Warum ich immer noch eine 10-Watt-Halogenlampe an meinem Bett habe

Von Fatih Yetgin, Lichtarchitekt – Licht + Planung, Karlsruhe

Ich bin Lichtplaner. Ich arbeite jeden Tag mit LED. Ich spezifiziere LED-Leuchten für Wohnhäuser, Hotels, Büros und Arztpraxen. Und trotzdem: An meinem Nachttisch steht seit Jahren eine kleine 10-Watt-Halogenlampe. Das ist kein Widerspruch. Das ist eine bewusste Entscheidung.

Ich möchte erklären, warum.

Wie alles begann: 400.000 Jahre natürliches Licht

Die Geschichte des künstlichen Lichts beginnt mit einem Blitzeinschlag. Vor etwa 400.000 Jahren entdeckte der Homo erectus das Feuer – wahrscheinlich, weil ein Blitz einen Baum oder einen Busch entzündete. Von diesem Moment an hat der Mensch gelernt, Feuer zu kontrollieren und zu kultivieren.

Hunderttausende Jahre lang war jede Lichtquelle eine Verbrennungsquelle. Brennendes Holz. Tierisches Fett in ausgehöhlten Steinen. Öllampen. Kerzen aus Walrat und Bienenwachs. Petroleumlampen. Gasbeleuchtung. Alle diese Lichtquellen erzeugten Licht durch Verbrennung – also durch eine chemische Reaktion eines Brennstoffs mit Sauerstoff. Was dabei glüht, sind die heißen Gase und Rußpartikel in der Flamme. Und das erzeugte Licht hat ein breites, warmes Spektrum.

Das ist ein wichtiger Punkt, den ich gleich aufgreifen werde.

Von der Schmiede zur Glühlampe: Eine persönliche These

Bevor ich zur Glühlampe komme, ein Gedanke, der mir schon lange im Kopf ist. Jeder, der schon einmal einem Schmied zugeschaut hat, kennt das Phänomen: Ein Stück Eisen wird in die Esse gelegt, und mit steigender Temperatur beginnt es zu glühen – erst dunkelrot, dann kirschrot, dann orange, dann gelb, und schließlich weißglühend. Das Metall verbrennt nicht. Es reagiert nicht chemisch. Es wird einfach so heiß, dass es elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Bereich aussendet. Physiker nennen das Inkandeszenz – Temperaturstrahlung.

Die Schmiede gibt es seit der Eisenzeit, also seit etwa 1.200 vor Christus. Über 3.000 Jahre lang haben Schmiede dieses Phänomen täglich beobachtet: Erhitze ein Material stark genug, und es leuchtet – ohne Feuer, ohne Flamme, ohne Verbrennung.

Meine These: Das Prinzip der Glühlampe wurde nicht am Schreibtisch erfunden. Es wurde in der Schmiede beobachtet. Die Idee, einen Draht durch elektrischen Strom so stark zu erhitzen, dass er leuchtet, ist im Grunde die technische Übersetzung dessen, was jeder Hufschmied seit Jahrtausenden kannte. Bereits 1761 demonstrierte Ebenezer Kinnersley, wie man einen Draht durch Strom zum Glühen bringen kann. Humphry Davy zeigte 1802 an der Royal Institution in London, dass ein Platinstreifen durch elektrischen Strom glüht und Licht abgibt. Edison sah solche frühen Glühlampen – unter anderem eine von Moses G. Farmer in einem Bostoner Geschäft – und fragte Farmer persönlich um Rat.

Ich kann das nicht belegen. Es gibt kein Edison-Zitat, in dem er sagt: „Ich habe das vom Schmied gelernt." Aber die Kausalkette liegt für mich auf der Hand: Feuer → Schmiede → glühendes Metall → Glühlampe. Die Schmiede war die Brücke zwischen Verbrennung und Inkandeszenz.

Die Glühlampe: Inkandeszenz statt Verbrennung

Und hier liegt der entscheidende Unterschied zwischen der Glühlampe und allem, was davor kam. Ein Lagerfeuer, eine Kerze, eine Öllampe – all das sind Verbrennungsprozesse. Brennstoff plus Sauerstoff ergibt Wärme, Licht und Abgase.

Die Glühlampe funktioniert grundsätzlich anders. In ihr gibt es keine Verbrennung. Kein Brennstoff. Kein Sauerstoff – im Gegenteil: Der Glaskolben ist mit Schutzgas gefüllt oder evakuiert, gerade um eine Verbrennung des Glühfadens zu verhindern. Was passiert, ist reine Inkandeszenz: Ein elektrischer Strom wird durch einen dünnen Draht – den Glühfaden aus Wolfram – geleitet. Der Draht hat einen hohen elektrischen Widerstand. Dieser Widerstand wandelt elektrische Energie in Wärme um. Und wenn die Temperatur hoch genug ist – bei der Glühlampe etwa 2.700 Kelvin – sendet der Draht elektromagnetische Strahlung aus, darunter sichtbares Licht.

