur Vorteile haben.

Side-Emitting LED-Streifen für indirekte Beleuchtung

Ein Vorteil von Side-Emitting LED-Streifen kann sich bei der indirekten Beleuchtung z.B. über Lichtvouten ergeben.

Im Gegensatz dazu würde ein Side-Emitting LED-Band direkt an der Wand verlaufen und dennoch dessen LEDs nach oben leuchten. In der Raumecke kann so das Side-Emitting LED-Band einfach um 90° herum geführt werden – WICHTIG! Nur biegen, niemals knicken! – ohne das es verdreht. Es entsteht ein sauberer Lichteffekt und die Gefahr für eine Beschädigung des LED-Bandes ist minimiert.

Natürlich muss bei größeren Installationen – also z.B. eine indirekte Beleuchtung umlaufend im ganzen Raum – weiterhin das Thema Spannungs- und Helligkeitsabfall berücksichtigt werden. Ggf. sind mehrere Spannungszuführungen notwendig, unabhängig davon, wie das Band um die Ecken geführt wird.

COB oder normales Side-Emitting LED-Band?

Es gibt allerdings keinen Grund, bei einer indirekten Beleuchtung ausgerechnet ein COB-LED-Band einzusetzen.

Der Vorteil des COB-Systems, keine sichtbaren Einzel-LEDs zu haben, ist bei indirekter Beleuchtung ohne Belang, da sich selbst bei einem grob bestückten Band mit nur 60 LED/m das Licht nach spätestens 3cm vollständig vermischt. Dafür nehmen Sie den COB-typischen sehr hohen Spannungsabfall als Nachteil in Kauf.

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INHALT:

• COB-LED-Streifen
  • Helligkeitsabfall bei COB-LED-Streifen
• Alternativen zu COB-LED-Streifen
  • Indirekte Beleuchtung ohne LED-Kegel
  • Direkte Beleuchtung mit LED-Streifen in Aluprofilen

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Für viele Projekte suchen Anwender gezielt LED-Streifen ohne sichtbare Punkte. Also eine Lösung, bei der man ein homogenes, durchgehendes Lichtband erhält und nicht die einzelnen LED-Punkte bzw. Lichtkegel der LEDs sieht. Hier man ein Negativ-Beispiel mit einem PHILIPS HUE LED-Strip:

Ein solcher Lichteffekt wirkt heute häufig billig und unschön. Daher werden Alternativen ohne sichtbare LED-Punkte gesucht.

COB-LED-Bänder

Eine noch recht neue Option am Markt sind sogenannte COB-LED-Bänder. Diese Art LED-Streifen arbeiten ohne sichtbare Einzel-LEDs und sind daher sehr beleibt.

COB-LED-Streifen haben extrem dicht angeordnete LED-Chips (oft über 500 Chips pro Meter!), die dann mit einer einheitlichen Silikon-Phosphor-Bahn überzogen sind. Diese Phosphor-Bahn leuchten und die 500 darunter liegenden LED-Chips sind bestenfalls noch zu erkennen, wenn man stark herunter dimmt und sehr nah heran geht.

Somit sind COB-LED-Streifen in jedem Fall schon einmal eine naheliegende Lösung, wenn man einen LED-Licht-Effekt ohne sichtbare LED-Punkte sucht. Aber sie sind nicht die einzige Lösung und auch häufig nicht die beste, denn COB-LED-Bänder haben auch einen weniger bekannten, aber durchaus gewichtigen Nachteil gegenüber normalen LED-Streifen.

Helligkeitsabfall bei COB-LED-Streifen

Durch die extrem dichte Anordnung der LED-Chips bei COB-LED-Streifen und die damit verbundenen hohe Anzahl an in Reihe geschalteter LEDs, weisen COB-LED-Bänder einen vergleichsweise hohen Spannungs- und damit auch Helligkeitsabfall auf.

Das bedeutet, dass bei längeren Strecken (mehrere Meter) ein deutlicher Abfall der Helligkeit sichtbar werden kann. Hier ein Beispiel mit einem 15m langen COB-LED-Band und nur einseitiger Spannungseinspeisung:

Der Helligkeitsabfall kann deutlich reduziert werden, wenn das LED-Band mehrfach, z.B. beidseitig mit Spannung versorgt wird, was bei solchen Längen immer zu empfehlen ist. Aber bei COB hat man hier selbst bei beidseitiger Einspeisung noch über 50% Helligkeitsabfall, was bei einem normalen LED-Band nicht derart ausgeprägt wäre, insbesondere wenn man LED-Streifen mit eingebauten Konstantstromquellen (KSQ) nutzt.

Ein weiterer Nachteil von COB-LED-Streifen sind natürlich auch die im Vergleich doch deutlich höheren Kosten. Ein normales LED-Band mit ähnlicher Helligkeit werden Sie i.d.R. um einiges günstiger (20 – 50% weniger Kosten) erwerben können.

Alternativen zur Lösung mit COB-LED-Streifen

Anstatt blind bei jeder Anwendung nun COB-LED-Streifen einzusetzen, lohnt es sich, genau zu schauen, was man wirklich benötigt.

Indirekte Beleuchtung ohne sichtbare LED-Kegel

Plant man z.B. eine indirekte Beleuchtung, d.h. das LED-Band selbst ist gar nicht sichtbar, sondern z.B. versteckt hinter einer Voute oder eine Deckenabhängung und das einzige, was man sieht, ist der Lichteffekt an der Wand oder der Decke, dann sind COB-LED-Streifen i.a.R. nicht notwendig!

Vorsicht jedoch vor sehr dürftig bestückten LED-Streifen mit z.B. nur 18 LED/m, wie Sie der anfangs gezeigte HUE LED-Strip nutzt. Diese LED-Dichte ist dann wirklich zu gering und die Gefahr ist hier sehr groß, dass Lichtkegel sichtbar werden.

LED-Streifen in Aluprofilen

Ein anderer Fall ist es, wenn die LED-Streifen nicht indirekt eingesetzt werden, sondern eine direkt sichtbare Lichtquelle gewünscht ist. Beispiele sind sichtbare Lichtlinien für Effekte, lange Pendel- oder Deckenleuchten, sichtbare LED-Leisten an Möbeln usw.

Generell sollte jedes LED-Band (auch COB-LED-Band!) immer auf Metall montiert / geklebt werden, damit die LEDs ihre Verlustleistung in Form von Wärme an das Metall abgeben können und lange halten. Holz, Styropor, Gipskarton usw. können allesamt keine Wärme aufnehmen, was direkt darauf montierten LEDs auf Dauer schadet.

