Ist blaues Licht von LEDs schädlich? Faktencheck

Ob LED-Lampe, Handydisplay oder Flat-TV: Im modernen Alltag erleben wir eine nie dagewesene Dauerbestrahlung mit blauem Licht. Neue Studien widmen sich nun möglichen gesundheitsschädlichen Wirkungen. „Blue Light Hazard“ heißt das Schlagwort, unter dem mögliche Auswirkungen wie Kopfschmerzen, Augenschäden und Schlafstörungen untersucht werden. Wir fassen zusammen, ob blaues Licht nach heutigem Wissensstand wirklich gefährlich ist und was du für den Schutz deiner Gesundheit tun kannst.

Umsicht empfehlenswert

Die derzeitigen Erkenntnisse zur Wirkung des blauen Lichts geben keinen Anlass zur Hysterie. Ein umsichtiger Umgang mit LED-Lichtquellen erscheint dennoch ratsam. Gerade Büroarbeiter sollten im Alltag „Blaulicht-Hygiene“ betreiben. Bildschirmpausen sind auch wegen anderer Risiken (z. B. Kurzsichtigkeit durch Naharbeit) empfehlenswert – auch und gerade bei Kindern. Wir fassen zusammen:

Fakten

• Blaues Licht gehört zum natürlichen Lichtspektrum und liefert unverzichtbare Bioreize.
• Die Exposition mit dem energiereichen Licht war noch nie so hoch wie heute. Vor allem Bildschirme sorgen für eine hohe aufsummierte Aufnahme von blauem Kunstlicht.
• Zu viel blaues Licht am Abend beeinträchtigt nachweislich die Schlafqualität.
• Starkes blaues Licht könnte schleichend zu Augenschäden führen. Ein belastbarer Nachweis ist kompliziert und steht aus.
• Blaulicht von LED-Displays ist laut derzeitiger Behördeneinschätzung zu schwach, um die Netzhaut zu schädigen.

Tipps

• Lege regelmäßig Bildschirmpausen ein.
• Verwende Blaulichtfilter und reduziere die Display-Helligkeit abends.
• Wähle einen möglichst großen Sehabstand zum Monitor. Erhöhe ggf. die Schriftskalierung oder investiere in einen größeren Monitor.
• Bei der Innenbeleuchtung sollten Extreme vermieden werden. Gute LED-Leuchtmittel haben ein ausgeglichenes Farbspektrum und geben wenig energiereiches blaues Licht (High Energy Visible Light) ab.
• Mit einer Lichtsteuerung lässt sich der Blaulichtanteil im Tagesverlauf senken.

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1. Was ist blaues Licht?, 2. So wirkt blaues Licht auf den Körper, 3. Blaulicht stört den Schlaf, 4. Blaulicht könnte die Augen schädigen, 5. Lichtstrahlung im Vergleich – Welches Licht ist schädlich?, Fazit: Ist blaues Licht schädlich?

Was ist blaues Licht?

Um die Risiken durch starkes blaues Licht zu verstehen, müssen wir erst einmal beleuchten, was „Licht“ eigentlich ist.

Was ist Licht? Licht ist eine Art von Strahlung. Sie setzt sich aus allen Farben des Regenbogens zusammen. Für uns erscheint Licht mehr oder weniger einfarbig. Wir unterscheiden allenfalls zwischen einem bläulich-kühlen und rötlich-warmen Licht.

Welche Lichtquellen enthalten blaues Licht? Jede Lichtquelle (ob LED-Lampe, Glühbirne, LED-Bildschirm oder Tageslicht) hat ein bestimmtes Profil aus Farbbestandteilen. Fachleute sprechen von der „Spektralverteilung“. Blaues Licht gehört zum natürlichen Farbspektrum der Sonne. Kunstlicht enthält blaues Licht in unterschiedlichen Anteilen.

Geben LED-Lampen blaues Licht ab? Ja. LEDs emittieren einen höheren Blauanteil als klassische Glühbirnen. Auch Handy-Displays und PC-Monitore strahlen einen gewissen Anteil des energiereichen Lichts aus. Das Bild eines LED-Displays wirkt daher etwas kühl bzw. blaustichig. Displays bestehen aus winzigen LED-Lämpchen – sogenannten Leuchtdioden (LED = „Light Emitting Diode“).

Die folgende Grafik zeigt die spektrale Zusammensetzung der Lichtquellen im Vergleich.

So wirkt blaues Licht auf den Körper

Wie schon erwähnt, ist für uns nur ein Teil des Farbspektrums des Lichts wahrnehmbar. Die ausstrahlenden Farbanteile, die wir nicht bewusst wahrnehmen, werden dennoch von den Fotorezeptoren der Netzhaut aufgenommen und wirken biologisch. Daher gilt:

Licht wirkt immer – ob gewollt oder nicht.

