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-Typ | Typischer 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:
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