Ohne Licht keine Farbe

Das Zusammenspiel ist entscheidend

Eine gute Beleuchtung gibt Farben unverfälscht wieder – in vielen Lichtanwendungen ein Muss. Doch Licht bringt auch selbst Farbe in Gebäude, Gärten oder an Fassaden. Die LED bietet dafür viele neue Möglichkei­ten der Gestaltung. Zugleich ist die emotionale Wirkung farbiger Beleuchtung immer stärker gefragt.

Ein Maler kann noch so meisterhaft arbeiten: Letztlich entscheidet das Licht darüber, ob sein Werk naturgetreu wahrgenommen wird oder nicht. Denn der Mensch kann Farben nur sehen, wenn diese auch im Spektrum des Lichtes vorhanden sind, das dem Betrachter zur Verfügung steht. Oder anders gesagt: Erst das richtige Licht macht Farben sichtbar. Diesen Zusammenhang verdeutlicht folgender Versuch: Eine Rose erstrahlt bei Tageslicht in sattem Rot. Doch unter einer Natriumdampflampe wird daraus ein schwer definierbarer Ockerton, da das Licht der Lampe kaum Rotanteile enthält.

Das Beispiel zeigt, wie wichtig eine farbechte Beleuchtung für eine korrekte Wahrnehmung ist. Der Alltag hält weitere Beispiele bereit: Im Textilgeschäft müssen Kunden die Farben von Stoffen beurteilen. In Wohn- und Arbeitsräumen sollen farbige Wände und
Bilder richtig zur Geltung kommen. Und zu Hause vor dem Spiegel wünscht sich wohl jeder eine naturgetreue Beleuchtung für die Körper­pflege. Zwar sind viele Farbeindrücke im Gehirn gespeichert, so dass vom Licht verfälschte Farben in der Wahrnehmung automatisch korrigiert werden. Doch wenn keine Erfahrungswerte vorliegen, ist der Mensch auf eine gute Farbwiedergabe der Beleuchtung angewiesen. Sie ist daher neben Beleuchtungsniveau und Schattigkeit ein wichtiges Kriterium, wenn es darum geht, die Qualität einer Beleuchtung zu beurteilen.

Tageslicht ist der Maßstab

Eine perfekte Wiedergabe von Farben garantiert das natürliche Tageslicht. Jede künstliche Lichtquelle muss sich an diesem Maßstab messen lassen. Der Grund: Das Licht der Sonne enthält das komplette Lichtspektrum, also jenen Teil der elektromagnetischen Strah­lung, den der Mensch optisch wahrnehmen kann. Er reicht von 380 nm (Nanometer) Wellenlänge (violett) bis 780 nm (rot). Keine andere Lichtquelle kann Farben besser wiedergeben. Allerdings steht Tageslicht nur eingeschränkt zur Verfügung. Dunkelheit und schlechtes Wetter begrenzen den Lichteinfall. Im Freien schafft die Außenbeleuchtung einen Ausgleich, in Gebäuden müssen Räume – teilweise komplett – künstlich beleuchtet werden.

Auf naturgetreue Farben muss auch in Innenräumen niemand verzichten. So erzeugen etwa Halogenlampen ein dem Sonnenlicht ähnliches kontinuierliches Spektrum. Richtet man ihr Licht auf ein Glasprisma, erhält man alle sichtbaren Farben von Rot bis Violett. Bei Entladungslampen sind die Spektralfarben zwar weniger gleichmäßig verteilt. Einige Spektren sind in deren Licht stark vertreten, andere gar nicht. Dennoch erreichen etwa Leuchtstofflampen inzwischen eine gute Farbwiedergabe und können für anspruchsvolle Beleuchtungsaufgaben genutzt werden.