Taktgeber Tageslicht: Die Sonne ist der Taktgeber für unsere innere Uhr. Im Tagesverlauf ändert sich die Lichtfarbe draußen nach und nach. Früh morgens dominiert noch eher rötliches Licht. Zum Mittag hin verschiebt sich das Spektrum. Dann überwiegen die blauen Anteile. Wenn der Blaulicht-Anteil allmählich zunimmt, schüttet der Körper das Hormon Cortisol aus. Serotonin und Cortisol sind die Wachmacher-Hormone (Botenstoffe, die ins Blut abgegeben werden). Das Gegenstück Melatonin wird bei einsetzender Dunkelheit ausgeschüttet, wenn sich die blauen Lichtanteile langsam verringern.

„Antennen“ im Auge: Es sind spezielle Zellen („Ganglienzellen“), die auf die wechselnde Helligkeit der Umgebung ansprechen. Sie senden einen Zeitstempel in die Schaltzentralen der inneren Uhr. Dabei reagiert das Pigment-Protein Melanopsin auf unterschiedliche Wellenlängen. Besonders reagiert es auf blaues Licht.

Mehr Vitalität: Blaues Licht hat vitalisierende und stimmungshebende Wirkungen. Ein gewisser Anteil an blauem Kunstlicht ist daher eine wichtige Ergänzung zum Tageslicht – gerade in dunklen Räumen und lichtarmen Monaten. Die Lichttherapie setzt blaues Licht ein, um Depressionen zu mildern. Zudem sind Schriften in kühlerem Licht (ab 4.000 Kelvin) gut lesbar. Davon profitieren gerade ältere Menschen, deren Kontrastempfinden nachlässt.

„Fluch und Segen“: Neben den positiven Effekten hat blaues Licht aber auch ungünstige Nebenwirkungen. Punkt eins: Es kann den Biorhythmus stören.

Blaulicht stört den Schlaf

Blaues Licht verringert die Schlafqualität: Unser Körper reagiert also auf unterschiedliche Lichtfarben (genauer deren Wellenlängen). Wer kühles und helles Licht am Abend einsetzt, unterdrückt damit die Ausschüttung des Schlafhormons Melatonin. Das führt letztlich dazu, dass die innere Uhr am nächsten Morgen nachgeht. Wir schlafen schlechter ein, erreichen den Tiefschlaf später und fühlen uns am Morgen müde.

Helligkeit wichtiger? Einige Forscher vertreten jedoch die These, dass nicht primär die Lichtfarbe den Schlaf beeinträchtigt, sondern dass die Helligkeit einen stärkeren Einfluss hat. Ihr Argumentationsansatz: Abendliches Sonnenlicht, das schräg einfällt, beeinträchtigt den Wechsel in die Schlafzyklus kaum, obwohl es durchaus nennenswerte Blaulicht-Anteile enthalten würde. Vielmehr würde helles Licht den Körper auf Wachbleiben programmieren.

Helligkeit runter statt Blaulichtfilter? Sollte sich diese These bewahrheiten, würde dies bedeuten, dass der Nachtmodus von Geräten auch die Helligkeit dimmen sollte, statt nur den Blauanteil zu reduzieren. Eine Brille mit Blaulichtfilter hätte – jedenfalls bezogen auf Schlafhygiene – nicht die erhoffte Wirkung. Ob rötliches Licht wirklich den Übergang in den Schlafzyklus erleichtert, wäre dann ebenfalls fraglich. Morgens dürfte Licht mit stärkerer Helligkeit das Wachwerden beschleunigen.

Nichtsdestoweniger ist die Aktivierung der Pigment-Proteine durch blaues Licht erwiesen. Die Vermutung ändert auch nichts daran, dass blaues Licht besonders energiereich ist und die Bestrahlungsdauer durch langes Starren auf Bildschirme nicht unterschätzt werden sollte. Blaulichtfilter sind somit auch als vorbeugende Maßnahme gegen Reizungen durch energiereiches Blaulicht sinnvoll – egal ob am PC, Smartphone oder Tablet / iPad.

Blaulicht könnte die Augen schädigen

Forscher eruieren derzeit noch gravierendere Folgen von blauem Licht; nämlich ob und wann LEDs „fotooxidativen Stress“ bewirken. Bei Tieren ließ diese Reaktion Sehzellen absterben.

Fotooxidativer Stress: Konkret geht es um Mikroentzündungen in den Zellen der Augen, die sich erst nach Jahren als Schädigung manifestieren. Sie entstehen durch Absorption bestimmter Wellenlängen über die photo-sensitiven Strukturen der Retina. Der Körper kann zwar Entzündungshemmer wie Melanin und Makulapigment mobilisieren, diese Schutzmechanismen nehmen jedoch im Alter ab.