Der größte Teil dieser Strahlung liegt im Infrarotbereich. Nur etwa 5 % der zugeführten elektrischen Energie werden in sichtbares Licht umgewandelt. Die restlichen 95 % sind Wärmestrahlung. Forscher am MIT haben die Lichtausbeute konventioneller Glühlampen auf 2 bis 3 Prozent beziffert. Bei einer Halogenlampe ist der Wert etwas besser – durch den sogenannten Halogenzyklus, bei dem verdampftes Wolfram nicht auf dem Glaskolben ablagert, sondern durch die Halogenatome (meist Brom oder Jod) zum Glühfaden zurücktransportiert wird. Das ermöglicht höhere Betriebstemperaturen und damit eine etwas bessere Lichtausbeute von etwa 5 bis 10 Prozent.

Energetisch betrachtet: eine Katastrophe. Aber lichttechnisch? Ein Geschenk.

Denn das Spektrum einer Glühlampe ist ein kontinuierliches Spektrum. Es folgt der Planckschen Strahlungskurve – genau wie das Licht der Sonne, nur bei einer niedrigeren Temperatur. Alle Wellenlängen des sichtbaren Lichts sind enthalten, mit einem sanften Übergang von Blau über Grün und Gelb bis hin zu einem starken Rotanteil. Es ist ein Spektrum, das unser Auge seit Hunderttausenden von Jahren kennt – von der Glut des Lagerfeuers, vom glühenden Eisen in der Schmiede, von der Kerzenflamme. Es ist Temperaturstrahlung. Und genau so funktioniert auch unsere Sonne.

Was ist eine LED eigentlich?

LED steht für Light Emitting Diode – Licht emittierende Diode. Eine LED ist ein Halbleiterbauelement. Das Grundprinzip: Zwei unterschiedlich dotierte Halbleiterschichten – eine n-dotierte (mit Elektronenüberschuss) und eine p-dotierte (mit Elektronenmangel, sogenannten „Löchern") – werden zusammengebracht. An der Grenzschicht, dem sogenannten p-n-Übergang, rekombinieren Elektronen und Löcher, wenn eine Spannung angelegt wird. Bei dieser Rekombination wird Energie in Form von Photonen frei – also Licht.

Die Wellenlänge des emittierten Lichts hängt vom Halbleitermaterial ab. Eine einzelne LED erzeugt aber zunächst nur Licht einer einzigen Farbe – kein Weiß. Um weißes Licht zu erzeugen, verwendet man in der Regel eine blaue LED (auf Basis von Galliumnitrid, eine Erfindung, die Shuji Nakamura 1993 gelang) und beschichtet diesen Halbleiter mit einer Phosphormischung – einer Art gelblichem Kunststoff, der auf den Chip aufgetragen wird. Diese Beschichtung fängt einen Teil des blauen Lichts ab und wandelt ihn in längerwelliges Licht um – Gelb, Orange, Rot. Das blaue Licht der LED und das umgewandelte warmtonige Licht der Beschichtung mischen sich. Das Ergebnis nehmen wir als „weiß" wahr.

Das klingt clever. Ist es auch. Aber es hat Konsequenzen.

Das Spektrum: Kontinuierlich vs. zusammengesetzt

Das Spektrum einer Halogenlampe ist ein glatter, kontinuierlicher Bogen – wie ein Sonnenuntergang in Kurvenform. Jede Wellenlänge ist vertreten.

Das Spektrum einer weißen LED ist anders: Es zeigt einen markanten Peak im blauen Bereich (um 450 Nanometer) und eine breite, aber ungleichmäßige Erhebung im gelb-roten Bereich, erzeugt durch den Phosphor. Dazwischen – im cyan-türkisen Bereich um 480 bis 500 Nanometer – gibt es oft eine deutliche Senke. Es ist kein natürliches Spektrum. Es ist ein technisch zusammengesetztes Licht.

Für die meisten Anwendungen funktioniert das gut. Aber abends, am Bett, macht es einen Unterschied.

Blaues Licht und Melatonin: Was die Wissenschaft sagt

Das menschliche Auge besitzt neben den Stäbchen und Zapfen einen dritten Fotorezeptortyp: die intrinsisch photosensitiven retinalen Ganglienzellen (ipRGCs). Diese Zellen enthalten das Photopigment Melanopsin und reagieren besonders empfindlich auf Licht im Wellenlängenbereich von 446 bis 477 Nanometern – also genau im blauen Bereich, in dem LEDs ihren stärksten Peak haben.