Sehr sinnvoll sind hier dann entsprechende LED-Aluprofile, die häufig in U-Form oder als 45°-Winkel mit passenden Abdeckungen ausgeformt sind. Die Abdeckungen bieten zusätzlichen Schutz vor Staub und Schmutz:

Hier gibt es i.a.R. neben transparenten Abdeckungen immer auch opale, milchige Abdeckungen, die besonders sinnvoll sind, wenn man Installationen mit LED-Streifen im Sichtbereich plant.

Prinzipiell könnte man auch einen COB-LED-Streifen auf ein ausreichend breites Alu-Flachprofil kleben und hätte damit eine passable Wärmeableitung, aber die einzelnen Lötkontakte, Beschriftungen usw. auf dem COB-LED-Band wären weiterhin sichtbar. So etwas wird kaum jemand als LED-Beleuchtung im Sichtbereich akzeptieren und daher sind – auch bei COB-LED-Bändern (bei normalen LED-Bändern sowieso) – immer Alu-Profile mit opalen Abdeckungen gefragt.

Unser Ziel, einen homogenen Lichteffekt ohne sichtbare LED-Punkte zu erreichen, lässt sich prinzipiell auch mit der Kombination normaler LED-Streifen und Aluprofilen mit opalen Abdeckungen (die ja sowieso benötigt werden) erreichen. Das entscheidende ist hierbei immer das Zusammenspiel von LED-Dichte auf dem LED-Band, sowie Abstand und Beschaffenheit der opalen Abdeckung.

Gute Anbieter von Aluprofilen geben hier Beispielbilder in Form verschiedener LED-Streifen Dichten an:

Die Bilder zeigen, dass z.B. bei einem LED-Streifen mit einer LED-Dichte von 120LED/m ein flaches PL1-Aluprofil (nur 6mm hoch) nicht mehr genügt, um einen homogenen Lichteffekt zu erreichen. Kann also baubedingt nur ein derart flaches Aluprofil verwendet werden, so bleibt für einen homogenen Lichteffekt dann in der Tat nur extrem dicht bestücktes LED-Band oder eben COB als Option.

Hat man etwas mehr Platz für Aluprofile, kann aber z.B. ein PL2 oder PL3-Profil genutzt werden (12mm hoch) und hier hat man dann auch bei 120 LED/m einen absolut homogenen Lichteffekt. COB-LED-Streifen sind hier dann nicht nötig.

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INHALT:

• Was beeinflusst den Helligkeitsabfall?
• Wie kann man den Helligkeitsabfall verhindern?
  • Die 5m-Fausregel
  • Verkabelung bei größeren LED-Installationen
  • Spannungsabfall bei Versorgungskabeln
• LED-Streifen ohne Helligkeitsabfall
  • 230V LED-Streifen
  • LED-Streifen mit Konstantstromquellen (KSQ)

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Ein sehr häufiges Problem bei größeren Installationen mit LED-Streifen, z.B. 10m oder 20m Länge, ist der Helligkeitsabfall. Am Anfang der Strecke leuchten die LEDs noch sehr hell, zum Ende hin werden Sie aber immer dunkler und gehen eventuell sogar komplett aus.

Nachfolgend ein extremeres Beispiel mit einem 15m langen COB-LED-Streifen:

Die Helligkeit der LEDs wurde hier alle 2m gemessen und sie fällt bis zum Ende der Strecke auf unter 10% ab. Wo zu Beginn die LEDs noch hell strahlen, glimmen sie am Ende nur noch.

Die Ursache für diesen Helligkeitsabfall ist in der Grafik direkt mit angegeben. Es ist der Spannungsabfall, der über die Länge des LED-Bandes entsteht.

Der LED-Streifen wird mit konstant 24 Volt versorgt. Mit jedem weiteren Zentimeter Kupferleitbahn auf dem LED-Band, mit jeder LED und jedem kleinen Vorwiderstand fällt die Spannung ein wenig ab, so dass am Ende der 15m Strecke nur noch 20,8 Volt übrig sind. Da LEDs eine exponentielle Strom-Spannungskennlinie haben und die Helligkeit linear mit der Stromstärke abnimmt, entsteht ein massiver Helligkeitsabfall über dem LED-Band.

Was beeinflusst den Helligkeitsabfall?

Neben der Länge des LED-Bandes hat die Versorgungsspannung einen sehr großen Einfluss auf den Helligkeitsabfall. So zeigen 12V LED-Bänder bei gleicher Leistung einen viel deutlicheren Spannungsabfall als 24V LED-Streifen. Noch extremer ist es bei 5V LED-Streifen, bei denen meist schon nach 2m die Helligkeit deutlich abgefallen ist. Für größere Installationen empfehlen sich daher generell immer 24V LED-Streifen.

Ein weiterer Faktor ist, wie viele LED pro Meter auf dem LED-Band verbaut sind. Je dichter ein LED-Band mit LEDs bestückt ist, desto gravierender ist meist auch der Helligkeitsabfall. Als Beispiel oben das Bild mit den 15m COB-LED-Band bei dem über 500 winzige LEDs pro Meter verwendet werden. COB-LED-Bänder zeigen daher stets einen sehr deutlichen Helligkeitsabfall.

Weiterhin hat die Anzahl der LEDs pro LED-Band-Segment einen sehr großen Einfluss.

Ein letzter Punkt ist die Wärmeentwicklung am LED-Band. Jedes LED-Band heizt sich im Betrieb auf und je höher die Temperatur ist, desto höher wird auch der Widerstand und damit der Spannungs- und Helligkeitsabfall. Eine erhöhte Wärmeentwicklung entsteht natürlich bei Verwendung minderwertiger (oder gar keiner!) Aluprofile, aber auch einfach bei LED-Streifen mit höherer Leistung. So wird ein ultrahelles LED-Band mit 20 Watt/m Leistungsaufnahme i.d.R. schneller einen Helligkeitsabfall zeigen, als ein solches mit nur 10 Watt/m.

Wie kann man den Helligkeitsabfall verhindern?

Der Spannungsabfall auf dem LED-Band führt nicht nur zu einem mehr oder weniger deutlich sichtbaren Helligkeitsabfall. Es entsteht dabei auch eine sehr hohe Stromstärke auf dem Band, was die verbauten Komponenten unnötig aufheizen kann. Daher sollte ein zu hoher Spannungsabfall generell vermieden werden.

Die 5m-Faustregel

Verkabelung bei größeren LED-Installationen

Das bedeutet nun, dass man bei längeren LED-Installationen die Verkabelung entsprechend plant. So kann ein 10m langer LED-Streifen die Spannungszuführung genau in der Mitte erhalten (siehe Bild oben) – die 5m-Faustregel ist erfüllt. Ist die Kabelzuführung in der Mitte nicht realisierbar, sollte man am Anfang und Ende des 10m LED-Streifens jeweils Spannung zuführen.

