Wellenlänge

Die Wellenlänge ist der Abstand zwischen zwei Wellenbergen einer Lichtwelle, gemessen in Nanometern (nm). Sie bestimmt die Farbe des Lichts, die Energie jedes Photons, wie tief es in Ihr Gewebe dringt und welcher Empfänger in Ihren Zellen es aufnimmt – in der Rotlichttherapie ist die richtige Wellenlänge deshalb genauso wichtig wie die Leistung des Geräts.

Ihr Auge sieht nur etwa 400 bis 780 nm. Darunter liegt das Ultraviolett, darüber das Infrarot. Die Sonne liefert alle drei Bereiche zugleich, künstliche Quellen wie LEDs können dagegen auch nur eng begrenzte Ausschnitte erzeugen. [Quelle] Rund 50 % der Sonnenstrahlung am Erdboden ist Infrarot, das Sie nicht sehen, aber aufnehmen. [Quelle]

Während der Mainstream Licht in Lux misst, lesen Ihre Zellen Wellenlängen: Welche ankommen, entscheidet, ob die Haut, das Auge, die Mitochondrien oder das Wasser in Ihren Zellen antworten. Jaroslav Lachký, Gründer von Mitochondriak® und Quantenbiologe: „Lux ist eine nützliche Größe für das menschliche Sehen, aber keine vollständige Beschreibung des Sonnensignals. Die Sonne trägt ein Spektrum von UV über den sichtbaren Bereich bis ins Infrarot, unterschiedliche Polarisation und Chiralität, Richtung, zeitlichen Kontext und räumliche Struktur.“

Was ist eine Wellenlänge – und was hat sie mit Energie zu tun?

Die Wellenlänge (λ) ist die Strecke, die eine Welle während einer Schwingung zurücklegt, von Wellenberg zu Wellenberg; bei Licht misst man sie in Milliardstel Metern, den Nanometern. Jaroslav Lachký nennt drei Eigenschaften, die jede Welle ausmachen: Wellenlänge, Frequenz und Energie. [Quelle] Je kürzer die Welle, desto höher die Frequenz und desto energiereicher die Strahlung. [Quelle]

Nach E = h · c / λ trägt ein UV-B-Photon mit 295 nm rund 4,2 Elektronenvolt, ein rotes mit 670 nm rund 1,85 und ein nahinfrarotes mit 850 nm rund 1,46 Elektronenvolt. Die Wellenlänge sagt, welches Licht es ist; wie viel ankommt, beschreiben Bestrahlungsstärke (mW/cm²) und Dosis (J/cm²).

Jaroslav Lachký übersetzt das Spektrum in die Sprache der Musik: Eine Oktave ist eine Verdopplung der Frequenz, und von 10⁻¹⁴ bis 10⁸ Meter Wellenlänge zählt er 73 Oktaven. Das sichtbare Licht ist davon knapp eine einzige. Licht klingt nicht, aber das Bild zeigt, wie schmal das Fenster ist, das wir sehen.

Welche Bereiche hat das Lichtspektrum – von UV bis Nahinfrarot?

Das optische Spektrum reicht vom Ultraviolett über das sichtbare Licht bis zum Infrarot, dessen kurzwelliger Teil, das Nahinfrarot (IR-A), von 780 bis 1.400 nm reicht. Was davon ankommt, filtert zuerst die Atmosphäre:

Die Farbgrenzen sind fließend: Das Bundesamt für Strahlenschutz setzt Rot bei etwa 650 bis 780 nm an [Quelle] – 760 nm liegt also genau am Übergang zum Nahinfrarot. Weil die Sichtgrenze dort fließend ausläuft, glimmen nahinfrarote LEDs allenfalls schwach rot, obwohl sie voll arbeiten.

Warum entscheidet die Wellenlänge über die Wirkung in Ihrem Körper?