Forscher der Harvard Medical School haben in einer kontrollierten Studie nachgewiesen, dass blaues Licht die Melatoninproduktion etwa doppelt so stark unterdrückt wie gleich helles grünes Licht und den zirkadianen Rhythmus um bis zu drei Stunden verschiebt. Eine Studie am Brigham and Women's Hospital (publiziert in den Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014) zeigte, dass Probanden, die abends auf einem leuchtenden E-Reader lasen, länger zum Einschlafen brauchten, weniger Melatonin produzierten und am nächsten Morgen weniger wach waren als die Vergleichsgruppe mit gedruckten Büchern.

Das Europäische Wissenschaftskomitee SCHEER (Scientific Committee on Health, Environmental and Emerging Risks) bestätigte in seinem Gutachten, dass die Blaulichtkomponente von LEDs potenziell den zirkadianen Rhythmus stören kann.

Eine Halogenlampe mit ihrer niedrigen Farbtemperatur von etwa 2.700 bis 3.000 Kelvin hat einen sehr geringen Blaulichtanteil. Ihr Spektrum liegt überwiegend im warmen, langwelligen Bereich. Dadurch hat sie einen minimalen Einfluss auf die Melatoninproduktion – genau wie ein Kerzenlicht oder ein Lagerfeuer.

Flicker: Das unsichtbare Problem

Jedes Leuchtmittel, das mit Wechselstrom betrieben wird, flackert. Die Netzfrequenz beträgt in Europa 50 Hz, was zu einer Lichtschwankung von 100 Hz führt (doppelte Netzfrequenz). Die Frage ist: Wie stark flackert es?

Eine Glühlampe oder Halogenlampe hat aufgrund der thermischen Trägheit des Glühfadens einen sehr niedrigen Flicker-Index. Der Wolframfaden kühlt zwischen den Halbwellen nicht wesentlich ab – die Lichtschwankung liegt typischerweise unter 10 Prozent. Das Licht wirkt dadurch absolut stabil und ruhig.

Bei einer LED sieht das anders aus. LEDs reagieren nahezu instantan auf Stromänderungen. Es gibt keine thermische Trägheit. Wenn der Treiber – also die elektronische Schaltung, die die LED mit Strom versorgt – nicht hochwertig konstruiert ist, kann der Flicker-Anteil erheblich sein. Manche billigen LED-Leuchtmittel erreichen Flicker-Werte von über 30 Prozent. Viele verwenden PWM-Dimmung (Pulsweitenmodulation), bei der die LED tatsächlich in schneller Folge an- und ausgeschaltet wird.

Das Tückische: Dieses Flackern ist für das bloße Auge oft nicht erkennbar. Aber das Nervensystem registriert es. Professor Arnold Wilkins von der University of Essex, einer der weltweit führenden Forscher auf dem Gebiet, hat nachgewiesen, dass selbst Flicker oberhalb von 100 Hz nicht wirklich „fusioniert" wird – das Nervensystem reagiert auf Frequenzen, die weit über dem liegen, was wir bewusst wahrnehmen. Studien (Davis et al., 2015; Brown et al., 2019) deuten darauf hin, dass der Mensch Flicker bis mindestens 11.000 Hz wahrnimmt – nicht als bewusstes Flackern, sondern über den sogenannten Phantom-Array-Effekt: Wenn man bei flackerndem Licht den Blick schnell bewegt, sieht man diskrete Einzelbilder statt einer glatten Spur.

Die dokumentierten Auswirkungen von Flicker umfassen Kopfschmerzen, Augenermüdung, Migräneanfälle und bei empfindlichen Personen eine erhöhte Anfallsgefahr. Eine Studie von Miller et al. (2024) zeigte, dass 41 Prozent der Migränepatienten nach einer Testsitzung mit typischen Architekturbeleuchtungs-Flickermustern Kopfschmerzen entwickelten – im Vergleich zu nur 8 Prozent der Kontrollgruppe.

Meine 10-Watt-Halogenlampe flackert praktisch nicht. Das ist kein technisches Feature. Das ist Physik.

Der erste Bruch: Die Leuchtstoffröhre

Wenn man die Geschichte des Lichts als eine Linie betrachtet, dann war die Leuchtstoffröhre der erste echte Bruch mit der Natur. Alle Lichtquellen vor ihr – Feuer, Kerze, Öllampe, Gaslampe, Glühlampe – erzeugten Licht letztlich durch heiße Materie. Ob durch Verbrennung (Feuer, Kerze, Öllampe) oder durch elektrische Erhitzung eines Festkörpers (Glühlampe) – das Ergebnis war immer Temperaturstrahlung mit einem kontinuierlichen Spektrum. So funktioniert Licht in der Natur, wenn etwas heiß genug wird.

