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Nutzbarmachung Licht für
Ganzheitliches Wohlbefinden
Aktualisierungsdatum: 20.05.2026 | Lesezeit: 13 Minuten
Dieser Artikel befasst sich mit Produktdesign und Berichtslogik für Mehrwellenlängen-Panels. Er ist kein Leitfaden für Behandlungsprotokolle.
Stellen Sie sich drei Rotlichttafeln nebeneinander vor. Alle drei sind ehrlich. Alle drei tragen dieselbe Schlagzeile: 57 J/cm² Gesamtdosis an der Oberfläche in 15 cm Entfernung bei einer 10-minütigen Bestrahlung. Ein Käufer wählt die günstigste Tafel, in der Annahme, dass „gleiche Dosis, gleiches Ergebnis“.
Dem Käufer ist ein Fehler unterlaufen, der sich durch noch so umfangreiche Bestrahlungsmessungen nicht mehr beheben lässt. Denn die drei Paneele verteilen die 57 J/cm² sehr unterschiedlich:
Es handelt sich hierbei nicht um geringfügige Varianten desselben Produkts. Sie sind für unterschiedliche Gewebetiefen und Anwendungsbereiche konzipiert. Die auf der Verpackung angegebene „Gesamt-Joule“-Zahl ist eine Summe, die die wichtigste Information über den tatsächlichen Verwendungszweck des Panels verschweigt.
Dieser Artikel befasst sich mit diesen fehlenden Informationen. Er erklärt, warum sich rote (etwa 620–680 nm) und nahinfrarote (etwa 800–1100 nm) Photonen beim Eindringen in die Haut unterschiedlich verhalten, warum eine einzelne Angabe der „Gesamtdosis“ die eigentliche Produktentwicklungsabsicht verschleiert und wie ein aussagekräftiger Bericht eines Multiwellenlängen-Panels aussehen sollte.
Die zugrundeliegende Dosisberechnung – was ein Joule ist, wie mW/cm² zu J/cm² wird oder wie sich der Messabstand auf die Kurve auswirkt – wird in unseren Begleitartikeln am Ende erläutert. Dieser Artikel konzentriert sich auf eine Frage: Warum sind rote und NIR-Joule nicht austauschbar und warum ist die „Gesamtleistung“ der falsche Maßstab für den Vergleich von Mehrwellenlängen-Panels?
Rotes Licht und Nahinfrarotlicht werden oft so dargestellt, als wären sie zwei Varianten desselben Phänomens. Das sind sie aber nicht. Es handelt sich um zwei unterschiedliche technische Eingangsgrößen, die zufällig vom selben Gerätetyp erzeugt werden.
Am einfachsten lässt sich dies veranschaulichen, indem man beobachtet, wohin die Photonen tatsächlich gelangen.
Ein rotes Photon mit einer Wellenlänge von etwa 660 nm wird stark von Hämoglobin und den oberen Hautschichten absorbiert. Seine Energie ist in den oberflächlichen Gewebeschichten – also in der Dermis, der Haarfollikelwulst, den kleinen Blutgefäßen des Papillenplexus und der oberen Grenze des Unterhautfettgewebes – im Allgemeinen stärker konzentriert. Rot ist physikalisch gesehen ein geeigneter Input für das Tissue Engineering oberflächlicher Gewebe.
Ein Nahinfrarot-Photon mit einer Wellenlänge von 810 oder 850 nm liegt im sogenannten optischen Fenster biologischen Gewebes – dem Bereich von etwa 650 bis 1100 nm, in dem die Absorption durch Hämoglobin abnimmt und die Absorption durch Wasser noch nicht stark ansteigt. Photonen in diesem Bereich dringen tiefer in das Gewebe ein. Bei einer Wellenlänge von 850 nm wird im Allgemeinen eine tiefere Gewebedurchdringung als bei sichtbarem Rotlicht beobachtet. Nahinfrarotlicht ermöglicht daher eine tiefere Gewebedurchdringung im Rahmen des Tissue Engineering.