Hierzu ein Beispiel mit einem 10m langen 24V RGBW-LED-Streifen:

Mit nur einseitiger Einspeisung sinkt die Spannung und damit die Helligkeit über die Länge deutlich. Am Ende des 10m LED-Bandes sind nur noch 64% Lichtstrom im Vergleich zu Anfangshelligkeit übrig. Ein LED-Band mit engerer LED-Bestückung und ganz besonders eines mit nur 12V Spannung hätte hier einen noch viel deutlicheren Lichtabfall gezeigt.

Hier nun der selbe Aufbau, aber mit beidseitiger Spannungseinspeisung:

Hier sinkt die Helligkeit auf max. 84% – dann etwa in der Mitte des LED-Streifens. Dies ist nicht mehr wahrnehmbar, da der leichte Abfall ja auch graduell verläuft.

Das größte Problem entsteht sowieso immer, wo 2 LED-Streifen aufeinander treffen. Haben Sie z.B. ein langes LED-Band, dessen Ende nur noch 64% Helligkeit aufweist (wie im obigen Beispiel) und daran schließt sich direkt ein neues LED-Band an, dass durch eine neue Spannungseinspeisung wieder 100% Helligkeit aufweist, so ist dieser „Bruch“ natürlich sichtbar. Ein allmählicher Helligkeits-Abfall um 10 oder auch 20% über mehrere Meter LED-Band ist hingegen kaum wahrnehmbar.

Das häufigere Einspeisen der Spannung in ein LED-Band ist also in jedem Fall zu empfehlen! Dabei müssen nicht jedes mal neue Netzteile und Controller gesetzt werden, sondern die Stromaufteilung kann von nur einem Gerät z.B. über WAGO-Klemmen u.ä. erfolgen:

Spannungsabfall bei Versorgungskabeln

Eventuell haben Sie sich schon gefragt, warum beim obigen Beispiel mit beidseitiger Spannungseinspeisung rechts bei „10m“ nur 93% Helligkeit erreicht werden und nicht 100%.

Dies liegt daran, dass natürlich auch über die Versorgungskabel, die zu den Einspeisestellen geführt werden, etwas Spannung abfällt. Bei längerer Kabeln können dies durchaus beträchtliche Spannungsrückgänge sein, insbesondere wenn eine sehr hohe Stromstärke über das Kabel transportiert wird.

Mit entsprechend dickeren Kabeln mit größeren Querschnitten kann man den Spannungsabfall minimieren. Hierfür gibt es im Netz diverse Rechner, die einem bei der Auswahl des passenden Kabelquerschnitts helfen:

LED-Streifen ohne Helligkeitsabfall

Die Verkabelung mit mehrfacher Einspeisung kann sehr aufwendig sein. Die Frage ist daher, ob es nicht auch LED-Streifen gibt, die gänzlich ohne Helligkeitsabfall funktionieren?

230V LED-Streifen

In der Tat sind mit 230V-LED-Streifen sehr große Längen ohne erneute Spannungseinspeisung realisierbar. 20m am Stück z.B. sind kein Problem. Allerdings haben 230V-LED-Streifen auch einige Nachteile:

• Mögliche Flickereffekte, insbesondere wenn gedimmt werden soll.
• Nur in sehr großen Abständen teilbar (z.B. alle 1m).
• Lebensgefährliche Spannung! Änderungen und Anpassungen darf nur eine Elektro-Fachkraft durchführen.
• Nur mit Silikonüberzug einsetzbar, was die Lebensdauer der LEDs verringert.

Weitere Hinweise und Tips haben wir in einem gesonderten Artikel zusammengefasst:

Generell sehen wir den Einsatz von 230V LED-Streifen nur im Außenbereich, z.B. im Garten, da hier i.d.R. keine so enge Teilbarkeit notwendig ist, ein Silikonüberzug als Wetterschutz sowieso nötig wird und ein eventuelles, leichtes Flickern weniger stört.

In Innenräumen empfehlen wir 230V LED-Streifen nicht. Hier gibt es deutlich geeignetere Lösungen!

LED-Streifen mit Konstantstromquellen

Eine noch eher neue Entwicklung sind LED-Streifen mit eingebauten Konstantstromquellen, kurz KSQ.

Diese kleinen KSQ können in einem weiten Spannungsbereich arbeiten (z.B. von 19V – 28V) und versorgen in diesem Bereich die nachfolgenden LEDs stets mit einem stabilen Betriebsstrom. Dadurch haben die LEDs immer die selbe Helligkeit, auch wenn die Spannung über das LED-Band deutlich abfällt.

Hier ein Beispiel mit einem 10m langen LED-Band mit eingebauten KSQ:

Das LED-Band ist nur einseitig mit Spannung versorgt und nach hinten hin fällt die Spannung deutlich auf fast 19V ab. Die Konstantstromtreiber gleichen dieses aber aus und so sind nach 10m Länge und nur noch 19,2V Spannung immer noch 99% Lichtstrom im Vergleich zur Anfangshelligkeit messbar.

In der Mitte steigt die Helligkeit sogar leicht um einige Prozent, was aber nicht wahrnehmbar ist.

Die LED-Streifen mit KSQ können dabei genauso eingesetzt werden, wie LED-Streifen ohne KSQ. Die selben Netzteile, die selben Controller. Die PWM eines LED-Controllers (um die LEDs zu Dimmen) beeinflusst die KSQ in keinster Weise und umgekehrt. Wir haben selbst ultraschnelle LED-Controller mit 30.000Hz PWM für den Filmbereich erfolgreich getestet.

Von daher gibt es keine wirklichen Nachteile beim Einsatz von LED-Streifen mit KSQ, außer dass diese ein wenig teurer sind und insgesamt mehr Leistung ziehen, da die KSQ ja alle Verlustleistungen (am LED-Band selbst, aber auch über die Versorgungskabel) ausgleichen. Planen Sie hier also mit etwas mehr Reserve bei Netzteilen und LED-Controllern.

Seitdem LEDs auch in der Allgemeinbeleuchtung, also z.B. zu Hause im Wohnzimmer eingesetzt werden, gibt es eine ganze Reihe Mythen, die sich um die Beleuchtungstechnik ranken. Übertrieben positive Eigenschaften genauso wie unbelegte negative Effekte werden den LEDs aus verschiedenen Richtungen angedichtet. So geht es auch den LEDs nicht anders, wie jeder neuen Technologie, sei es Mobilfunk, E-Mobilität oder Online-Banking.

Wir möchten hier einmal mit den 5 am weitesten verbreiteten Mythen aufräumen.

