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Große Fortschritte bei der LED-Technik

Der nordbadische Diplom-Ingenieur Peter Erwin ist selbst überdurchschnittlich photosensibel, in Fachkreisen ist er als Lichtpeter und Entwickler der Maßeinheit Kompaktflimmergrad (CFD) bekannt. Er hat eindeutige Hinweise auf eine positive Entwicklung: Bei ausführlichen Messungen mit über 1.200 LED-Leuchtmitteln befanden sich zwar vor allem zu Beginn seiner Arbeit 2015 die kompakt gebauten, wechselstrombetriebenen Lampen mit E14-, GU10-, R7s- und G9-Sockeln überproportional unter den heftigsten Flimmerkandidaten.

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Vorwiegend unauffällig blieben dagegen ordentlich konstruierte E27-Birnen und integrierte Leuchten mit relativ großem Gehäuse, in denen unter den LED-Komponenten noch genug Platz für aufwendige Elektronik und ausreichende Wärmeabfuhr bleibt. Laut Erwin haben seriöse Hersteller, denen die Flimmerarmut wichtig ist, in jüngster Zeit große technische Fortschritte erzielt. Inzwischen gibt es auch zahlreiche kleine LED-Retrofit-Bauformen mit sehr gutem Flimmerverhalten zum direkten Ersatz von Glühlampen - sogar in dimmbaren Varianten.

Stromdimmung wird beliebter

Markus Gehnen, Professor der Technischen Hochschule Georg Agricola in Bochum, hat in seinem Wissenschaftsbereich das LED-Flimmern ausführlich untersucht und vermittelt im Gespräch mit Golem.de ebenfalls vorsichtigen Optimismus: "Generell habe ich den Eindruck, dass die Beleuchtungstechnik besser wird. Bei seriösen Herstellern findet man in den Datenblättern der Treiber inzwischen häufiger Angaben zur oft erfreulich hohen PWM-Frequenz. Stromdimmung wird mittlerweile auch häufiger praktiziert. Früher war das unbeliebt, weil geringe Ströme Exemplarstreuungen der LEDs sichtbar machten und Helligkeit oder Lichtfarbe scheckig wurden. Immer bessere Fertigungsverfahren mit geringeren Toleranzen haben das Problem jedoch entschärft."

  • Externe LED-Treiber für den Anschluss ans Haushaltsnetz mit 12 Volt auf der Sekundärseite - oben mit Gleich-, unten mit Wechselspannung und einem angeschlossenen Verbatim-LED-Spot. (Foto: W. Messer)
  • Horizontale Streifen im Standfoto der Videoaufnahme einer Philips-Hue-LED-Lampe, verursacht durch Interferenzen der LED-Pulsweitenmodulation mit der Bildwiederholfrequenz der Kamera ("Rolling Shutter"). (Foto: W. Messer)
  • LED-Chip-Platine und Kondensator-Netzteil eines billigen, nicht dimmbaren GU10-Strahlers. (Foto: W. Messer)
  • Schaltnetzteil in einer nicht dimmbaren Philips-LED-Röhre. (Foto: W. Messer)
  • Diplomingenieur Peter Erwin demonstriert in seinem Messlabor mit seinen Händen den Stroboskopeffekt durch flimmernde LED-Lampen. (Foto: Peter Erwin - mit freundlicher Genehmigung)
LED-Chip-Platine und Kondensator-Netzteil eines billigen, nicht dimmbaren GU10-Strahlers. (Foto: W. Messer)

Wer ganz sicher gehen will, kauft einen guten externen LED-Konstantstromtreiber mit 230-Volt-AC/12-Volt-DC-Wandler und schließt gleichspannungstaugliche, nicht dimmbare und völlig flimmerfreie LED-Lampen an. Alles, was dann eventuell noch stören kann, sind kurze, heftige Unregelmäßigkeiten im Primärstromnetz - etwa, wenn in der Nachbarschaft sehr starke Elektrogeräte (Maschinen) an- oder ausgeschaltet werden oder wenn der Stromversorger Rundsteuersignale sendet. Das macht sich jedoch allenfalls als kurzzeitiges, niederfrequentes Flackern bemerkbar und hat nichts mit dem nervigen Dauerflimmern zu tun.

Flimmerfreies Dimmen ist möglich

Wer auf Helligkeitsregelung in der Wohnung nicht verzichten will, sollte bei PWM-Ansteuerung der LEDs auf eine ausreichend hohe Regelfrequenz achten. Um auch unterbewusst detektiertes Flimmern zuverlässig zu verhindern, werden in verschiedenen Studien (PDF) Taktraten von mindestens einem Kilohertz empfohlen.

Flimmerexperte Peter Erwin plädiert dagegen für wesentlich höhere Frequenzen. Schließlich seien ein Ruhezustand der Augen und ein rein statischer Einfluss von Lichtquellen die absolute Ausnahme und nicht die Normalität. Im Alltag - etwa im Straßenverkehr - dominierten mehr oder weniger schnelle Bewegungen und Winkelgeschwindigkeiten. Erst bei PWM-Taktungen von etwa 2,5 kHz bei Kfz- und Allgemeinbeleuchtung seien wirklich alle negativen Effekte zuverlässig ausgeschlossen.

Eine weitere Alternative für zu Hause: LED-Lampen und -Leuchten, die sich mit einem einfachen Schalter kontinuierlich oder in Stufen flimmerfrei dimmen lassen. Eine Option ist ein komplettes Smart-Lighting-Steuerungssystem mit aufeinander abgestimmten Komponenten, das ebenfalls ohne alte Haushalts-Dimmertechnologie auskommt und damit konzeptionell bessere Voraussetzungen für Flimmerfreiheit bietet.

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 Auch beim Dimmen kann's flimmernNächste EU-Verordnung regelt auch Flimmern 
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