Licht wirkt nur dort, wo es absorbiert wird, und jedes Molekül absorbiert nur bestimmte Wellenlängen – deshalb hat jede Wellenlänge ihren eigenen Empfänger. Wie beim Radio ist jeder Empfänger auf sein Band abgestimmt, nur sind die Bänder breit und überlappen sich. Die Wellenlänge ist darum kein Wert fürs Etikett, sondern der entscheidende biologische Parameter.

Wasser ist dabei mehr als ein Lösungsmittel: Nach der Aquaphotomik von Roumiana Tsenkova spiegelt sein Nahinfrarotspektrum den Zustand eines ganzen biologischen Systems wider. [Quelle] Jaroslav Lachký vergleicht das Photon mit dem Befehl einer Fernbedienung, aus dem eine elektrische und chemische Antwort wird: Schneidet ein Filter ganze Bänder heraus, kommt der Befehl nicht an.

Was ist das optische Fenster von 600 bis 1.000 nm?

Das optische Fenster ist der rote und nahinfrarote Bereich, in dem Licht am tiefsten ins Gewebe gelangt – und in dem die Cytochrom-c-Oxidase (CCO) es aufnimmt. Tiina Karu beschreibt den Bereich von 600 bis 1.000 nm als die Region, in der Licht über die CCO den Zellstoffwechsel verändert, ohne Gewebe zu zerstören oder zu erwärmen. [Quelle]

Unterhalb von 600 nm haben Hämoglobin und Melanin, die wichtigsten Farbstoffe des Gewebes, starke Absorptionsbanden – Blau und Grün bleiben an der Oberfläche. [Quelle] Jenseits von etwa 950 nm liegen große Absorptionsspitzen des Wassers. [Quelle] Dazwischen hat die Natur ein Fenster offen gelassen, und genau darin nimmt der Lichtempfänger Ihrer Mitochondrien das Licht auf.

Welche Wellenlängen spricht die Cytochrom-c-Oxidase an?

Tiina Karu fand vier Bereiche, in denen Rot und Nahinfrarot am stärksten wirken: 613,5 bis 623,5 nm, 667,5 bis 683,7 nm, 750,7 bis 772,3 nm und 812,5 bis 846,0 nm. Sie wertete dafür sieben Aktionsspektren menschlicher HeLa-Zellen aus, also Kurven, die zeigen, bei welcher Wellenlänge die Zellen am stärksten mit DNA- und RNA-Synthese und Haftung antworten. [Quelle]

Besonders aufschlussreich ist 760 nm: In Absorptionsmessungen an Zellschichten kennzeichnete der Bereich von 710 bis 790 nm eine eher reduzierte, der von 650 bis 680 nm eine eher oxidierte CCO; das Verhältnis der Spitzen bei 760 und 665 nm diente Karu als Maß für den Redoxzustand des Enzyms. [Quelle] Für uns gehört 760 nm deshalb zu den wichtigsten und am meisten unterschätzten Wellenlängen für die Mitochondrien.

Wie tief dringt Licht je nach Wellenlänge ein?

Im optischen Fenster gilt: Je länger die Wellenlänge, desto tiefer das Licht – Rot erreicht vor allem die Haut, Nahinfrarot tiefere Gewebe. Die Gruppe um Michael Hamblin beschreibt 600 bis 700 nm für oberflächliche Gewebe und 780 bis 950 nm für tiefer liegende, weil sie weiter vordringen. [Quelle] Jaroslav Lachkýs Bild dafür: Lange Wellen kommen an Hindernissen leichter vorbei – wie ein Mensch, der im Platzregen ins Haus gelangt, während die Mücke von den Tropfen zu Boden gedrückt wird. [Quelle]

Wie weit, zeigte Glen Jeffery vom University College London 2025: Bei sieben Männern, die mittags mit dem Rücken zur Sonne standen, ließ sich das Sonnenlicht vorn an der Brust messen. Hinter einer etwa 3 cm dicken Hand machte sein Team 850-nm-Licht mit einer Infrarotkamera sichtbar, und Kleidung schwächte das Nahinfrarot, hielt es aber nicht auf. [Quelle] Zugleich zählt die Dosis: Gewebe mit vielen Mitochondrien sprachen in der Übersicht von Zein und Hamblin eher auf niedrige Lichtdosen an, Fehlschläge gingen dort eher auf zu viel Licht zurück. [Quelle]

Warum kombiniert ein gutes Rotlichtpanel mehrere Wellenlängen?