1. LEDs erzeugen keine Wärme
2. LEDs erzeugen ein unnatürliches Licht
3. LEDs haben eine schädlichen Blaulichtanteil
4. LEDs flimmern und stören so das Wohlbefinden
5. Warmweiße LEDs sind nicht richtig hell

1) LEDs erzeugen keine Wärme

Moderne LEDs sind in der Tat sehr effiziente Lichtquellen, die einen guten Teil der eingebrachten Energie in Licht umwandeln. Schaut man sich das Spektrum z.B. einer hochwertigen LED an, erkennt man, dass diese keinerlei Infrarotanteile (also keinerlei Wärme) emittiert. Ganz anders, als z.B. eine Glühlampe, die sehr viel Infrarotanteile in Ihrem Spektrum hat (dunkelroter Bereich):

Das Licht von LEDs ist also in der Tat nahezu wärmefrei.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass LEDs keine Wärme erzeugen. Diese wird nur nicht mit dem Licht emittiert. Selbst modernste LEDs erreichen kaum Effizienzwerte von über 50%. Dies bedeutet, dass etwa die Hälfte der eingebrachten Energie eben nicht in Licht, sondern nach wie vor in (Verlust-)wärme umgewandelt wird.

Dennoch sind die rund 50% Effizienz moderner LEDs ein nach wie vor sehr guter Wert. Zum Vergleich erreichen herkömmliche Glühlampen nur rund 5%.

2) LEDs erzeugen ein unnatürliches Licht

Einige Menschen lehnen LED-Beleuchtung generell ab, da Sie das von LEDs erzeugte Licht als unnatürlich oder „hässlich“ empfinden. Woher genau kommt das und was ist der physikalische Hintergrund?

Das, was wir als „Licht“ bezeichnen, ist nichts anderes, als ein eher schmaler Strahlungsbereich zwischen ca. 380 und 780nm Wellenlänge, den unsere Augen wahrnehmen können. Wie das Licht wirkt, wie Farben darunter wirken und wie wir diese wahrnehmen, wird von der spektralen Verteilung innerhalb dieses Strahlungsbereichs bestimmt. Jede Lichtquelle hat eine spezifisches Lichtspektrum und hier kann es sehr große Unterschiede geben:

Das Licht von Glüh- oder Halogenlampen hat z.B. ein sehr gleichmäßiges, ansteigendes Spektrum mit viel mehr Spektralanteilen im roten als im blauen Bereich. Das Licht der Sonne hingegen weißt viele kleine Spitzen im Spektrum auf und hat deutlich mehr Anteile im blauen Bereich. Daher wirkt das Licht, dass z.B. durch unser Fenster fällt, auch viel bläulicher als das der Wohnzimmerlampe, die ggf. mit Glühlicht arbeitet.

Was bedeutet nun überhaupt „natürliches Licht„?

Streng genommen kann nur das Licht der Sonne oder ggf. des Himmels als „natürlich“ bezeichnet werden. Eine Glühlampe z.B. ist immer ein künstlich bzw. technisch erzeugtes Licht. Ein Lagerfeuer oder eine Kerzenflamme mag man ggf. noch als „natürlich“ ansehen.

Dies ist aber nicht der entscheidende Punkt. Menschen sehen das als natürlich an, was Sie kennen und was im Vergleich dann anders aussieht, wird als „unnatürlich“ bewertet. Da in Innenräumen seit Generationen schon Glühlicht eingesetzt wird, vergleichen viele Menschen neue Lichttechnologien – seien es Energiesparlampen oder jetzt LED – mit Glühlicht.

Die allerersten LED-Lampen für den Allgemeingebrauch waren oft bläulich und kaltweiß (da warmweißes LED-Licht noch nicht in hohen Helligkeiten herstellbar waren) und damit klar „unnatürlich“ im Vergleich zum warmen Glühlicht.

Die Frage ist nun, welche Auswirkungen diese verbleibenden spektralen Unterschiede haben?

Es gibt hierzu viele Untersuchungen und etablierte Bewertungsmethoden. Die bekannteste ist sicherlich der sogenannte Color Rendering Index (CRI). Hierbei werden mit 2 unterschiedliche Lichtquellen – also eine LED und als Referenz i.d.R. Glühlicht – diverse Testfarben beleuchtet und es wird geschaut, wie sich die Farben unter dem Testlicht im Vergleich zur Referenz verändert. Wie diese Abweichungen im Schnitt wahrgenommen werden, wurde mit diversen Testpersonen ermittelt. Ein CRI-Wert >90 gilt als sehr gut, d.h. hier werden dann so gut wie keine Unterschiede mehr wahrgenommen.

Moderne LEDs erreichen sehr häufig CRI-Werte >90. Auch >95 ist verfügbar.

Man kann sehr lang über die Aussagekraft der CRI-Methode diskutieren, auch neuere Methoden wie TM-30-15 usw. zu Rate ziehen. Nach meiner nun 15-jährigen Erfahrung im Bereich LED-Beleuchtung, sind die Unterschiede, die bei einem CRI>90 noch übrig bleiben, für die allermeisten Anwendungen irrelevant und würde von den meisten Menschen selbst im direkten Vergleich nicht einmal wahrgenommen werden.

Es ist daher absolut möglich, ein „natürlich“ wirkendes Licht auch mit LEDs zu erzeugen. Entscheidend ist hierbei (neben dem CRI>90) vor allem das Binning, d.h. dass die LEDs auch so selektiert sind, dass ihr Farbort nah am Glühlicht – präziser am Planck’schen Kurvenzug der Farbtemperaturen – liegt. So gibt es nach wie vor viele (günstige) LEDs, die farblich deutlich Richtung Grün oder auch Rosa tendieren und dies ist viel störender, als z.B. ein CRI von knapp unter 90.

Händler, die auf Qualität setzen, geben Farbortwerte oder am besten spektrale Messungen für Ihre Produkte mit an. Nachfolgend die Messwerte des CCT-LED-Bandes LK04-9g von LED-Studien mit Farbortdiagramm. Die schwarze Kurve ist der Planck’sche Kurvenzug (für natürliches Weißlicht), die blauen & gelben Punkte sind die gemessenen Farborte dieses LED-Streifens.

3) LEDs erzeugen schädliches, blaues Licht

Ein Mythos, der direkt an das Thema LED-Lichtspektrum anschließt, ist das Thema Blaulichtgefährdung.

Korrekt ist, dass nahezu alle weißen LEDs einen blauen LED-Chips als Basis nutzen, dessen Licht dann von einem Phosphor konvertiert wird, so dass in Summer weißes Licht entsteht. Dieses Verfahren ist altbekannt und wurde z.B. seit jeher auch bei Leuchtstoffröhren eingesetzt (hier allerdings mit UV-Licht anstatt blauem Licht als Basis). Je mehr Phosphor eingesetzt wird, desto wärmer wird i.d.R. das Licht und es gibt auch verschiedene Phophor-Arten.

