Auswirkungen LED auf Melatonin

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Moderator: T.Hoffmann

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edan
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Mo, 25.07.11, 17:48

Hallo,

ich möchte nach und nach alle herkömmlichen Glühbirnen durch LEDs tauschen.
In den Medien war allerdings auch schon zu lesen, das LEDs munter machen sollen, indem diese
die Melatoninproduktion unterdrücken. Dies wäre sehr ungünstig, da meine Lampe mit dem längsten
Betrieb abends im Wohnzimmer brennt.

Nun würde ich gerne wissen, ob dies an der Leuchtquelle LED generell liegt oder
ob dieses Problem einfach durch eine warmweiße LED Lampe mit niedriger Farbtemperatur
umgangen werden kann?

Vielen Dank!
Edan
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stoske
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Mo, 25.07.11, 18:51

Hi,

sucht man nach "LED" und "Melatonin", dann findet man nur Berichte die sich
auf LED-Bildschirme beziehen. Hier einer davon...

http://www.focus.de/gesundheit/gesundle ... 12176.html

... ich finde es wenig erstaunlich und auch eigentlich logisch, dass Licht generell
"wach" macht, das liegt doch in der Natur der Sache. Und umso mehr natürlich,
je näher das Licht dem Tageslicht kommt. Ich denke, du brauchst dir da keinen
Kopf zu machen, solange du nicht abends im Wohnzimmer eine Tageslichtlampe
oder was kaltweißes einsetzt, egal ob LED, Röhre oder sonstwas - aber das macht
man in der Regel doch sowieso nicht.

Grüße, Stephan
edan
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Sa, 30.07.11, 16:05

Hallo,

ich hatte noch einmal mit einem Professor Kontakt, der sich beruflich mit diesem Thema beschäftigt.
Dieser bestätigt, das nur die Farbtemperatur und die Beleuchtungsstärke Einfluß auf die Melatoninproduktion
haben, nicht die Art der Leuchtquelle. Er empfiehlt eine warmweisse LED mit höchstens 3000k Farbtemperatur,
die nicht stärker als 200 Lux leuchtet.
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stoske
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Sa, 30.07.11, 17:18

Prima. Dann kannst du dir ja nun was aussuchen.

Mit 200 Lumen wirst du aber je nach Anwendung nicht auskommen.
Das würde ich vom persönlichen Empfinden abhängig machen - und
von der Aufgabe des Lichtes.
stromflo
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So, 31.07.11, 23:25

die nicht stärker als 200 Lux leuchtet.
Er hat ja auch Lux geschrieben... nicht Lumen.

Gruß Flo
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stoske
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So, 31.07.11, 23:47

Oh, stimmt, verlesen. Dann macht das auch viel mehr Sinn :)
Danke.
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Mo, 01.08.11, 11:49

stoske hat geschrieben:http://www.focus.de/gesundheit/gesundle ... 12176.html

... ich finde es wenig erstaunlich und auch eigentlich logisch, dass Licht generell
"wach" macht, das liegt doch in der Natur der Sache. Und umso mehr natürlich,
je näher das Licht dem Tageslicht kommt.
Meiner Meinung nach ein Journallien-typisch unqualifizierter Beitrag vom Focus:
Folgene Fehler fallen mir sofort und ohne lange nachzudenken beim ersten Durchlesen auf:

-es wird mit keinem Wort darauf eingegangen, dass alle (halbwegs guten) Monitor+Fernseher eine einstellbare Farbtemperatur haben, somit kann der blau-Anteil reduziert werden

-konventionelle CCFL-Röhren haben auch noch nie warmweißes Licht abgegeben

-Katastrophal: es wird vollkommen ignoriert, dass LED-Backlights LEIDEr sehr oft per unglaublich niederig getakteter PWM gedimmt werden, statt linear. Das führt das eigentlich dank TFT endlich ausgestorbene Flimmern wieder ein! Und Das dürfte eher müde als munter machen! Aueßrdem ist es dadurch ein gigantischer Unterschied, ob man einen Monitor mit voller Helligkeit (== flimmerfrei) oder einen mir höherer maximaler Helligkeit, aber gedimmt (im Mittel gleich hell, aber FLIMMERND) vor die Probanden setzt