Die Leuchtstoffröhre, die ab den 1930er Jahren kommerziell verfügbar wurde, funktioniert völlig anders. In einem mit Quecksilberdampf und einem Edelgas (meist Argon) gefüllten Glasrohr wird eine elektrische Entladung erzeugt. Die Quecksilberatome werden durch den Elektronenbeschuss angeregt und senden ultraviolettes Licht aus – hauptsächlich bei 254 Nanometern, also unsichtbar für das menschliche Auge. Dieses UV-Licht trifft auf eine Phosphorbeschichtung an der Innenseite des Glasrohrs. Der Phosphor absorbiert die UV-Strahlung und gibt sie als sichtbares Licht wieder ab – als Fluoreszenz.

Das war die erste wirklich künstliche Lichtquelle. Kein glühender Draht. Kein Feuer. Kein thermisches Spektrum. Stattdessen: Ein Bandenspektrum – Licht, das nur bei bestimmten Wellenlängen emittiert wird, mit Lücken dazwischen. Daher das oft als „kalt" und „unnatürlich" empfundene Licht von Leuchtstoffröhren.

Und die Metalldampflampen?

Eine Frage, die mir manchmal gestellt wird: Sind Metalldampflampen – also Quecksilberdampflampen, Natriumdampflampen, Halogenmetalldampflampen – nicht auch eine Art thermische Lichtquelle? Immerhin wird da etwas „erhitzt".

Die Antwort: Nein. Auch Metalldampflampen sind Gasentladungslampen. Das Prinzip ist kein Glühen eines Festkörpers, sondern eine elektrische Entladung durch ein ionisiertes Gas – ein Plasma. Die Metallatome werden durch Elektronenstöße angeregt und emittieren beim Zurückfallen in ihren Grundzustand Photonen bestimmter Wellenlängen. Bei der Halogenmetalldampflampe (oft einfach „HQI" genannt) verdampfen zusätzlich Metallhalogenide, deren Atome das Spektrum bereichern und die Farbwiedergabe verbessern.

Ja, es wird dabei sehr heiß – Temperaturen von 1.000 bis 3.000 Grad Celsius im Entladungsbogen. Aber das Licht entsteht nicht durch thermische Strahlung eines Festkörpers. Es entsteht durch Gasentladung. Das ist ein fundamentaler Unterschied.

Mein Fazit: Es geht nicht um besser oder schlechter

Ich bin kein LED-Gegner. Das wäre absurd. Die LED ist die wichtigste lichttechnische Innovation seit der Glühlampe. Sie ist effizient, langlebig, steuerbar, dimmbar, und in hochwertiger Ausführung mit CRI-Werten über 95 kommt sie der Qualität von Halogenlicht beeindruckend nahe.

Aber „nahe" ist nicht „gleich".

Abends, wenn ich im Bett liege und lese, möchte ich kein Licht, das mein Nervensystem aktiviert. Ich möchte kein Flackern, auch wenn es unsichtbar ist. Ich möchte kein Spektrum mit einem Blau-Peak, der mein Melanopsin anspricht und meinem Gehirn signalisiert: „Es ist Tag."

Ich möchte ein Licht, das dem Prinzip folgt, das die Menschheit seit Hunderttausenden von Jahren kennt: heiße Materie, die strahlt. Ein glühender Draht. Ein kontinuierliches Spektrum. Physikalisch stabil. Biologisch vertraut.

10 Watt Halogen. Das sind 10 Watt Evolutionsgeschichte.

Fatih Yetgin ist Dipl.-Ing. Architekt und Lichtarchitekt. Er ist Geschäftsführer von Licht + Planung in Karlsruhe und hat über 3.000 Lichtplanungsprojekte realisiert. Er ist Vorstandsmitglied der FILD e.V. (Federation of International Lighting Designers).

Quellen und weiterführende Studien:

• MIT News (2016): „A nanophotonic comeback for incandescent bulbs?" – Luminous efficiency konventioneller Glühlampen: 2–3 %

• Harvard Health Publishing: „Blue light has a dark side" – Melatonin-Suppression durch blaues Licht

• Chang et al. (2014): „Evening use of light-emitting eReaders negatively affects sleep, circadian timing, and next-morning alertness." PNAS

• SCHEER (2018): „Potential risks to human health of Light Emitting Diodes (LEDs)" – Europäische Kommission

• Wilkins, A. (2014): Phantom Array Effect und Flicker-Wahrnehmung oberhalb von 100 Hz

• Davis et al. (2015), Brown et al. (2019): Sichtbarkeit von Flicker bis mindestens 11.000 Hz

• Miller et al. (2024): Visibility and annoyance of the phantom array effect – Migräne-Studie

• IEEE Standard PAR1789: Design von LED-Treibern zur Reduktion biologischer Flickereffekte

• West et al. (2011): „Blue light from LEDs elicits a dose-dependent suppression of melatonin in humans." Journal of Applied Physiology

• PLoS ONE (2014): „Potential Biological and Ecological Effects of Flickering Artificial Light"