Was bleibt ist jedoch immer ein mehr oder weniger deutlicher Blauanteil im Spektrum:

Wie gefährlich ist dieser Blaulichtanteil nun?

Es gibt unzählige Studien dazu, wie der Blauanteil bei LEDs den Menschen beeinflussen und gefährden kann. Vermutlich findet jeder mindestens eine Handvoll Studien, die den einen oder anderen Standpunkt unterstützen. Insgesamt lässt sich aber festhalten, dass die Studien, die eine zu vernachlässigende Gefährdung sehen, deutlich überwiegen. Dazu gehören Studien der LiTG (Deutsche Lichttechnische Gesellschaft), BAuA (Bundesanstalt für Arbeitsschutz), BfS (Bundesamt für Strahlenschutz) DGUV (Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung), der TU Ilmenau oder auch SCENHIR und SCHEER der europäischen Kommission.

Hier einige Links:

• https://www.dguv.de/medien/fb-verwaltung/sachgebiete/beleuchtung/photobio.pdf
• https://www.litg.de/media/15913.25_LiTG_Publikation
• http://doris.bfs.de/jspui/bitstream/urn:nbn:de:0221-2019032717803/3/BfS_2019_3617S82441.pdf
• https://www.baua.de/DE/Angebote/Publikationen/Berichte/F2115.pdf?__blob=publicationFile
• https://ec.europa.eu/health/ph_risk/committees/04_scenihr/scenihr_cons_11_en.htm
• https://ec.europa.eu/health/scientific_committees/consultations/public_consultations/scheer_consultation_05_de

Insgesamt bleibt festzuhalten, dass die Einwirkung von Blaulicht an einem typischen sonnigen Tag die einer normalen LED-Beleuchtung bei weitem übersteigt. Wir sprechen hier vom Faktor 10.000 – 100.000, die der Blaulichtanteil beim normales Tageslicht (selbst an bewölkten Tagen) den von LED-Leuchten übersteigt. Wäre der Blaulichtanteil normaler LED-Leuchten also gefährlich, dann dürften wir auch keine 5 Minuten mehr unter freiem Himmel verbringen.

Sonderfälle der Gefährdung gibt es am ehesten in der Produktion von LED-Leuchten und Lampen, wo die Mitarbeiter sehr lange Zeit einer hellen Bestrahlung von LED-Licht ausgesetzt sind. Für den normalen Alltag, sei es privat oder auf Arbeit liegt die Gefährdung von LEDs jedoch weit unter dem, was z.B. nur die Sonne an blauer Strahlung emittiert.

4) LEDs flackern und stören damit das Wohlbefinden

Den meisten Mythen liegt eine Wahrheit zu Grunde, aber es ist absolut falsch, diese als generelle Regel anzunehmen. So ist es auch hier.

Woher kommt die Annahme, dass LED-Licht flickert oder flimmert?

(Anm.: Der Begriff „Flackern“ bezeichnet eine eher unregelmäßige Helligkeitsschwankung, also wie z.B. das Flackern einer Kerze)

In der Tat gibt es eine Reihe LED-Lichtquellen, die störend flickern können. Hierzu gehören insbesondere Retrofit-Leuchtmittel, also LED-Lampen für die Standard Glühlampenfassungen E27 und E14, aber auch die neuerdings angebotenen 230V LED-Streifen.

Woher kommt das Flickern? Unser Stromnetz arbeitet mit einer 230 Volt Wechselspannung mit 50Hz. D.h. 50 mal in der Sekunde wird eine Sinuswelle beschrieben. Auch eine Glühlampe zeigt an einer solchen Sinuswelle Helligkeitsschwankungen, da der Glühfaden aber sehr träge ist, sind die Schwankungen sehr gering und werden vom Menschen nicht wahrgenommen.

Anders ist es bei LEDs, denn diese reagieren überhaupt nicht träge, sondern setzen jede Veränderung in der Spannung sofort in einen veränderten Helligkeitswert um. Das Flickern von LEDs an einem 50Hz Sinus ist also wahrnehmbar! I.d.R. wird der Sinus durch die LED-Elektronik gleichgeschaltet, d.h. es entstehen 100Hz Halbwellen, aber auch dies ist noch als Flickern wahrnehmbar.

Hochwertige LED-Leuchtmittel setzen komplexere Elektronik ein, die z.B. durch Kondensatoren die Halbwellen noch etwas glätten, aber generell ist in den kleinen E27 und besonders E14-Sockeln sehr wenig Platz für hochwertige Elektronik.

Viele LED-Retrofit-Lampen aber auch andere günstige LED-Leuchtmittel, wie Tubes, Panels, LED-Lichtschläuchen usw. können also durchaus flickern, insbesondere wenn Sie direkt an 230V betrieben werden.

Es gilt aber mit Sicherheit nicht generell, dass LEDs flickern. Im Gegenteil. Eine LED – als Diode – kann in nur einer Richtung betrieben werden und wird daher sehr oft über eine einfache Gleichspannung versorgt. Z.B. werden LED-Streifen oft direkt an einer Konstantspannungsquelle (Netzteil mit 24V oder 12V) betrieben und da kann nichts flickern. Es ist ein konstante Spannung, ein konstanter Strom und damit auch eine konstante Helligkeit.

Soll eine solche LED – oder LED-Streifen – nun gedimmt werden, kann z.B. einfach der Strom reduziert werden und nach wie vor gibt es keinerlei Helligkeitsschwankungen. Da die Stromregelung aber weniger präzise ist und technisch etwas aufwendiger, wird häufiger die sogenannte Pulsweitenmodulation (kurz PWM) eingesetzt. Dabei werden die LEDs sehr schnell ein und ausgeschaltet und damit die Illusion einer Helligkeitsreduzierung erreicht.

Die LEDs reagieren, wie gesagt, sofort auf eine Änderung des Stromes und daher ist dieses harte Ein / Aus Schalten in Sachen Flickern natürlich noch einmal viel deutlicher als z.B. eine Sinuswelle wie oben beim Wechselstrom beschrieben. Eine 100Hz PWM würde z.B. ein derartig deutlichen Flickern erzeugen, dass es als Stroboskopeffekt sofort unerträglich wäre. Sehr billige PWM-LED-Controller arbeiten mit 200Hz, was immer noch ein deutlich störendes Flickern verursacht. Als Minimum sollten daher 400Hz angesehen werden, moderne Controller arbeiten mit >1.000Hz.