HEV Licht im Fokus: Als schädlich gilt der blau-violette Wellenlängenbereich („High Energy Visible (HEV) Light). Die übermäßige Exposition damit, so die These, beschleunigt die altersbedingte Sehschwäche („Makuladegeneration“). In den Tierversuchen war dies bei hohen Intensitäten der Fall. Bei niedrigeren Intensitäten mit LEDs kam es immerhin zu Augenreizungen. Bei anderen Lichtquellen (Glühbirnen) fielen diese schwächer aus. LEDs geben, wie erwähnt, mehr Blaulicht ab als klassische Leuchtmittel.

Welche Wellenlänge ist potentiell schädlich? Ausschlaggebend für mögliche Augenschäden durch blaues Licht ist nach heutigem Stand nur die absolute Strahlungsenergie – im Bereich von 450 Nanometern (nm) abwärts (manche Quellen geben hier 480mn abwärts an). Das Blaulicht, das von LED-Monitoren und Handy-Displays ausgeht, ist nach bisheriger Behörden-Einschätzung der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin zu schwach, um die Augen zu schädigen. Ferner ist die Relation zwischen bläulichen und wärmeren Farbanteilen vermutlich nicht entscheidend – warmes Licht also nicht per se besser.

Gesundheitsgefahr noch unklar: Die Erkenntnisse schüren dennoch Ängste – vor allem, wenn man sich das heute alltägliche Starren auf Computer- und Handy-LED-Displays vor Augen führt. Wir schauen stundenlang direkt in die Lichtquelle und blinzeln dabei zu wenig. Trotz allem ist eine pauschal schädigende Wirkung von Blue Light beim Menschen nicht belegt (im Gegensatz zum UV-Licht, das in hohen Dosen die Zellen der Netzhaut nachweislich schädigt).

„Deutsche verbringen im Schnitt rund 10 Stunden täglich vor Bildschirmen.“

(Quelle: Bitkom-Studie)

Eine Frage der Dosis: Studien an Tieren sind selbstredend nicht ohne Weiteres auf den Menschen und Innenbeleuchtung übertragbar. In den Tierversuchen haben Forscher die Schädigung der Retina provoziert. Den Ratten wurde starkes Licht anhaltend in die Augen geleuchtet. Weitere Studien müssen zeigen, welche Dosis (Helligkeit, Beleuchtungsstärke, Expositionsdauer) und welche Lichtquellen ggf. schädigend wirken. Ob auch schwache LED-Bildschirme bei der heute üblichen Dauerbestrahlung Netzhautschäden anrichten können, bleibt offen.

Nachweis schwierig: Der Nachweis von Langzeiteffekten (Absterben von Sehzellen) ist schwer zu erbringen, weil mögliche Effekte schleichend eintreten. Die Schwierigkeit besteht darin, sichtbares blaues Licht und LEDs unter den vielen Ursachen für Makuladegeneration zu identifizieren. Das Interesse an Langzeit-Feldstudien hielt sich bisher in Grenzen; jedenfalls seitens der Industrie. Dabei sollte nicht vergessen werden, dass LED-Licht wegen der hohen Energieeffizienz politisch gewollt ist.

Vorsicht mit Selbstdiagnosen: Augenreizungen nach der Nutzung von Displays können viele Ursachen haben. Dazu gehört etwa die Ermüdung der Augenmuskeln.

Lichtstrahlung im Vergleich – Welches Licht ist schädlich?

Unterschiedliche Energie-Intensität (Wellenlängen): Licht breitet sich in elektromagnetischen Wellen aus. Diese Wellen oder „Schleifen“ haben unterschiedliche Längen. Je kürzer die Wellenlänge, desto höher die Frequenz, und desto höher auch die Energie. Blaues Licht ist kurzwellig. Es hat mehr Energie als rotes (=langwelliges) Licht. Ein niedriger Nanometer-Wert, steht für relativ hohe Energie. Hier einige Beispiele:

• < 380 Nanometer: Ultraviolett
• 380–420 Nanometer: Violett
• 420–490 Nanometer: Blau
• 490–575 Nanometer: Grün

Die y-Achse ist somit irreführend, denn die Intensität bzw. Energiedichte richtet sich nicht nur nach der Höhe der Kurve auf der y-Achse, sondern auch nach der Wellenlänge einer Lichtfarbe. Insbesondere das blaue Licht kann energiereich sein, obwohl die Kurve auf der y-Achse flach verläuft.

