CRI und Farbstabilität: Wann hohe Farbwiedergabe in der Industrie entscheidend ist

Warum Farbwiedergabe ein produktionskritischer Faktor ist

In industriellen Anwendungen entscheidet Beleuchtung über mehr als ergonomisches Arbeiten – sie beeinflusst direkt Ausschussquoten, Prüfqualität, Produktionssicherheit und Prozessstabilität. Besonders wichtig sind dabei der Colour Rendering Index (CRI) und die Farbstabilität einer LED-Lichtquelle. Erst wenn Farben, Kontraste und Oberflächenmerkmale unverfälscht sichtbar werden, können Mitarbeitende oder kamerabasierte Systeme sicher beurteilen, ob ein Produkt den Qualitätsanforderungen entspricht. Eine präzise Farbwiedergabe entfaltet ihren vollen Nutzen nur im Zusammenspiel mit weiteren lichttechnischen Faktoren. Besonders wichtig ist dabei, dass Beleuchtung nicht nur farbstabil, sondern auch flickerfrei arbeitet.

Je stärker farbkritisch eine Anwendung ist – etwa in der Lackierung, im Druck, in der Qualitätsprüfung oder in der Sensorik – desto wichtiger wird die Kombination aus hoher Farbwiedergabe und über die Lebensdauer konstantem Licht.

Was ist der CRI?

Eine verlässliche Farbwiedergabe ist in industriellen Prozessen ein zentrales Qualitätskriterium. Der CRI dient hier als Messgröße, um zu beurteilen, wie authentisch Farben unter einer bestimmten Lichtquelle erscheinen. Für viele industrielle Anwendungen bedeutet dies, dass Bauteile, Materialien oder Oberflächen nur dann korrekt bewertet werden können, wenn das Licht farbtreu arbeitet. Während ein niedriger CRI zu verfälschten Farben, fehlenden Kontrasten oder irreführenden optischen Eindrücken führt, ermöglicht ein hoher CRI eine realistische und präzise Farbwahrnehmung, die entscheidend für sichere und reproduzierbare Ergebnisse ist.

Der CRI (Ra) beschreibt, wie naturgetreu eine Lichtquelle Farben im Vergleich zu einem definierten Referenzlicht wiedergibt. Ein CRI von 100 entspricht perfekter Farbwiedergabe. Je niedriger der Wert, desto stärker verfälscht das Licht Farbtöne, Kontraste und Oberflächenstrukturen.

Wie entsteht der CRI? – Grundlagen einfach erklärt

Der CRI wird berechnet, indem acht Testfarben (R1–R8) unter der realen Lichtquelle mit einem Referenzspektrum verglichen werden. Je ähnlicher die Farbwiedergabe ist, desto höher die Bewertung.

Die acht CRI-Standardfarben sind allerdings pastellartig und repräsentieren keine realen, gesättigten Farben – weshalb der Standard oft zu wenig aussagekräftig ist.

Einordnung der CRI-Werte

• CRI < 80: Ungeeignet für farbkritische Arbeiten.
• CRI 80–89: Industriestandard, ausreichend für allgemeine Bereiche.
• CRI 90–94: Präzise Farbwiedergabe, geeignet für Sichtprüfungen.
• CRI 95–98: High-End‑Segment für farbkritische Tätigkeiten wie Lackierung, Druck oder Sensorik.

Warum R9 entscheidend ist

Neben R1–R8 existieren Erweiterungen (R9–R15), die gesättigte Farben prüfen. Besonders wichtig:

• R9 misst gesättigtes Rot – extrem wichtig für Kunststoffteile, Metalloberflächen, Lebensmittel, medizinische Produkte und Lacke.

Eine LED kann CRI 90, aber R9 = 0 haben – ein großes Risiko für farbkritische Prozesse.

Grenzen des CRI – warum der Wert alleine nicht reicht

Der CRI ist ein nützliches Instrument, aber er bildet nur einen Teil der Realität ab. Viele industrielle Anwendungen stellen höhere Anforderungen an Lichtqualität, als der CRI erfassen kann. Beispielsweise können zwei LED-Leuchten denselben CRI-Wert besitzen, aber unterschiedliche spektrale Eigenschaften haben, die in der Praxis zu völlig anderen Ergebnissen führen. Gerade in der Qualitätsprüfung oder bei farbkritischen Tätigkeiten ist nicht nur die allgemeine Farbwiedergabe wichtig, sondern auch die Darstellung gesättigter Farben, die Stabilität über die Lebensdauer und die Fähigkeit des Lichts, kleinste Nuancen sichtbar zu machen. Hier stößt der CRI an seine Grenzen und moderne Standards wie TM‑30 zeigen deutlich, wie differenziert Lichtqualität tatsächlich bewertet werden kann.
Viele Hersteller werben mit CRI 90+, doch der CRI hat systematische Schwächen:

• Er berücksichtigt kaum gesättigte Farben.
• Er bewertet Spektren nur vereinfacht.
• Zwei LEDs können denselben CRI besitzen, aber völlig unterschiedliche Farbwiedergabe erzeugen.
• CRI macht keine Aussagen zur Stabilität über die Lebensdauer.