Diese Tiefenangaben sind vereinfachte technische Referenzwerte und keine festen biologischen Grenzwerte. Die tatsächliche Gewebedurchdringung hängt von Hautton, Gewebetyp, Strahlgeometrie, Kontaktbedingungen und Messmethode ab.
Dieser eine Unterschied wirkt sich auf alle nachfolgenden Prozesse aus. Ein Panel, das für die Belichtung der Haut entwickelt wurde, ist nicht dasselbe wie eines für die Belichtung tieferliegender Muskelschichten. Sie weisen unterschiedliche LED-Verhältnisse, unterschiedliche Treiberdesigns und oft auch unterschiedliche Linsen auf – und erfordern daher unterschiedliche J/cm²-Werte für jedes Spektrum. Die Lichtausbeute des Geräts entspricht buchstäblich nicht derselben Photonenpopulation.
Durchdringungstiefe zwischen rotem und NIR-Licht
Ein Wert für die „Gesamtdosis“ gleicht diese Differenz aus und beseitigt sie.
Der eigentliche Grund, warum Rot und NIR nicht austauschbar sind, liegt darin, dass das molekulare Zielmolekül in der Zelle – das Chromophor – nicht über das gesamte Spektrum hinweg gleichmäßig absorbiert.
Der am häufigsten untersuchte Photoakzeptor in der Photobiomodulationsforschung ist die Cytochrom-c-Oxidase , das terminale Enzym der mitochondrialen Elektronentransportkette. Ihr Absorptionsspektrum ist nicht flach. Es weist Absorptionsmaxima im Bereich von 620–680 nm und 760–830 nm sowie ein breiteres Band jenseits von 900 nm auf. Aufgrund dieser Maxima werden in der PBM-Literatur immer wieder bestimmte Wellenlängen – 630, 660, 810, 830 und 850 nm – anstelle von beispielsweise 720 oder 870 nm genannt. Forscher haben sich auf die Wellenlängen geeinigt, auf die das Molekül die stärkste Reaktion zeigt.
Es gibt auch andere Chromophore. Wasser selbst absorbiert ab etwa 950 nm zunehmend stärker, mit einem deutlichen Absorptionsmaximum nahe 980 nm. Membrangebundene Kanäle und bestimmte Pigmente weisen eigene Absorptionsspektren auf. Das wachsende Forschungsinteresse am Bereich von 1060–1070 nm rührt unter anderem daher, dass dieser Bereich in einer Zone relativ geringer Wasserabsorption zwischen dem starken Absorptionsmaximum bei 980 nm und dem nächsten Absorptionsband liegt – ein „zweites Fenster“, in dem Photonen eine größere Reichweite als bei 850 nm haben.
Die praktische Konsequenz für die Produktentwicklung ist eindeutig: Rotes Joule bei 660 nm und Nahinfrarot-Joule bei 850 nm erreichen nicht denselben Ort im Körper, interagieren nicht auf dieselbe Weise mit denselben Molekülen und erzeugen nicht dieselbe optische Signatur. Beide sind legitime Eingangsgrößen für die PBM-Forschung und die Produktentwicklung. Sie sind jedoch kein Ersatz füreinander.
Ein Datenblatt, das diese Werte zu einer einzigen Zahl addiert, ist vergleichbar mit einer Teileliste, die Milligramm zweier verschiedener Materialien zu einem „Gesamtgewicht“ addiert – eine Menge, die zwar technisch korrekt ist, aber für einen ernsthaften Produktvergleich nicht brauchbar.
Moderne Multiwellenlängen-Panels sind keine zufälligen Spektralmischungen. Hersteller wählen bestimmte LED-Teilenummern aus spezifischen Gründen. Im Wesentlichen lassen sich vier Spektralbereiche identifizieren, in denen sich kommerzielle Rotlichttherapieprodukte gruppieren, und jeder Bereich hat eine andere technische Begründung.