Welche Strahlung schadet? Wie gesagt: Je kürzer die Wellenlänge, desto höher ist auch die Energie von Strahlung. Und je mehr Energie von Strahlung ausgeht, desto größer ist ihr theoretisches Potential unsere (Seh)Zellen zu verändern. Die meisten Strahlungsquellen des Alltags sind nach derzeitigem Wissensstand unbedenklich. Zellschädigend ist energiereiche Strahlung ab 450nm abwärts. Zu dieser sogenannten „ionisierenden Strahlung“ gehören starkes ultraviolettes Licht, Röntgenstrahlen sowie radioaktive Strahlung.

Fazit: Ist blaues Licht schädlich?

Blaues Licht ist „Segen und Fluch“ zugleich. Einerseits stimuliert es essenzielle vitalisierende Prozesse im Körper. Andererseits kann es zu Schlafstörungen führen und möglicherweise die Augen schädigen. Bei Versuchstieren war dies bei hoher Beleuchtungsstärke der Fall. Lichtquellen wie LED-Bildschirme sind nach heutiger Einschätzung jedoch zu schwach, um Schädigungen bei Menschen zu verursachen.

Es wäre somit falsch, LED-Licht pauschal zu verteufeln. Wir empfehlen dennoch, die heutzutage beträchtliche aufsummierte Blaulichtbelastung zu reduzieren, um Augenreizungen und möglichen Langzeit-Schädigungen vorzubeugen.

Final-Tipps

Was kann ich tun, um die Blaulichtbelastung zu verringern? Unsere 12 Abschluss-Tipps für mehr „Blaulicht-Hygiene“ im Alltag

I. Grundsätzliches

1. Augenschutz: Vermeide das längere direkte Hineinblicken in hochintensives blaues Licht (UV, HEV) – egal ob von der Sonne oder von LEDs ausgehend.
2. HEV Licht: Je höher die Beleuchtungsstärke und je energiereicher das blaue Licht (an UV angrenzendes HEV-Licht), desto umsichtiger solltest du Kunstlicht einsetzen.

II. Display-Nutzung

3. Display-Nutzungsdauer: Halte deine tägliche Blaulichtbilanz durch Bildschirme (Handy, PC, TV zusammen) in Maßen.
4. Pausen: Lege bei der Arbeit an Monitoren regelmäßig Pausen ein. Nutze im Büro „Stift und Papier Arbeitsphasen“.
5. Sehabstand: Wähle einen möglichst großen Sehabstand zum Monitor. Erhöhe ggf. die Schriftskalierung.
6. Nachtmodus: Nutze abends den Blaulichtfilter. Reduziere bei Aktivieren des Nachtmodus auch die Display-Helligkeit. Arbeite nicht ohne Zimmerbeleuchtung.
7. Augenschonende Anzeige: Verwende einen augenschonenden Monitor
8. Blaulichtbrille: Brillenträger können Blaulichtfilter beim Brillenkauf als Veredelung der Gläser wählen.

III. Kunstlicht

9. Lichthärte: Umgelenktes Licht (z. B. von Deckenflutern) ist weniger intensiv. Milchige Abdeckungen (Diffusoren) begrenzen die Lichtstärke ebenfalls.
10. Farbspektrum: Generell sollte eine augenfreundliche LED im Farbspektrum ausgewogen sein. Sogenannte „High-CRI LEDs“ sind auf hohe Farbtreue ausgelegt. Sie weisen seltener Extreme im blauen Spektralbereich auf.
11. Low-Bluelight-LEDs: Eine weitere Option sind LED-Leuchtmittel mit Blaulicht-Blocker. Einige LED-Birnen geben zwar kühles und neutralweißes Arbeitslicht ab, blocken dabei aber einen Teil des blauen Spektrums. Für das Schlafzimmer gibt es zudem warmweiße bis rötliche „Nachtschlaf Birnen“.
12. Halogen: Halogen-Leuchtmittel verbrauchen zwar deutlich mehr Energie als LEDs, ihr Blauanteil ist jedoch meistens niedriger. Das etwas wärmere Licht eignet sich durchaus zum Lesen. Halogen-Licht ist somit – jedenfalls aus gesundheitlicher Sicht – nach wie vor eine Alternative zu LEDs.

Downloads

• Infografik – Ist LED-Licht schädlich? Fakten & Tipps (PNG | PDF)

Quellen

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• Begriffserklärung Melanopsin: https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/melanopsin/41929
• Lesenswerter Artikel mit einer Abwägung von Gesundheits-Risiken von blauem Kunstlicht: https://www.golem.de/news/wissenschaft-schadet-led-licht-unseren-augen-1905-140966.html
• Risikoeinschätzung der Bundesanstalt für Arbeitsschutz: https://www.baua.de/DE/Home/Home_node.html