Ein 1.000Hz Flickern ist technisch natürlich immer noch ein Flickern. Allerdings kann eine derart hohe Frequenz nicht mehr vom Auge aufgelöst werden und es sind hier wissenschaftlich keinerlei Beeinträchtigungen oder gar Schädigungen festgestellt wurden. Das LED-Streifen an modernen LED-Controllern durch Ihr Flickern also das Wohlbefinden stören, kann demnach als Mythos eingeordnet werden.

Auch dazu einige Links:

• https://www.elektronikpraxis.vogel.de/flimmern-bei-led-leuchten-muss-das-wirklich-sein-a-471093/
• https://www.smarthouse-pro.de/licht/ursache-und-vermessung.138700.html
• https://www.segula.de/led-flimmern-led-flicker-woher-kommt-das/
• https://www.derlichtpeter.de/de/lichtflimmern/
• https://www.professional-system.de/basics/flickerfrei-beim-dimmen-was-bedeutet-das-wirklich/
• https://www.dial.de/article/die-ieee-1789-ein-neuer-standard-zur-bewertung-von-flimmernden-leds/
• https://www.eup-network.de/fileadmin/user_upload/Lichtquellen_VO_2019_2015_EU_DE.pdf

5) Warmweißes Licht ist nicht richtig hell

Hartnäckig hält sich das Gerücht, dass man mit warmweißen LEDs keine richtig helle Beleuchtung erzeugen kann. Dass man also kaltweiße oder zumindest neutralweiße LEDs benötigt, um eine wirklich helle Raumbeleuchtung zu erzeugen.

Dies ist natürlich Unsinn. Hier werden die Lichtfarbe (bei Weißlicht gemessen in Kelvin) mit der Lichthelligkeit (gemessen in Lumen) verknüpft. Es ist aber heutzutage problemlos möglich, auch mit warmweißen LEDs eine sehr helle, ja sogar extrem helle Beleuchtung zu realisieren.

Hier einmal 2 Beispiele:

Das LED-Band LK04-24b ist in warmweißen 2.700K um ein vielfaches heller als das kaltweiße LK04-26b. Zwar hat das warmweiße LED-Band auch eine etwas über 2-fach höhere Leistungsaufnahme von 22 Watt/m, aber die Helligkeit liegt mit 3.300 Lumen/m mehr als 4 mal so hoch. Die warmweißen LEDs des LK04-24b sind also auch viel effizienter als die kaltweißen LEDs des LK04-26b. Es sind einfach andere LED-Typen verbaut.

Mit LED-Bändern, wie dem LK04-24b kann man selbst sehr große Räume auch indirekt extrem hell UND warmweiß beleuchten.

Woher kommt die falsche Annahme, dass nur mit kaltweißen LEDs hohe Helligkeiten erreicht werden können?

2 Erklärungen:

1) Vergleicht man bei selben LED-Typen verschiedene Farbtemperaturen direkt miteinander, sind in der Tat die kaltweißen LEDs noch ein wenig effizienter als die Warmweißen. So erreicht das oben erwähnte LK04-24b in kaltweißen 6.000 Kelvin sogar an die 4.000 Lumen/m. Die Unterschiede sind hier aber nicht so gravierend, dass man darauf seine Entscheidung für oder gegen eine Farbtemperatur fällen sollte. Möchte man eine höhere Helligkeit, greift man einfach zu einem anderen LED-Typ – nicht zu einer anderen Farbtemperatur.

2) Der Mensch verknüpft aus der Evolution heraus, warmweißes Licht (früher Feuer, Kerzen, einfache Glühlampen) mit Gemütlichkeit und im Vergleich viel weniger Helligkeit als das kaltweiße Licht (Tageslicht, Himmel, Sonne). Eine identisch helle kaltweiße Leuchte empfindet der Mensch als heller im Vergleich zu einer warmweißen, selbst wenn beide messtechnisch exakt die selben Lumen liefern. Die spektrale Empfindlichkeit der Augen wird bei der Bewertung über Lumen bereits berücksichtigt. Es ist also eine rein psychologische Einschätzung bzw. Interpretation des Gehirns.

Natürlich kann man dieses Empfinden nicht völlig außer Acht lassen. Möchte jemand bewusst den Effekt eines von Tageslicht durchfluteten, hellen Raumes mit künstlicher Beleuchtung erzeugen, so macht es keinen Sinn, dies mit warmweißen LEDs zu probieren – egal wie hell diese auch gewählt werden. Es geht hier auch um die Empfindungen, die das kaltweiße (oder neutralweiße) Licht in uns erzeugt und dann muss auch die Lichtfarbe zum gewünschten Effekt passen.

Die pauschale Aussage, dass warmweißes Licht nicht richtig hell ist, wird aber tagtäglich in tausenden hell UND warmweiß beleuchteten Räumen eindrucksvoll widerlegt.

Die Antwort ist generell zweigeteilt und davon abhängig, für welchen Zweck man das weiße Licht einsetzen möchte. Wir unterscheiden hierbei zwischen reinem Effektlicht und einer richtigen Beleuchtung, sprich wo ein ganzer Raum oder ein Bereich erhellt werden soll.

RGB-LED-Streifen bei reinem Effektlicht

Häufig werden LED-Streifen als reiner Lichteffekt gesetzt. D.h. nur das LED-Band selbst (häufig in einem Aluprofil mit milchig-opaler Abdeckung) soll als Effekt wirken oder es wird ein kleiner Bereich an einer Wand oder in einem Möbel damit angestrahlt, wobei es rein um den Effekt geht. Hier 2 Beispiele:

In beiden Beispielen werden die LED-Streifen nur als kleiner Akzent oder Effekt eingesetzt. Sie haben keine wirklichen Beleuchtungsaufgaben.

Derartige kleine Lichtakzente möchte man natürlich nicht immer nur in gesättigtem blau, grün oder rot haben, sondern eventuell auch einmal in einem dezenten Warm- oder Kaltweiß. Dies ist auch mit reinen RGB-LED-Streifen sehr gut machbar.

Der RGB-Farbraum

Wie sieht dies nun in Realität aus? Dazu haben wir einen Test aufgebaut:

Test mit RGB-LEDs im Vergleich zu weißen LEDs

Im folgenden haben wir einen Test aufgebaut, bei dem links ein typischer RGB-LED-Streifen verbaut ist (der LK04-3c von LED-Studien.de) und rechts ein CCT-LED-Streifen mit hochwertigen (CRI>90), kaltweißen und warmweißen LEDs (LK04-9d von LED-Studien.de).

Rechts bzw. unten liegen beide LED-Streifen unter einer milchigen Acrylplatte, so dass man das Licht beim Durchscheinen (Transmission) beurteilen kann. Links bzw. oben steht eine weiße Platte senkrecht auf den Streifen, so dass man hier den Lichteffekt auf der Platte (Reflexion) sehen kann. Letzteres würde also eine indirekten Effektbeleuchtung entsprechen.