R_a-Index: farbechte Lampen erkennen

Ob eine Lichtquelle Farben gut wiedergibt, können Anwender anhand des Farbwiedergabe-Index R_a (Englisch: Colour-Rendering-Index CRI) beurteilen, der für jede Lichtquelle ermittelt wird. Dafür werden acht Testfarben jeweils mit einer farbechten Bezugslichtquelle (R_a = 100) und der zu prüfenden Lichtquelle beleuchtet. Je größer die Abweichung, desto schlechter die Farbwiedergabe der geprüften Lichtquelle. Einen Wert von R_a > 90 erreichen Halogenlampen, aber auch in der Farbwieder­gabe optimierte Halogen-Metalldampflampen und Leuchtstofflampen. Zum Vergleich: Natriumdampf-Lampen erreichen einen R_a-Wert zwischen 20 und 30.

Die vergleichsweise junge Lichtquelle LED (Light Emitting Diode) hat bei der Farbwieder­gabe besonders große Fortschritte gemacht. So ermöglichen hochwertige LEDs inzwischen eine ausgezeichnete Farbwiedergabe und erreichen R_a-Werte ≥ 90, etwa durch optimierte Leuchtstoffe und durch die Kombination von weißen und farbigen LEDs.

Ob LED oder konventionelle Lichtquelle: Wie gut eine Lampe Farben wiedergeben sollte, hängt von der jeweiligen Anwendung ab. In den meisten Wohnräumen genügt ein R_a-Index von mindestens 80. Für bestimmte Tätigkeiten wie Kochen oder Körperpflege sind höhere Werte empfehlenswert. In professionellen Anwendungen ist die Spannweite größer. Überraschend ist, in wie vielen Branchen es auf farbechte Beleuchtung ankommt: Medizinische Untersuchungsräume, Lebensmittelbetriebe, Lackierereien, industrielle Qualitätskontrolle, Handel – sie alle sind auf Lichtquellen mit hoher Farbwiedergabe angewiesen. Für Planer und Architekten halten einschlägige Normen wie DIN EN 12464-1 „Beleuchtung von Arbeitsplätzen in Innenräumen“ detaillierte Vorgaben bereit.

Farbe und Licht

Farben sind ein wichtiges Mittel, um Räume zu gestalten. Im Zusammenspiel mit dem Licht prägen sie den Raumeindruck. Der künst­lichen Beleuchtung kommt die Aufgabe zu, die vorhandenen Farben zur Geltung zu bringen. Gleichzeitig bestimmt die Farbe von Wänden, Decken und Böden auch deren Reflexionseigenschaften und damit die optische Wirkung eines Raumes: Helle Farben weiten ihn,
dunkle wirken begrenzend.

Die Beleuchtung unterstützt die Raumarchitektur, etwa indem Decken mit Flutern aufgehellt werden und der Raum somit visuell an Höhe gewinnt. Dunkle Böden verlangen häufig nach höheren Beleuchtungsstärken, da sie weniger Licht reflektieren. Farbig gestaltete Elemente, einzelne Wände oder Bilder, können mit einer eigenen Akzentbeleuch­tung zur Geltung gebracht werden. Auch Oberflächen arbeitet die Beleuchtung heraus, etwa indem Wandstrukturen mit Streiflicht betont werden.

Doch Licht gibt Farben nicht nur wieder, es bringt auch selbst Farbe in Gebäude, an Brücken und Fassaden. Selbst weiße Lichtquellen variieren zwischen rötlichem Warmweiß und bläulichen Tageslichtweiß. Die
Lichtfarbe wird mit der Farbtemperatur (Einheit: Kelvin (K)) beschrieben. Als Warmweiß wird der Bereich bis 3 300 K bezeichnet. Angaben zur Lichtfarbe finden sich auf jeder Lampenverpackung. Häufig werden Farbwiedergabewert und Lichtfarbe in einer herstellerneutralen Farbbezeichnung gemeinsam durch drei Ziffern angegeben. Die erste Ziffer steht für den R_a-Bereich der Lichtquelle, die beiden folgenden Ziffern für die Farbtemperatur. Eine Leuchtstofflampe mit R_a = 80 und einer Farbtemperatur von 3 000 K trägt also die Lichtfarbenkennzeichnung 830.

