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Warum brauchen LEDs immer einen Vorwiderstand?

Kurzfassung

LEDs dürfen niemals direkt an eine Spannungsquelle angeschlossen werden. Ohne Vorwiderstand (oder eine andere Form der Strombegrenzung) fließt zu viel Strom – die LED wird heiß und geht sehr schnell kaputt. Der Vorwiderstand schützt die LED, indem er den Strom auf einen sicheren Wert begrenzt.

Das Grundproblem: LEDs sind keine Glühlampen

Eine LED ist kein ohmscher Verbraucher wie eine Glühbirne. Sie verhält sich elektrisch völlig anders:

  • Eine LED hat eine feste Durchlassspannung (z. B. ca. 2 V bei Rot, ca. 3 V bei Weiß)
  • Schon eine kleine Spannungsänderung führt zu einer starken Stromänderung
  • Zu viel Strom bedeutet Überhitzung und Zerstörung

Die LED „nimmt sich“ also nicht automatisch nur den Strom, den sie verträgt.

Was passiert ohne Vorwiderstand?

Ein typisches Beispiel aus der Praxis:

  • Versorgungsspannung: 5 V
  • Weiße LED: ca. 3 V Durchlassspannung

Ohne Vorwiderstand versucht die LED, die fehlenden 2 V irgendwie loszuwerden. Das Ergebnis ist ein extrem hoher Strom:

  • die LED leuchtet kurz sehr hell
  • wird heiß
  • und fällt dann dauerhaft aus

Ein klassischer Fehler – besonders im Modellbau.

Welche Aufgabe hat der Vorwiderstand?

Der Vorwiderstand hat eine ganz klare Aufgabe:

Er begrenzt den Strom auf einen sicheren Wert.

Dabei übernimmt er die überschüssige Spannung und sorgt dafür, dass:

  • die LED nicht überlastet wird
  • die Helligkeit stabil bleibt
  • die Lebensdauer der LED deutlich steigt

Typische LED-Ströme im Modellbau

Im Modellbau reichen meist sehr kleine Ströme völlig aus:

LED-TypTypischer Strom
SMD-LED im Modellbau 2–10 mA
Standard-LED 10–20 mA
Sehr helle LEDs oft schon bei 5 mA ausreichend

Mehr Strom bedeutet zwar mehr Helligkeit, aber auch eine deutlich kürzere Lebensdauer.

Gibt es Ausnahmen ohne Vorwiderstand?

Ja – aber nur scheinbar.

Kein separater Vorwiderstand nötig bei:

  • Konstantstromquellen
  • CRD / Stromregeldioden
  • LEDs oder Modulen mit integriertem Widerstand

In all diesen Fällen ist die Strombegrenzung bereits eingebaut – nur eben nicht als klassischer Widerstand.

Wichtig: Eine Form der Strombegrenzung ist immer notwendig.

Typische Fehler aus der Praxis

  • LED direkt an Batterie oder Netzteil anschließen
  • „Leuchtet doch – passt schon“
  • Vorwiderstand nur grob schätzen
  • Zu hoher Strom für maximale Helligkeit

Gerade im Modellbau zeigen sich diese Fehler oft erst nach Wochen oder Monaten.

Faustformel für den Vorwiderstand

Zur groben Berechnung gilt:

R = (Versorgungsspannung – LED-Spannung) / LED-Strom

Beispiel:

  • 12 V Versorgung
  • Weiße LED (3 V)
  • 5 mA Strom

Ergebnis: 1.800 Ohm

Fazit

  • LEDs sind stromgesteuerte Bauteile
  • Ohne Vorwiderstand oder Stromquelle gehen sie kaputt
  • Der Vorwiderstand sorgt für Schutz, konstante Helligkeit und lange Lebensdauer
  • Im Modellbau ist weniger Strom fast immer die bessere Wahl

Merksatz:
Eine LED ohne Vorwiderstand ist keine Frage von ob, sondern von wann sie stirbt.

Weiterführend:
Passende Vorwiderstände, LEDs mit integriertem Vorwiderstand und Stromregeldioden findest du in der entsprechenden LED-Übersicht im Shop.