(Man kennt das Flimmern auch von LED-Rücklichtern: insbesondere VW nutzt unsäglich niedrige PWM-Frequenzen. mir erschließt sich weder, wieso man das Dimmen per PWM machen muss, noch wieso die Frequenzen so niedrig sind und erst recht nicht, wie das KBA jemals so einen Sch**** zulassen konnte!
VW ist darüberhinaus nicht in der Lage LEDs korrekt zu verschalten (habe eine defekte Polo-Bremsleuchte mal von innen gesehen), die nehmen immer mehrere in Reihe, die Reihen dann parallel und dann nur einen dicken Vorwiderstand: etsprechend schnell Fallen die LEDs aus, gerade gestern habe ich an einem GolfPlus ein LED-Blinklicht gesehen: immer wenn es an war waren einige LEDs komplett aus,, andere flackerten mit ca. 5 Hz.)
Machen einen Monster-Aufstand bei der Qualifikation für das über ihre Konzerneigene Leiharbeitsfirma einzustellende Personal, bekommen aber bei den gigantischen Stückzahlen so ein für ein Auto WINZIGES Stück elementarsten Engeneering-Know-Hows im Bereich LEDs nicht gebacken... absolut Rätselhaft!)
Loong

Mo, 01.08.11, 17:29

Oh, oh,

zu dem Thema Wachheitsbeeinflussung durch Licht wird ziemlich viel Quark geschrieben. Selbsternannte "Baubiologen", ich halte sie für moderne Scharlatane, tun sich da oft besonders unrühmlich hervor...

Die Fakten:
  • Die Melatoninausschüttung wird durch lichtempfindliche Zellen in der Netzhaut gesteuert. Deren Empfindlichkeitsmaximum liegt im blauen Spektralbereich bei etwa 460 Nanometern Wellenlänge. Werden sie angesprochen, drosseln sie die Ausschüttung des Hormons.
  • Zu dunkelblau nimmt deren Empfindlichkeit schneller ab als Richtung grün, die 50-%-Empfindlichkeiten liegen bei etwa 450 und 510 nm, die 10-Prozent-Werte bei 390 resp. 575 nm. Über- und unterhalb sind die Rezeptoren praktisch blind.
  • Der Einfluß auf die Melatoninausschüttung ist ein Schwellwerteffekt, d. h. unter ein bestimmten Grenze findet keine Wirkung mehr statt. Die Schwelle ist jedoch individuell verschieden und liegt nach derzeitigem Kenntnissstand zwischen 0,2 und 0,9 Watt pro m² Strahlungssleistung in diesem Spektralbereich.
Was folgern wir daraus:
  • Die Lichtfarbe der Lichtquelle ist egal. Es kommt einzig und allein darauf an, ob die Lichtquelle genug Strahlungsleistung im relevanten Spektralbereich erzeugt.
Umgerechnet auf die Beleuchtungsstärke, bedeutet das, daß eine warmweiße Leuchtstofflampe der Lichtfarbe 830 zwischen 140 Lux (entspr. 0,2 Watt pro m² zwischen 390 und 575 Nanometern) und 630 Lux (0,9 Wm⁻²) aufbringen muß, eine 865er Leuchtstofflampe zwischen 90 und 405 Lux. Eine Cree XRA2011 in warmweiß schafft das mit 150 bis 675 Lux, in kaltweiß braucht es 105 bis 470 Lux.
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Mo, 01.08.11, 18:34

Ich kann hier nur für mich sprechen:
warmweißes Licht wirkt gemütlich resp. entspannend und macht mich persönlich müde, träge. Neutral- und kaltweißes Licht hingegen hält mich wach.

Dass auch IR-Licht Auswirkungen im Gehirn hervorrufen, haben englische Wissenschaftler festgestellt. Infrarotes Licht mit 1070nm soll bei Alzheimer-Patienten eine Steigerung der Aufnahmefähigkeit im Gehirn hervorrufen. Ob und wieviel Wahres in dieser Behauptung steckt, kann ich nicht beurteilen. Ich bin kein Wissenschaftler.

Lasercomponents: 1070 nm InGaAs LED für den medizinischen Einsatz
Loong

Mo, 01.08.11, 18:44

Da unser eingebauter optischer Hochleistungs-Signalprozessor einen automatischen Weißabgleich besitzt und damit die Lichtfarbe des Hauptlichts nicht erkennen kann, halte ich das, Entschuldigung, für Einbildung.