Lichtfarben prägen die Raum-Atmosphäre

Die Lichtfarbe sagt jedoch nichts über die spektrale Zusammensetzung einer Lichtquelle aus. Anders gesagt kann eine bestimmte Lichtfarbe durch Mischung von Lichtspektren erzielt werden. Daher lässt sich aus der Lichtfarbe auch nicht auf die Farb­wiedergabe-Eigenschaften einer Lichtquelle schließen.

Die Wirkung eines Raumes hängt in hohem Maße von der verwendeten Lichtfarbe ab. Warme Lichtfarben wirken beruhigend und sorgen für eine entspannte Atmosphäre. In der Wohnung oder auch in der Gastronomie sind sie daher besonders gefragt. Kühle Licht­farben mit Farbtemperaturen über 3 300 K wirken dagegen aktivierend. Sie kommen in der Arbeitsplatzbeleuchtung zur Geltung, wo Konzentration und Sachlichkeit gefragt sind.

Der Trend geht zunehmend weg von einer statischen Beleuchtung hin zu dynamisch wechselnden Helligkeiten und Lichtfarben. Denn von vielen Menschen werden je nach Tageszeit unterschiedliche Lichtstimmungen als angenehm empfunden. Licht beeinflusst die Ausschüttung von Hormonen und damit das Wohlbefinden sowie den biologischen Rhythmus des Menschen. Morgens wird oft neutral- und tageslichtweißes Licht bevorzugt, da es belebend wirkt, abends sind eher warmweiße Farbtemperaturen gefragt, die beruhigen und den Übergang zur Nachtruhe erleichtern. Viele elektronische Lichtmanagement-Systeme bieten die Möglichkeit, verschiedene Lichtszenen zu programmieren und automatisch gesteuert im Tagesverlauf abzurufen.

Farbiges Licht weckt Emotionen

Seit einiger Zeit findet die emotionale Wirkung des Lichts immer stärkere Beachtung. Damit wird auch die Beleuchtung mit farbigem Licht aufgewertet, denn Farben sind in der Lage, Gefühle und Stimmungen zu wecken und zu transportieren. Farbiges Licht wird gezielt eingesetzt, um Räume emotional aufzuladen. Im Gegensatz zu farbigen Wänden lässt es sich unkompliziert und schnell verändern. Zuhause kann zum Beispiel grünes Licht im Schlafzimmer eine ausgleichende Stimmung erzeugen, rotes Licht im Wohnzimmer eine anregende Gesprächsatmosphäre.

Die professionelle Beleuchtung setzt farbige Lichtquellen unter anderem in Shops und Gastronomie ein, wo Kunden emotional angesprochen werden. Schwimmbäder mit Wellnessbereichen nutzen farbiges Licht wiederum als Mittel zur Entspannung. In Kliniken und Arztpraxen wird farbiges Licht eingesetzt, um Patienten zu beruhigen.

Von Natur aus farbig

LEDs eignen sich besonders gut für farbige Beleuchtung, denn die Halbleiter-Chips der LEDs emittieren von Natur aus farbiges Licht. Darunter sind auch die drei Grundfarben Rot, Grün und Blau. Mit diesen Farben ausgerüstete LED-Module können durch Farbmischung bis zu 16,7 Mio. Farben erzeugen. Die automatische Steuerung übernehmen leistungsfähige Lichtmanagement-Systeme. Daraus ergeben sich viele Gestaltungsmöglichkeiten, von denen zum Beispiel Lichtwerbung, Shopbeleuchtung und Fassadenbeleuchtung profitieren. In der Veranstaltungstechnik sorgen farbige LEDs für aufsehenerregende Effekte bei Großereignissen. Gleichzeitig helfen die Leuchtdioden dank ihrer hohen Effizienz und langen Lebensdauer, Strom und Wartungskosten zu sparen.