Moderne Alternativen zum CRI: TM-30

Der TM‑30-Standard der IES bewertet Licht deutlich präziser:

• Rf (Fidelity Index): Farbwiedergabetreue über 99 Testfarben.
• Rg (Gamut Index): Farbsättigung – ob Farben „flacher“ oder intensiver wirken.

Für industrielle Präzisionsaufgaben ist TM‑30 heute deutlich aussagekräftiger als CRI.

Farbstabilität: Warum konstante Farben über die Lebensdauer entscheidend sind

Eine hohe Farbwiedergabe ist nur dann wertvoll, wenn sie konstant bleibt. In industriellen Prozessen entstehen schnell Probleme, wenn die Lichtfarbe driftet – etwa durch Alterung, thermische Belastung oder mangelhafte Elektronik. Farbstabilität bedeutet, dass die Leuchte über viele tausend Stunden hinweg nahezu dieselbe Lichtfarbe und dasselbe Spektrum liefert. Dies ist besonders relevant in Umgebungen, in denen Mitarbeitende oder Kameras auf kleinste Abweichungen angewiesen sind. Ein Arbeitsplatz, der heute noch ideal ausgeleuchtet ist, kann in einigen Monaten bereits schlechtere Ergebnisse liefern, wenn die Beleuchtung nicht stabil konstruiert wurde. Aus diesem Grund wird Farbstabilität zunehmend als eigenes Qualitätsmerkmal betrachtet.
Eine LED kann beim Kauf CRI 95 erreichen – aber durch Alterung, Temperaturstress oder schwache Treiber innerhalb weniger Tausend Stunden sichtbar abdriften.

Ursachen für Farbdrift

• Alterung von LED-Chips
• Temperaturspitzen oder fehlende Wärmeabführung
• minderwertige Vorschaltgeräte
• Staub, Feuchtigkeit oder Umgebungschemikalien
• spektrale Instabilität minderwertiger LEDs

SDCM / MacAdam-Ellipsen einfach erklärt

SDCM beschreibt, wie stark die Farbtemperatur zwischen mehreren LEDs abweicht.

• 2–3 SDCM = farbtreu, kaum sichtbar
• >5 SDCM = sichtbar ungleichmäßiges Licht

Für Qualitätskontrolle, Lackierung oder Sensorik sollten 2–3 SDCM gewählt werden.

Wann hohe Farbwiedergabe entscheidend ist

Hohe Farbwiedergabe ist in der Industrie kein Luxus, sondern ein zentraler Bestandteil verlässlicher Produktionsprozesse. Farben, Beschichtungen und Oberflächenmerkmale liefern wichtige Hinweise auf Produktqualität, Fehler, Materialeigenschaften oder korrekte Montage. Wenn diese Informationen durch unzureichende Lichtqualität verfälscht werden, wirkt sich das unmittelbar auf die Produktqualität, die Fehlerquote und unter Umständen auch die Sicherheit aus. Deshalb muss die Beleuchtung in kritischen Bereichen nicht nur hell, sondern vor allem farbtreu und spektral stabil sein.

1. Qualitätskontrolle & Sichtprüfung

Nur mit hoher Farbwiedergabe lassen sich Fehler sicher identifizieren:

• Lackfehler, Dellen, Schattierungen
• Materialeinschlüsse, Farbabweichungen
• Abweichungen in Kunststoff- oder Metalloberflächen
• falsche Bauteile durch ähnliche Farbtöne

Hoher CRI und ein stabiler R9-Wert reduzieren nachweislich die Ausschussquote.

2. Lackierung, Beschichtung und Druck

Hier entscheidet die Farbwiedergabe über Reklamationen oder Freigaben.

• Abgleich von Farbtönen
• Erkennen von Wolkungen, Schichtunterschieden, Glanzgraden
• Beurteilung von Pigmenten und Kantenabdeckungen

Empfehlung: CRI 95–98, hoher R9, TM‑30‑Rf/Rg nachweisbar stabil.

3. Textil-, Verpackungs- und Etikettenindustrie

Hier beeinflussen Farbstabilität und CRI direkt die Marken- und Verpackungsqualität. Farbverbindlichkeit über mehrere Chargen hinweg ist entscheidend.