Die LED-Streifen sind so angeschlossen, dass wir links alle Farben und rechts die beiden Weißtöne individuell ansteuern und dimmen können.

Wir können nun Rot, Grün und Blau in ein Verhältnis bringen und so dem warmweißen Licht des CCT-LED-Streifens links angleichen. Dies geschieht einfach per Auge. Für ein Warmweiß benötigen wir sehr viel Rot und Grün und nur wenig Blau. Nach einigem Probieren und Optimieren wird folgendes Ergebnis erreicht:

Sowohl bei der Transmission, als auch der Reflektion wird ein sehr ähnlicher Weißlichtton erreicht. Ein überzeugendes Warmweiß.

Für ein Kaltweiß müssen primär blaue und grüne LEDs gemischt werden und dazu noch ein wenig Rot. Auch hier lässt sich ein überzeugendes Ergebnis erreichen.

Zwischentöne, wie ein Neutralweiß mit beispielsweise 4.000K, sowie besonders warme Töne unter 2.700 Kelvin oder sehr kalte im Bereich 10.000K sind genauso darstellbar.

WICHTIG: Die RGB-LEDs lassen sich stets nur für eine Transmissions- oder Reflexionsfarbe an die weiße Vorgabe anpassen. Als Beispiel: Haben Sie eine weiße Wand, so können die RGB-LEDs derart gemischt werden, dass Sie auf dieser weißen Band wie ein realistisches Warmweiß wirken. Das ist machbar.

Jede andere Farbe, als Beispiel eine Holzvertäfelung, die einen Teil der weißen Wand verkleidet, wird aber verfälscht wiedergegeben. Die Mischung aus RGB-LEDs wird auf dem Holzuntergrund dann nicht wie Warmweiß aussehen, sondern kann komplett verschoben sein und „falsch“ wirken. Dies liegt an dem verfälschten, sehr löchrigen Lichtspektrum der RGB-Mischung.

RGB-LED Streifen bei richtiger Beleuchtung

Sobald eine Lichtquelle nicht nur für reine Effekte und kleine Akzente eingesetzt wird, sondern wirklich etwas beleuchten soll, wird die spektrale Zusammensetzung dieser Lichtquelle entscheidend. Schauen wir uns also einmal die Lichtspektren des über RGB gemischten Weiß im Vergleich zu echten weißen LEDs an:

Diese völlig anderen, lückenhaften Spektren bei den RGB-Mischungen führen dazu, dass die Beleuchtungsergebnisse stark voneinander abweichen. Vereinfacht ausgedrückt: Eine Lichtquelle, die z.B. fast gar keine gelben Spektralanteile hat, wie hier die RGB-LEDs, kann z.B. den Farbton einer gelblichen Wand oder auch von hellem, gelblichen Holz überhaupt nicht richtig wiedergeben.

Man spricht in diesem Zusammenhang von den Farbwiedergabe-Eigenschaften. Diese können auch rechnerisch bestimmt werden, wobei die bekannteste Methode hier der Color Rendering Index, kurz CRI ist. Sehr gute Lichtquellen erreichen einen CRI>90. RGB-LEDs liegen deutlich unter 50.

Das Ergebnis schlechter Farbwiedergabe zeigt der folgende Vergleich. Links haben wir eine hochwertige, warmweiße LED, rechts das gemischte Warmweiß mit RGB-LEDs.

Die Farbverfälschungen ziehen sich durch fast alle Bereiche. Gelb, Orange, Hautton, Braun, Türkis, Hellblau, Hellgrün u.a. Einzig Weiß- und Grautöne werden hier gut getroffen, den daraufhin wurde das RGB-Licht auch optisch gemischt.

Fazit

Für Beleuchtungsaufgaben sind RGB-LED-Streifen keine gute Option, da das Lichtspektrum zu lückenhaft und damit die Farbwiedergabe unnatürlich und verfälschend ist. Unter derartigem Licht lässt sich weder angenehm arbeiten, noch essen, kochen, Zeitung lesen usw.

Nutzen Sie hier also unbedingt RGBW-LED-Streifen, die neben den farbigen LEDs auch eine richtige, hochwertige weiße LED bieten.

Für reine Effektanwendungen und kleine Akzente ohne Beleuchtungsaufgabe, kann man jedoch auch RGB-LED-Streifen einsetzen. Ein überzeugendes weißes Effektlicht lässt sich auch mit diesen präzise mischen. Solange nur das Licht selbst betrachtet wird oder nur eine feste Farbe (z.B. weiße Wand) beleuchtet wird, fällt nicht wirklich auf, dass gar keine echten weißen LEDs im Einsatz sind.

Für eine hochwertige LED-Beleuchtung mit Farbeffekten und gutem Weißlicht gibt es aktuell 2 verschiedene Arten von LED-Streifen. Die klassischen RGBW-LED-Bänder, bei denen RGB-Farb-LEDs mit nur einer weißen LED gemischt werden und die neueren RGB+CCT LED-Streifen, bei denen warmweiße und kaltweiße LEDs gemeinsam eingesetzt werden:

Auf den ersten Blick erscheint es natürlich von Vorteil, gleich 2 Arten weißer LEDs zur Verfügung zu haben. So lassen sich sehr einfach auch verschiedene Farbtemperaturen einstellen und das Licht von einem gemütlichen Warmweiß bis hin zu einem eleganten Kaltweiß verändern.

In diesem Artikel zeigen wir, dass RGB-CCT LED-Bänder aber auch eine Reihe Nachteile haben und sich auch mit RGBW-LED-Streifen sämtliche Farbtemperaturen realisieren lassen. Für nahezu alle Anwendungen sind RGBW-LED-Bänder besser geeignet als die neuen RGB+CCT LED-Streifen.

Nachteile von RGB+CCT LED-Bändern

Beginnen wir einmal direkt mit den Nachteilen von RGB+CCT LED-Bändern gegenüber herkömmlichen RGBW-LED-Bändern:

1) Weniger helles Weiß

Bei den typischen RGB+CCT LED-Streifen sind 5 verschiedene LED-Chips in einem Gehäuse untergebracht, sogenanntes 5in1 Konzept. Die 3 Farben Rot, Grün und Blau, sowie die warmweiße und die kaltweiße LED teilen sich die Gesamtleistung i.d.R. zu gleichen Teilen. Hat das Band z.B. eine Gesamtleistung von 20 Watt/m, stehen für die warmweißen LEDs z.B. nur 4 Watt zur Verfügung. Das ist nicht besonders hell.