620–680 nm – der rote Spektralbereich. Dies ist der sichtbare Rotbereich. 630 nm und 660 nm sind die gängigsten Wellenlängen. Das Licht wird von Hämoglobin absorbiert und dringt in die Dermis und die unmittelbar darunter liegenden subkutanen Schichten ein. Dieser Spektralbereich wird am häufigsten in der PBM-Forschung (Photobiomodulation) der Hautoberfläche verwendet – beispielsweise zur Untersuchung des Hautbildes, der Haarfollikel und oberflächlicher Gewebebehandlungen. Er ist auch der Bereich, den der Anwender tatsächlich sieht , was einen eigenen Vorteil bietet: Sichtbares Rot gibt dem Anwender die visuelle Bestätigung, dass das Gerät eingeschaltet und korrekt ausgerichtet ist. Ein Panel, das gar kein sichtbares Rot – also reines NIR – ausstrahlt, wirkt auf die meisten Anwender fehlerhaft, selbst wenn das NIR-Licht tatsächlich funktioniert.
800–900 nm – das wichtigste NIR-1-Spektralband. 810, 830 und 850 nm dominieren die veröffentlichte Literatur zur Photobiomodulation (PBM) für die Forschung in tieferen Gewebeschichten: Forschung zur muskuloskelettalen Regeneration, transkranielle PBM-Forschung und Forschung zu peripheren Nerven. 810 nm ist die Wellenlänge, die in den meisten transkraniellen PBM-Studien verwendet wird. 850 nm ist die bevorzugte LED-Wellenlänge für Ganzkörper- und Sportregenerations-Panels, da leistungsstarke, schmalbandige 850-nm-LEDs weit verbreitet und gut selektiert sind. Wenn ein Panel einen Wert für „nahes Infrarot“ ohne weitere Spezifizierung angibt, befindet sich die Photonenstrahlung fast immer in diesem Spektralbereich.
930–950 nm – der tiefe, aber wasserreiche Bereich. 940-nm-LEDs existieren und werden aus Marketinggründen mitunter in Mehrband-Panels integriert, doch die physikalischen Gegebenheiten sind hier komplexer. Die Wasserabsorption nähert sich ihrem Maximum bei 980 nm, was bedeutet, dass ein größerer Teil der Energie oberflächlich als Wärme absorbiert wird, anstatt tiefere Gewebeschichten zu erreichen. 940 nm ist in manchen Designs eine nachvollziehbare Wahl, doch ein Panel, das einen Großteil seines Budgets für 940 nm verwendet, trifft eine ungewöhnliche Entscheidung, die eine explizite Begründung erfordert.
1050–1070 nm – ein aufstrebendes Forschungsgebiet. Hier wächst das Interesse an diesem Bereich, und die Entwicklung von Multiwellenlängen-Panels beginnt sich zu differenzieren. Photonen im Bereich von 1060–1070 nm befinden sich in einem Bereich mit relativ geringer Wasserabsorption und weisen möglicherweise ein anderes Absorptions- und Penetrationsprofil als 850 nm auf. Forscher im Bereich der Photobiomodulation (PBM) des Gehirns haben speziell zu 1064 nm publiziert. Produktangaben in diesem Bereich sollten durch wellenlängenspezifische Messungen und anwendungsspezifische Nachweise belegt werden. Die technische Herausforderung besteht darin, dass 1060–1070-nm-LEDs teurer sind, eine geringere Streuung aufweisen und schwieriger zu charakterisieren sind – die meisten kostengünstigen Spektroradiometer messen oberhalb von 1000 nm nicht präzise. Ein Panel, das zuverlässig 1060 nm Licht liefert, erfordert eine Investition in die Entwicklung, die bei einem typischen „660 + 850“-Panel nicht notwendig ist.
Vier-Wellenlängen-Umgebungen
Diese vier Bereiche bilden die Grundlage für die Entwicklung eines überzeugenden Multiwellenlängen-Panels: Nicht „mehr Wellenlängen sind besser“, sondern „dieses Band für diese Tiefenzone, jenes Band für diesen Chromophor-Peak, dieses Verhältnis aufgrund des vorgesehenen Anwendungsfalls“. Ein Käufer, der ein Datenblatt liest, sollte die Designabsicht erkennen können. Ein Datenblatt, das lediglich „Multiwellenlänge“ ohne Angabe der Bestrahlungsstärke und Dosis pro Band auflistet, lässt den Eindruck entstehen, dass überhaupt eine Designabsicht vorliegt.