4. Montagearbeitsplätze & Kabelkonfektion

Schlechte Farbwiedergabe verursacht:

• vertauschte Kabeladern
• Montagefehler
• lange Suchzeiten

Eine klar differenzierte Farbwiedergabe beschleunigt Prozesse und verhindert Fehler.

5. Sensorik, Kamerasysteme & Machine Vision

LED-Licht ist hier Teil des Messsystems:

• Farbstabilität beeinflusst OCR- und Kameraprüfungen
• Farbdrift verschiebt Prüfergebnisse
• Homogenität ist entscheidend für zuverlässige Klassifizierungen

Wie wird der CRI gemessen? – Vertiefung

Der CRI wird bestimmt, indem definierte Testfarben unter einer Lichtquelle und unter einem Referenzspektrum miteinander verglichen werden. Je ähnlicher die Wiedergabe, desto höher fällt der CRI‑Wert aus. Die Standardmessung nutzt acht pastellartige Testfarben (R1–R8), die jedoch realistische, gesättigte Farbbereiche kaum abbilden. Deshalb reicht der Ra‑Wert für industrielle Präzisionsprozesse oft nicht aus.

Um ein vollständigeres Bild der Lichtqualität zu erhalten, werden zusätzliche Werte wie R9 (gesättigtes Rot) und R12 (gesättigtes Blau) herangezogen. R9 ist entscheidend für die Beurteilung farbkritischer Materialien wie Lacke, Druckfarben, Kunststoffe oder Lebensmittel. R12 hilft bei der Erkennung feiner Strukturen und Reflexionen, insbesondere bei metallischen oder technischen Oberflächen. Erst das Zusammenspiel aus Ra, R9 und R12 ermöglicht eine wirklich praxisnahe Einschätzung der Farbwiedergabe.

Gute LEDs erreichen R9 > 90, während minderwertige Modelle trotz hohem CRI häufig extrem niedrige R9‑Werte aufweisen – ein klares Qualitätsrisiko, das im industriellen Umfeld berücksichtigt werden muss..

CRI, TM-30 & Farbstabilität im Vergleich

Kriterium	CRI	TM‑30	SDCM
Anzahl Testfarben	8 (+7 optional)	99	–
Farbsättigung berücksichtigt	nein	ja (Rg)	–
Aussage zu Farbstabilität	nein	indirekt	ja
Industrierelevanz	mittel	hoch	sehr hoch

Praxisempfohlene CRI-Werte für Industrieanwendungen

Anwendung	Empfohlener CRI	R9	SDCM
Lackierkabinen	95–98	>90	2–3
Qualitätskontrolle	90–97	>80	2–3
Druck & Verpackung	90+	>50	2–3
Lebensmittel & Pharma	90+	>70	2–3
Montagearbeitsplätze	85–90	>20	3–4
Kameraprüfung	95+	>90	2–3

Erweiterte Vorteile hoher Farbwiedergabe

• Deutlich geringere Fehlerraten
• Weniger Reklamationen und Nacharbeit
• Stabilere und reproduzierbare visuelle Beurteilungen
• Weniger visuelle Ermüdung der Mitarbeitenden
• Bessere Grundlage für kamerabasierte Prüfsysteme
• Höhere Zuverlässigkeit bei farbkodierten Prozessen

Farbwiedergabe ist ein wirtschaftlicher Hebel

Hohe Farbwiedergabe (CRI 90+), dokumentierte Spektralstabilität und geringe Farbstreuung (2–3 SDCM) sorgen für:

• reproduzierbare Prüfprozesse
• geringere Fehlerquoten
• stabile Qualitätssicherung
• weniger Ausschuss und Nacharbeit

Wer farbkritische Prozesse zuverlässig beherrschen will, sollte nicht nur auf CRI achten, sondern auch R9, TM‑30 (Rf/Rg) und SDCM berücksichtigen.

FAQ

Was ist wichtiger – CRI oder R9?

Beides. CRI beschreibt die allgemeine Wiedergabetreue, R9 deckt kritische Rottöne ab – besonders wichtig für Industrie, Medizin, Druck und Sensorik.

Was bedeuten TM‑30‑Rf und Rg?

Rf bewertet die Farbwiedergabe über 99 Testfarben, Rg zeigt, ob Farben gesättigter oder flacher erscheinen.

Woran erkenne ich hochwertige Industrieleuchten?

An CRI ≥ 90, R9 ≥ 80, SDCM 2–3 sowie dokumentierten TM‑30‑Werten.

Warum driftet LED‑Licht überhaupt?

Es driftet durch thermische Belastung, Materialalterung, unstabile Treiber oder Umgebungsbedingungen wie Staub, Feuchtigkeit oder langanhaltende Hitze. Hochwertige LED‑Systeme minimieren diese Effekte durch besseres Thermomanagement, spektrale Stabilität und strengere Fertigungstoleranzen.