Ich sitze oft bis zum Schlafengehen vor einem 5.500-Kelvin-Bildschirm, der Schreibtisch wird von einer 5.500-K-Vollspektrumlampe beleuchtet. Schlafen kann ich trotzdem wie ein Murmeltier :wink:.
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Mo, 01.08.11, 21:24

Loong hat geschrieben:Da unser eingebauter optischer Hochleistungs-Signalprozessor einen automatischen Weißabgleich besitzt und damit die Lichtfarbe des Hauptlichts nicht erkennen kann, halte ich das, Entschuldigung, für Einbildung.
Da die Melatoninauschüttung nicht von unserem optischen Hochleistungs-Signalprozessor übernommen wird ist der Weißabgleich und das eigene Empfinden der Farbtemperatur vollkommen egal. Es zählt das was tatsächlich da ist, nicht wie es einem vorkommt.
Loong

Mo, 01.08.11, 21:27

Genau.

Die harten Fakten habe ich ja weiter oben schon aufgezählt. Wir sind alle gespannt, von Dir darüber hinausgehende Erkenntnisse zu erfahren.
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Di, 02.08.11, 08:13

Ich habe auch nicht das Gefühl, dass mich ein Monitor oder warm/kaltweißes Licht am Schlafen hindert, bzw. es fördert.

Kalweißes Licht hält mich bei geringer Helligkeit auch nicht wach, da wirkt es eher wie ein Mondschein (5mm-LEDs), in mittelmäßiger Helligkeit (normale Reaumbeleuchtung) finde ich es viel zu steril und für den Wohnbereich wirklich hässlich, warmweißes wirkt deutlich schöner und wenn ich wach bleiben und mich konzentrieren möchte, dann habe ich es gerne sehr hell, das aber diffus (indirekt beleuchtet) und warmweiß.

Zu diesem Zwecke habe ich 2 nackte 58W-Leuchtstoffröhren, eine 930 von Osram und eine 827 von Philips, das gibt ein sehr angenehm wohnliches, aber mit >6000 Lumen auch schön helles Licht. Ganz ähnlich dem von Halogenlampen. Ein Teil kommt direkt, der Rest über die weiße Decke als Reflektor.

Macht man das nach dem Aufstehen an, glaubt man die Sonne würde reinscheinen :-)
(Die 930-Röhre hat 20€, die 827-Röhre 10€ gekostet, das dimmbare EVG AFAIR 50-60€)

Dimmbar ist das natürlich auch, aber leider eignen sich Leuchtstoffröhren nur sehr bedingt zum Dimmen: technisch zwar problemlos möglich, bis deutlich unter 5% Helligkeit/10% Leistung, aber die Farbwiedergabe und auch die Farbtemperatur leiden sehr, es wurde wirklich Zeit für dermaßen helle und günstige LEDs wie die Cree CXA2011 ! :-) Die jetzt noch in CRI93+ und ich wäre voll zufrieden!
Loong

Di, 02.08.11, 09:28

CRI 93+ / Ra 93+ hat geschrieben:Dimmbar ist das natürlich auch, aber leider eignen sich Leuchtstoffröhren nur sehr bedingt zum Dimmen: technisch zwar problemlos möglich, bis deutlich unter 5% Helligkeit/10% Leistung, aber die Farbwiedergabe und auch die Farbtemperatur leiden sehr, ...
Diese Behauptung ist nach wie vor falsch.
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Di, 02.08.11, 11:58

Na siehst Du, da schreibt Osram, dass man die 150K Unterschied aufgrund des Leuchtdichteunterschieds deutlich stärker Wahrnimmt als sie sind. UND, dass es bei schlagartiger Änderung der Dimmstelleung auch messbar für einige Zeit noch deutlich größere Unterschiede gibt --- genau die fallen mir negativ auf.

Die Farbwiedergabequalitätsieht für mich insbesondere bei der 930-Röhre im Dimmbetrieb aber subjektiv "übelst" aus, die 827er-Röhre hat weniger Probleme. Es geht in Richtung Rosé. Allerdings zugegeben nur leicht, aber genug als dass es stört.