Die mathematische Grundlage ist dieselbe Gleichung, die für jede Einzelbandberechnung gilt, nur dass sie auf jedes Band separat angewendet wird:
Banddosis = E_Band × t ÷ 1000
Dabei ist E_band die Bestrahlungsstärke in mW/cm² für das jeweilige Wellenlängenband (Rot, NIR-1, NIR-2 usw.) und t die Sitzungsdauer in Sekunden. Die Division durch 1000 ergibt die Umrechnung von Milliwatt in Watt.
Beträgt die Strahlungsintensität eines Panels im roten Bereich 40 mW/cm² bei 15 cm Abstand und im nahen Infrarotbereich 55 mW/cm², so werden bei einer 600-sekündigen Bestrahlung 24 J/cm² rote und 33 J/cm² nahe Infrarotstrahlung auf der Haut deponiert. Jeder Wert gibt die Dosis für das jeweilige Spektralband an und beide Werte gehören ins Datenblatt.
Bei Panels mit einem dritten oder vierten Farbband – beispielsweise Rot + 850 + 1060 – sollten diese im Bericht einzeln aufgeführt werden. Das Formular ist zwar repetitiv, aber informativ:
| Band | Zentrale Wellenlänge | Bestrahlungsstärke (durchschnittlich) | Dosierung nach 10 Minuten |
|---|---|---|---|
| Rot | 660 nm | 40 mW/cm² | 24 J/cm² |
| NIR-1 | 850 nm | 35 mW/cm² | 21 J/cm² |
| NIR-2 | 1060 nm | 12 mW/cm² | 7,2 J/cm² |
| Gesamt | — | 87 mW/cm² | 52,2 J/cm² |
Band-Dosis-Formel-Bericht
Ein Bericht dieser Art ist nachvollziehbar. Der Käufer kann genau sehen, wie viel Energie in jede Tiefenzone fließt und prüfen, ob das Verhältnis dem angegebenen Anwendungsfall des Panels entspricht. Ein Bericht, der lediglich „52 J/cm² in 10 Minuten“ angibt, liefert dem Nutzer einen Slogan, keine konkreten Spezifikationen.
Zur Extraktion einzelner Bänder aus einem Spektroradiometersignal lautet die allgemeinere Formel:
E_band = ∫ E(λ) dλ
Die spektrale Bestrahlungsstärke wird über den Wellenlängenbereich integriert, der das Band definiert. Spektroradiometer wie die OHSP-350-IRF-Serie können Daten pro Nanometer direkt nach Excel exportieren. So kann ein professionelles Labor aus einer einzigen Messung die Gesamtwerte für Rot (z. B. 620–680 nm), NIR-1 (800–900 nm) und NIR-2 (940–1070 nm) berechnen. Genau diesen Detaillierungsgrad erwarten Käufer von Eigenmarken oder Klinikgeräten.