2) Farben und Weiß nicht zugleich einstellbar

Viele Steuerungen erlauben es bei RGB+CCT nicht, dass gleichzeitig die RGB-Farben und die Weißtöne eingestellt werden können. Entweder leuchten nur die Farb-LEDs oder nur die weißen LEDs.

Dies hat zum Nachteil, dass sich nur sehr gesättigte Farben einstellen lassen und z.B. kein Hellblau, kein Hellgrün, kein Rosa usw. denn dafür müsste man den farbigen LEDs ein Weiß beimischen können. Bei RGBW hingegen ist dies in aller Regel problemlos möglich.

3) Höhere Anfälligkeit für Defekte

LEDs, die mehrere Chips kombinieren, wie z.B. 4in1 RGBW-LEDs müssen sehr viele Funktionen und damit Lötkontakte auf wenig Fläche vereinen. So sind bei einer 4in1 RGBW-LEDs 8 winzige Lötkotakte auf dem LED-Band an jeder einzelnen LED. Die Leiterbahnen für die Zuführung des Stromes sind dementsprechend recht dünn und eng.

Vorteile von RGB+CCT LED-Streifen

Der Vorteil eines RGB+CCT LED-Streifens ist natürlich die komfortable Änderung der Farbtemperatur von warm- nach kaltweiß. So lassen sich gemütliche Lichtstimmungen mit Warmweiß und solche für höhere Konzentration mit Neutral- oder Kaltweiß sehr schnell einstellen.

So kann z.B. in einem Wohnzimmer am Nachmittag ein Neutralweiß gewählt werden, da man hier noch konzentriert am Esstisch arbeiten möchte oder vielleicht auch das Wohnzimmer putzt. Beim Abendessen wird man dann aber sicher einen warmweißen, gemütlicheren Lichtton bevorzugen.

Die selbe Änderung des Weißtons lässt sich aber genauso auch mit einem normalen RGBW-LED-Streifen erreichen. Dafür braucht es kein RGB+CCT.

Farbtemperatur-Einstellung mit RGBW-LED-Streifen

Es ist nicht notwendig, extra verschiedene weiße LEDs zu verbauen, nur um zwischen warmweißen, neutralweißen und kaltweißen Licht wechseln zu können. Das gleiche lässt sich erreichen, indem man nur einer verbauten weißen LED (z.B. ein schönes Warmweiß) bei Bedarf farbige LEDs beimischt.

Im folgenden der Farbraum eines RGBW-LED-Streifens:

In einem Test wurden mit einem RGBW-LED-Band LK04-6d von LED-Studien verschiedenste Farbtemperaturen eingestellt:

Hierbei werden die Farbtemperaturen nicht nur optisch sehr präzise erreicht, sondern auch mit einem sehr guten Lichtspektrum und dementsprechend hoher Farbwiedergabe. Als Beispiel 3 verschiedene Messergebnisse mit Lichtspektrum und CRI-Wert:

Wie gesagt, wurden alle Ergebnisse mit ein und demselben LED-Band LK04-6d erzielt, dass nur warmweiße LEDs verbaut hat und keinerlei kaltweißen oder andere weiße LEDs. In den Spektren vom kaltweißen und neutralweißen Ergebnis sieht man, wie die blauen und grünen LEDs das Spektrum ergänzen und so die neuen Weißlichttöne erzeugen.

Dabei werden auch durchgängig gute CRI-Werte deutlich über 80 erzeugt. Hat man warmweiße LEDs mit CRI>90 als Basis, wie z.B. beim LK04-6o, werden auch die gemischten Neutral- und Kaltweiß über 90 liegen. Es sind auch noch extreme Farbtemperaturen bis in Richtung 2.000K und 10.000K möglich.

Fazit

Der Artikel zeigt, dass es aus unserer Sicht i.d.R. keinen wirklichen Bedarf für RGB+CCT Lösungen gibt. Verschiedenen Farbtemperaturen in hochwertiger Qualität können mit normalen RGBW-LED-Streifen genauso erzeugt werden und das bei höherer Helligkeit. Zusätzlich sind RGBW-LED-Bänder weniger anfällig für Defekte und Sie erlauben es auch ohne Probleme, Pastellfarben wie Hellblau, Rosa usw. einzustellen.

Als einziger Vorteil bei RGB+CCT bleibt, dass man hier auch stufenlos die Farbtemperatur verändern kann. Bei RGBW sind aktuell nur voreingestellte Farbtemperaturen über Speicherplätze möglich. Die Erfahrung zeigt aber, dass man im Alltag nur ganz am Anfang vielleicht noch ab und an eine stufenlos einstellbare Farbtemperatur nutzt und dann sehr schnell 1 oder 2 Speicherplätze mit den gewünschten Farbtemperaturen belegt und fortan einfach schnell über die Speicherplätze die passende Lichtstimmung wählt.

Für bestimmte Anwendungen ist es wichtig, dass sich das LED-Band ganz besonders flexibel verlegen lässt. Alle LED-Streifen sind in einer Richtung recht gut biegbar und können sich so auch Rundungen und geschwungenen Konturen anpassen. Bendable LED-Streifen können dies in alle Richtungen!

Beim Bendable LED-Streifen ist das Band in einer Art Zick-Zack Muster aufgebaut. Die wechselseitigen Kerben link und rechts erlauben es, dass das Band so auch um Kurven und Biegungen geführt werden kann.

Mit diesem Aufbau sind Bendable LED-Streifen die flexibelsten LED-Bänder am Markt und z.B. für Logos, Schriften usw. sehr gut geeignet. Es gibt kaum Formen, die nicht realisierbar sind.

Durch die Untergliederung des Bandes gibt es allerdings auch Nachteile. So sind Bendable LED-Streifen i.a.R. nur mit max. 60 LED/m bestückt. Eine engere Bestückung ist durch die Zick-Zack Muster im Trägermaterial nicht möglich. Zudem können Bendable LED-Bänder nur mit eher geringer Helligkeit gefertigt werden. Die recht dünnen Leiterbahnen auf dem Band können größere Leistungen und damit Stromstärken nicht übertragen.

Der LK04-7f von LED-Studien z.B. arbeiten mit 60 LED/m und können ca. 700 Lumen/m erzeugen. Für typische Akzent- und Effektanwendungen ist dies aber absolut ausreichend. Verfügbar sind die Bänder in warmweiß und neutralweiß.

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Weitere Varianten von LED-Streifen

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  Weiße LED-Streifen
• 
  Einstellbare Farbtemperatur
• 
  RGBW LED-Streifen
• 
  Digitale LED-Streifen
• 
  COB LED-Streifen
• 
  Neonflex LED-Bänder
• 
  230V LED-Streifen
• 
  Dim2Warm LED-Streifen
• 
  RGB+CCT LED-Streifen

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