Noch hast Du mich nicht ganz überzeugt, dass es bei einer T8-5-Banden-Lampe (die 930-Röhre) im Dimmbetrieb keine Abstriche beim Farbwiedergabeindex gibt, ich habe die ja. Wenn der Hersteller das sagt, ist das erstmal mit Vorsicht zu genießen. Vielleicht stört auch die Philips 827-Röhre am gleichen EVG, die haben evtl. leicht verschiedene Brennspannungen.

Außerdem Beziehe ich mich nicht auf einen dimmbereich von 50...100%, da fällt es nach Temperaturanpasung nicht groß auf, aber bei niedrigster Dimmstellung wirkt das Licht doch äußerst fahl, insbesondere das der Osram-930-Röhre. Eine Cree XR-E 3000K macht schöneres Licht --- mit CRI typ 75. Schöneres, wenn man hohe Ansprüche hat NICHT wirklich schönes Licht, wohlgemerkt.

Leider kann ich das aber mangels CRI-Messgerät nicht belegen, das sind in der Tat nur subjektive Einschätzungen.

Vielleicht kann ja mal jemand messen, der nicht gleichzeitig Hersteller der Leuchtstoffröhren ist... dass Osram für seine T5-Röhren schon Rx 90...100 angibt ist erstaunlich, wäre mal instessant, wo die meisten Exemplare wirklich liegen.

Und vielleicht kommt auch noch das diskontinuierliche Spektrum dazu: die LEDs der Lumitronix-Matrix machen IMHO mir Ihren Ra 85 ein schöneres/natürlicheres Licht als meine 930-Röhre mir Ra 90+.

Google-Eingabe:
(Rückgang|reduzierter) (farbwiedergabeindex|CRI|Farbwiedergabequalität|"color rendering index") (leuchtstoffröhre|leuchtstofflampe|kompaktleuchtstofflampe|CFL) (gedimmt|gedimmte|dimmen|dimmed) -lichtstrom -lichtstromrückgang
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Di, 02.08.11, 13:07

Hallo,

ich sehe da schon einen Unterschied, ob jemand schreibt, beim Dimmen ändere sich die Leuchtdichte und deshalb komme es einem so vor, als ändere sich die Farbtemperatur, oder beim Dimmen ändere sich die Farbtemperatur, Punkt.

Daß CRI nicht gleich CRI ist, weiß man schon seit längerem. In der CIE 177:2007, "Colour Rendering of White LED Light Sources", beschreibt die Kommission, daß der subjektive, visuell wahrgenommene CRI von LEDs nicht mit der allgemein angewandten Bewertung nach CIE 13.3-1995 übereinstimmt, LEDs haben eine subjektiv bessere Farbwiedergabe als rechnerisch nach dem Verfahren CIE 13.3-1995 ermittelt. Da existieren unabhängige Studien drüber. Eigentlich sollte bereits in der ersten Jahreshälfte 2011 eine Ergänzung zu CIE 13.3-1995 rauskommen, um den Rechenwert wieder dem subjektiv empfundenen Wert näherzubringen, aber da diskutiert die CIE wohl noch.
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Mi, 03.08.11, 12:01

Loong hat geschrieben:Hallo,
ich sehe da schon einen Unterschied, ob jemand schreibt, beim Dimmen ändere sich die Leuchtdichte und deshalb komme es einem so vor, als ändere sich die Farbtemperatur, oder beim Dimmen ändere sich die Farbtemperatur, Punkt.
Erstmal ***** für den Link.
Aber Osram schreibt ja nicht, dass es einem nur so vorkommt, als ob, sondern, dass es einem a) stärker vorkommt, als objektiv zu messen, ABER eben auch, dass b) ein messbarer Unterschied von 150K dauerhaft vorhanden sein kann und vor allem c) dass dieser messbare Unterschied beim schlagartigen Dimmen für eine kurze Zeit über den 150K liegt. (meinen Beobachtungen nach würde ich sagen so ca. 2 bis 5 Minuten lang)

Dass meine zugegeben sicherlich teilweise subjektiven Beobachtungen nicht ganz daneben liegen können, sehe ich daran, dass dieser Effekt beim Dimmen von LEDs, wo ähnliche Leuchtdichteunterschiede erreicht werden, deutlich weniger bis fast gar nicht wahrnehmbar ist.
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