Schauen Sie sich noch einmal die drei Tafeln aus dem Intro an. Alle drei geben eine Gesamtentladung von 57 J/cm² in 10 Minuten an. Die korrekte Version ihrer Datenblätter sieht folgendermaßen aus:
| Panel | Rot (≈660 nm) | NIR (≈850 nm) | Gesamt | Vermutlich entwickelt für |
|---|---|---|---|---|
| A | 24 J/cm² | 33 J/cm² | 57 J/cm² | Ausgewogene Gesichts- und Körperhaltung |
| B | 45 J/cm² | 12 J/cm² | 57 J/cm² | Haut, Haare, dermal fokussierte Positionierung |
| C | 8 J/cm² | 49 J/cm² | 57 J/cm² | Positionierung zur Erholung tieferliegender Gewebeschichten und des Bewegungsapparates |
Ein Spa-Einkäufer, der ein für das Gesicht positioniertes Panel wünscht und sich für Panel C entscheidet, hat das falsche Produkt gekauft, egal wie beeindruckend die Angabe „57 J/cm²“ auch klingen mag. Eine Reha-Klinik, die eine tiefere Bestrahlung des Bewegungsapparates anstrebt und Panel B wählt, gibt den Großteil der Dosis an oberflächliche Hautschichten ab und lässt die Zielzone unterbelichtet. Beide Käufer werden das Panel als „funktionierend“ empfinden – sichtbares Rot wirkt warm und angenehm, und jede LED-Strahlung ruft eine wahrgenommene Reaktion hervor –, aber keines der Panels entspricht dem für ihre eigentliche Anwendung erforderlichen Strahlungsprofil.
Deshalb ist die Darstellung der Gesamtleistung gefährlich. Sie ermöglicht es drei völlig unterschiedlichen Produkten, mit derselben Kennzahl zu konkurrieren, und sie erlaubt es den Herstellern, die technische Entscheidung zu verschleiern, die tatsächlich die Eigenschaften ihres Panels definiert.
Sobald der Käufer akzeptiert, dass das Verhältnis genauso wichtig ist wie die Gesamtmenge, stellt sich natürlich die Frage: „Welches Verhältnis passt zur Produktpositionierung?“ Die ehrliche Antwort lautet: Es hängt von der Anwendungskategorie ab, und jeder Hersteller, der behauptet, ein bestimmtes Verhältnis sei universell das beste, verkauft gut.
Die folgenden Kennzahlen dienen der Produktpositionierung und stellen keine Behandlungsprotokolle dar. Sie spiegeln die Schwerpunkte der veröffentlichten Forschungsliteratur wider und nicht einzelne Studien oder klinische Empfehlungen:
Dies sind Orientierungswerte für die Produktpositionierung, keine Protokolle. Der entscheidende Punkt ist folgender: Das richtige Verhältnis ist eine Designentscheidung, die an einen Anwendungsfall gebunden ist und sich im Datenblatt widerspiegeln sollte. Ein Panel, das für die Anwendung im Gesicht und auf der Haut beworben wird und ein Rot-zu-NIR-Verhältnis von 1:3 aufweist, entspricht nicht den Produktversprechen. Ein Panel, das für die Regeneration von Sportlern beworben wird und ein Rot-zu-NIR-Verhältnis von 2:1 aufweist, stellt die gleiche, umgekehrte Diskrepanz dar.
Käufer, die ein Multiwellenlängen-Panel evaluieren – sei es für eine Klinik, eine Eigenmarken-Einführung oder eine ernsthafte private Anschaffung – können die gesamte Beratung fast vollständig abkürzen, indem sie fünf Fragen stellen. Ein kompetenter Anbieter beantwortet alle fünf Fragen anhand eines bereits vorhandenen Datenblatts. Ein inkompetenter Anbieter zögert oder improvisiert.
Was sind die Spitzenwellenlängen und Halbwertsbreiten der einzelnen Spektralbänder? Nicht einfach nur „Rot und NIR“ – sondern die genauen LED-Teilenummern oder zumindest den Schwerpunkt und die Halbwertsbreite jedes Emissionsbandes. Ein Panel mit der Angabe „850 nm“ und einer Halbwertsbreite von 30 nm emittiert tatsächlich Photonen mit 870 nm und 830 nm. Das ist zwar nicht falsch, sollte aber in der Produktbeschreibung stehen.
Wie hoch ist die Bestrahlungsstärke jedes einzelnen Spektralbandes im angegebenen Messabstand? Ein kombinierter Wert von „95 mW/cm²“ ist unzureichend. Für jedes Spektralband ist eine separate Bestrahlungsstärkemessung unter gleichen Bedingungen, auf demselben Messgitter und nach derselben Vorwärmung erforderlich.
