Farbwiedergabeindex (Ra- und CRI-Wert) bei LED Lampen

Der Farbwiedergabeindex, auch als Ra-Wert oder CRI-Wert bezeichnet, wird zur Beurteilung der Qualität der Farbwiedergabe einer Lichtquelle herangezogen. Was genau hinter dem Begriff steckt und wie dieser im Zusammenhang mit LED Lampen betrachtet wird, erklärt der folgende Text.

Definition des Farbwiedergabeindex

Der Farbwiedergabeindex ist eine Kennzahl einer fotometrischen Größe, mit deren Hilfe sich die Qualität der Farbwiedergabe von Lichtquellen gleicher Farbtemperatur beschreiben lässt. Die häufig verwendete Bezeichnung Ra steht für Referenzindex allgemein, während die Bezeichnung CRI für den englischen Begriff Colour Rendering Index verwendet wird.

Anhand des Farbwiedergabeindex lässt sich bestimmen, wie natürlich die Farben von Gegenständen wahrgenommen werden können, wenn diese von unterschiedlichen Lichtquellen angestrahlt werden. Er fungiert somit als Vergleichswert, um den Farbeindruck eines bestimmten Leuchtmittels zu bestimmen. Mithilfe des Farbwiedergabeindex lässt sich also die Lichtqualität verschiedener Leuchtmittel miteinander vergleichen.

Der Farbwiedergabeindex wird nicht in physikalischen Einheiten angegeben, sondern besitzt einen einzelnen Wert zwischen 1 und 100. Je niedriger der Ra-Wert bzw. CRI-Wert ist, desto schlechter werden die Farben wiedergegeben. Bei Leuchtmitteln mit höheren Werten geben die angestrahlten Farben das Licht natürlicher und für das menschliche Auge angenehmer wieder. Der Höchstwert liegt bei 100. Einen Ra-Wert bzw. CRI-Wert von 100 besitzt beispielsweise das natürliche Sonnenlicht. Auch herkömmliche Leuchtmittel wie Glühbirnen und Halogenlampen besitzen einen Ra-Wert bzw. CRI-Wert von bis zu 100. Bei weißen LED Lampen liegt der Wert etwa zwischen 75 und 98. Leuchtstofflampen erreichen hingegen nur einen Wert von etwa 60 bis 90.

Übersicht zum Farbwiedergabeindex verschiedener Lichtquellen

• Sonnenlicht 100
• Glühlampen bis 100
• Halogenlampen 95 bis 100
• LED Lampen 75 bis 98
• Energiesparlampen 80 bis 89
• Leuchtstofflampen 60 bis 90
• Quecksilberdampflampen 45 bis 50
• Natriumdampflampen 30 bis 40

Ermittlung des Farbwiedergabeindex

Für die Ermittlung des Farbwiedergabeindex wurden in der DIN 6169 insgesamt 14 Testfarben mit einem genormten Remissionsverlauf festgelegt. Deren Sekundärspektren werden jeweils einmal mit Testlichtquelle und einer Referenzlichtquelle gemessen. Die Referenzlichtquelle für alle Farbtemperaturen bis 5000 Kelvin stellt ein schwarzer Strahler dar. Alle Lichtquellen darüber werden mit einer tageslichtähnlichen Referenz gemessen.

Die 14 genormten Testfarben sind:

• R1 Altrosa
• R2 Senfgelb
• R3 Gelbgrün
• R4 Hellgrün
• R5 Türkisblau
• R6 Himmelblau
• R7 Asterviolett
• R8 Fliederviolett
• R9 Rot gesättigt
• R10 Gelb gesättigt
• R11 Grün gesättigt
• R12 Blau gesättigt
• R13 Rosa (Hautfarbe)
• R14 Blattgrün

Um den allgemeinen Farbwiedergabeindex zu bestimmen, muss das arithmetische Mittel der ersten acht Indizes ermittelt werden. Die acht Zahlenwerte werden addiert und das Ergebnis anschließend durch acht dividiert. Aus den einzelnen Abweichungen, also der Differenz zwischen künstlicher und natürlicher Lichtquelle, wird schließlich der Farbwiedergabeindex berechnet.

Farbwiedergabeindex bei LED Lampen

Der Farbwiedergabeindex ist bei LED Lampen ein wichtiger Qualitätsfaktor, der allerdings häufig kaum beachtet wird. In den meisten Fällen konzentrieren sich Interessenten beim Kauf von LED Lampen auf Werte wie den Lichtstrom in Lumen oder die Farbtemperatur in Kelvin. Der Ra-Wert bzw. CRI-Wert einer LED Lampe gibt allerdings eine nützliche Auskunft über die Qualität des erzeugten Lichts.

Die erste Generation von LED Lampen besaß lediglich einen relativ niedrigen Farbwiedergabeindex von etwa 60 bis 70. Dies führte dazu, dass viele Nutzer von den LED Lampen als Alternative zu herkömmlichen Leuchtmitteln sehr enttäuscht waren. Den frühen LED Lampen wird daher ein unnatürliches, schlechtes Licht nachgesagt. Mittlerweile ist die technische Entwicklung glücklicherweise deutlich weiter. Heutzutage sind LED Leuchtmittel mit Ra-Werten bzw. CRI-Werten von bis zu 98 erhältlich, die für ein angenehmes und intensives Licht mit hervorragender Farbwiedergabe sorgen.

Laut der EU Verordnung Nr. 1194/2012 ist für die Beleuchtung in Wohnbereichen bei LEDs ein Ra-Wert bzw. CRI-Wert von mindestens 80 vorgeschrieben. Für Außen- und Industriebereiche liegt die Mindestanforderung bei einem Ra-Wert bzw. CRI-Wert von mindestens 65. Dank der Verordnung findet man auf dem Markt kaum mehr LED Leuchtmittel mit einem Farbwiedergabeindex unter 80.

Beim Kauf von LED Leuchtmitteln sollte daher nicht nur auf die klassischen Kennzahlen wie Lichtstrom und Farbtemperatur geachtet, sondern auch der Farbwiedergabeindex berücksichtigt werden.