Lichtfarbe oder Farbtemperatur

Häufig hören wir das Energiesparlampen kaltes Licht machen, oder wir lesen auf der Packung für eine Energiesparlampen „warmweißes“ Licht. Doch was hat es eigentlich damit auf sich und wie wird eingeteilt ob eine Lichtquelle warmes Licht aussendet oder kaltes Licht ausstrahlt.

: Lichtfarben

Hintergrund Farbtemperatur

Nun dazu müssen wir uns kurz mit der Physik beschäftigen. Als Farbtemperatur bezeichnet man einen Vergleichswert der nach zwei physikalischen Gesetzen (plancksches Strahlungsgesetz und wiensches Verschiebungsgesetz) die Intensitätskurve (Strahlungskuve) eines schwarzen Körpers im Maximum beschreibt. Diese Kurve verschiebt sich mit wachsender Temperatur immer mehr vom langwelligen in den kurzwelligen Bereich.

Übersetzt heißt das in etwa, wenn wir uns den Wolframdraht einer Glühlampe anschauen: Je heißer der Draht in der Glühlampe wird, desto mehr kurzwellige Strahlung gibt dieser ab. Je mehr kurzwellige Strahlung im Licht enthalten ist, desto kälter wirkt es.

Keine Bange, wenn Sie sich das nicht vorstellen können, es geht noch plastischer. Stellen Sie sich vor, Sie sind in einer Schmiede. Der Schmied möchte ein Hufeisen bearbeiten. Deshalb tut er einen Teil des Hufeisens in die Esse (den Schmiedeofen). Nach einer Zeit holt er das Hufeisen heraus um zu schauen ob er es schon schmieden kann.

Verlauf der Farbtemperatur am Beispiel eines Hufeisen

: Heißes Eisen

Sie sehen wie das Eisen zum Teil glüht. Der rechte obere Teil des Hufeisens ist noch kalt, es wurd nicht erhitzt. Dann wird das Hufeisen immer heißer. Erst wir es orange, dann gelb und schließlich hellgelb. Das orange Eisen strahlt dabei das "wärmste" Licht aus, ist aber nicht die wärmste Stelle am Eisen. Je heißer das Eisen wird, desto kälteres Licht strahlt es also ab. Bei sehr heißem Eisen spricht man ja auch von Weißgluht. Dabei wirkt das Eisen dann schon nicht mehr gelb, sondern fast weiß.

Licht das wir mit einer warmen Lichtfarbe wahrnehmen hat also seinen Schwerpunkt im Strahlungspektrum nahe der Infrarotstrahlung. Je kälter die Lichtfarbe wird, desto mehr liegt der Schwerpunkt in Richtung der UV-Strahlung.

Energiesparlampen haben anders als die Temperaturstrahler (Glühlampe und Halogenlampe) keine so kontinuierliche Verteilung der Wellenlängen über das Strahlungsspektrum. Einzelne Wellenlängen sind extrem stark betont. Im Mittel hat das Licht einer warmweißen Energiesparlampe zwar die gleiche Farbtemperatur wie das Licht einer Glühlampe, die Verteilung ist jedoch Grundverschieden. An dieser Tatsache liegt es auch das der Farbwiedergabeindex von Energiesparlampen und vielen andere effizienten Lichtquellen geringer ist als der von Temperaturstrahlern. Denn im Gegensatz zu diesen werden bei Energiesparlampen, Leuchtdioden usw. nicht Massen erhitzt, sondern Elektronen zum Schwingen gebracht. Diese strahlen dann in einem ganz eng begrenzten Wellenlängenbereich das Licht ab.

Farbtemperatur bestimmt die Lichtfarbe

Exakt erfasst wird die Lichtfarbe in °Kelvin. Diese Einheit ist abgeleitet von einem idealen Wärmestrahler und beschreibt welche Farbtemperatur dieser abstrahler würde, wenn man ihn auf diesen Wert erhitzt.

Hier zur Verdeutlichung: Sie fahren mit ihrem Fahrrad und haben den Dynamo eingeschaltet. Wenn Sie eine normale Glühlampe zur Beleuchtung nutzen leuchtet diese bei Schrittgeschwindigkeit nur orange auf, die Lampe ist nicht sehr heiß. Wenn sie sehr schnell fahren fließt mehr Strom und der Wolframdraht im inneren der Lampe wird deutlich heißer und gibt ein hellgelbes Licht ab. Dieses hat eine höhere Farbtemperatur, auch der Wolframdraht hat eine höhere Temperatur.

Hier sehen Sie eine Tabelle in der Farbtemperaturen von verschiedenen Leuchtmitteln und verschiedenen Tageszeiten aufgeführt sind.

Farbtemperatur ca.	Lichtarbe	Leuchtmittel / Bedingung
1900°K		Kerzenlicht
2000°K		Natriumdampflampe
2700°K	warmweiß	Glühlampe, ww Leuchtstofflampe
3000°K		Halogenlampe
4000°K	kaltweiß	Leuchtstofflampe kaltweiß
4500°K		Xenon-Lampe
5000°K		Morgensonne
5800°K		Mittagssonne
6500°K	tageslichtweiß	Leuchtstofflampe, tageslichtweiß