Wie hoch ist die Dosis jedes einzelnen Bandes, berechnet für eine angegebene Sitzungsdauer? Die Multiplikation der Bandbestrahlungsstärke mit der Zeit ergibt einen bandspezifischen Wert in J/cm². Alle Bänder sind aufgeführt. Die Gesamtdosis ist unten als Summe angegeben, nicht als Einzelwert.
Welche Designabsicht verfolgt dieses Verhältnis? Ein Anbieter, der sich darüber Gedanken gemacht hat, wird sagen: „Wir haben dieses Panel mit einem hohen Rotanteil entwickelt, da es primär für die Untersuchung von Haut und oberflächlichen Bereichen konzipiert ist“ oder „Wir haben den NIR-Anteil erhöht, da es sich um ein Panel für die Regeneration und tieferliegendes Gewebe handelt.“ Ein Anbieter, der dies nicht berücksichtigt hat, wird ausweichend antworten. Beide Antworten sind aufschlussreich.
Lassen sich die Spektralbänder unabhängig voneinander steuern? Viele moderne Panels bieten Modi für reines Rotlicht, reines Nahinfrarotlicht und Kombinationsmodi. Dies ist wichtig, da manche Anwendungsbereiche am besten mit reinem Rotlicht (z. B. für die präzise Positionierung im Gesichtsbereich) oder reinem Nahinfrarotlicht (z. B. für die gezielte Positionierung tieferliegender Gewebeschichten) abgedeckt werden. Ein Panel mit nur einem Kombinationsmodus erfordert hingegen für jede Sitzung die gleiche Lichtmischung. Die unabhängige Steuerung erhöht zwar die Entwicklungskosten, erweitert aber den nutzbaren Anwendungsbereich des Panels.
Fünf Fragen, und die Lieferantenauswahl filtert sich von selbst.
Die Gesamt-Joule-Zahl eines Multiwellenlängenpanels entspricht dem durchschnittlichen Schattenwurf des Spektrums in einer einzigen Dimension. Es handelt sich zwar um eine reelle Zahl, aber sie ist ungeeignet, um Panels zu vergleichen. Rote und nahinfrarote Photonen dringen in unterschiedlichen Tiefen in den Körper ein, interagieren mit verschiedenen Chromophoren und tragen zu unterschiedlichen optischen Signaturen bei. Die Entscheidung für eine höhere Rotlicht- oder Nahinfrarot-Absorption oder die Hinzunahme eines 1060-nm-Bandes definiert das Panel als Produkt. Wird diese Entscheidung in einer Summe der „Gesamtleistung“ versteckt, verschleiert man die einzige Spezifikation, die für die Anpassung des Geräts an seinen vorgesehenen Anwendungsbereich relevant ist.
Das Format, das dieses Problem behebt, ist nicht kompliziert:
Eine Branche für Rotlichttherapie, die so detailliert publiziert, konkurriert über technische Innovationen. Eine Branche, die lediglich Gesamtzahlen veröffentlicht, konkurriert über Marketing. Insbesondere bei Multiwellenlängen-Panels entscheidet dieser Unterschied über Erfolg oder Misserfolg – sie sind die Produkte mit dem größten Informationsbedarf und bei denen ungenaue Angaben den größten Schaden anrichten.
Für alle Eigenmarken, Kliniken oder Einkäufer, die scheinbar gleichwertige Panels vergleichen: Die Joule-Zahl ist nur die halbe Wahrheit. Die Frequenzbandanalyse ist die andere Hälfte. Fragen Sie nach beidem.
Fordern Sie von REDDOT LED einen Bandaufteilungs-Dosisbericht für rote, NIR-1- und NIR-2-Wellenlängenkonfigurationen an – mit Bestrahlungsstärke pro Band, J/cm² pro Band und der Begründung für das gewählte Verhältnis.
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Dieser Artikel dient ausschließlich Bildungs- und Ingenieurzwecken und stellt keine medizinische Beratung dar. Für spezifische therapeutische Anwendungen konsultieren Sie bitte die veröffentlichte klinische Literatur und einen qualifizierten Arzt.
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