Weil verschiedene Wellenlängen verschiedene Tiefen und Zustände der CCO erreichen, verbindet ein durchdachtes Panel Rot und Nahinfrarot – entscheidend ist das tatsächlich abgestrahlte Spektrum, nicht die Zahl auf dem Datenblatt. Lima und Kollegen beschreiben, dass Kombinationen anders wirken können als eine einzelne Wellenlänge, auch weil oberflächliche und tiefe Gewebe unterschiedlich viel Licht aufnehmen. [Quelle] In einer Laborstudie an menschlichen Hautzellen steigerte die Kombination aus 640 und 830 nm die Aktivität der Gene für Kollagen und Elastin sowie die ATP-Bildung. [Quelle]

Die Zahl der Wellenlängen auf dem Datenblatt ist für uns kein biologischer Wert, sondern eine Marketingzahl. Eine LED leuchtet nie auf nur einer Wellenlänge: Die 850-nm-LEDs der Jeffery-Studie strahlten mit mindestens halber Leistung zwischen 830 und 865 nm. [Quelle] Drei angegebene Wellenlängen im Abstand von 10 nm überlappen deshalb so stark, dass ein Spektrometer nur einen breiten Gipfel zeigt. Mehr im Beitrag Wie viele Wellenlängen braucht ein gutes Rotlichtpanel?

Welche Rolle spielen Blau und UV – und warum zählt die Tageszeit?

Kurze Wellenlängen sind Zeitsignale: Blau stellt über das Auge die innere Uhr und bremst nachts das Melatonin, UV-B startet in der Haut die Bildung von Vitamin D – beides gehört zum Tag. George Brainard fand in 627 nächtlichen Tests an 72 gesunden Erwachsenen, dass 446 bis 477 nm das Melatonin am stärksten unterdrücken – ein Hinweis auf einen eigenen Photorezeptor, heute als Melanopsin bekannt. [Quelle]

Für die Mitochondrien ist Blau kein Nährstoff: Bei Fruchtfliegen senkten täglich 15 Minuten 420 nm die Aktivität der mitochondrialen Komplexe. [Quelle] Laut Glen Jeffery untergräbt Licht von 420 bis 450 nm die Funktion der Mitochondrien, besonders ohne Infrarot – und genau so ist das übliche Innenlicht gebaut: Weiße LEDs, ob warm oder kalt, liefern kaum Wellenlängen über 650 nm, ihr stärkster Anteil liegt um 450 nm. [Quelle]

Draußen wechselt das Spektrum mit der Uhrzeit, mittags ist die UV-Strahlung am stärksten. [Quelle] Jaroslav Lachký: „Die Natur löst das Problem der starken Mittags-UV nicht dadurch, dass sie morgens den Sensor abdeckt. Sie löst es durch eine Abfolge. Zuerst kommt schwächeres Licht, Rot und Infrarot, später UVA und erst dann, je nach Jahreszeit und Breitengrad, stärkeres UVB.“ Haut und Auge bekommen so einen Trailer vor dem Hauptfilm. Hinter Glas fehlt ein Teil dieser Abfolge: Fenster- und Autoscheiben halten den Großteil des UV-B zurück, UV-A je nach Glasart unterschiedlich stark. [Quelle]

Was zeigen Studien zu einzelnen Wellenlängen?

Von der Zellkultur bis zum Menschen zeigt die Forschung dasselbe Muster: Nicht die Helligkeit entscheidet, sondern die Wellenlänge – und oft auch die Uhrzeit.

Die Studien arbeiteten mit eigenen Lichtquellen und Parametern; sie beschreiben die Forschung, nicht die Anwendung unserer Geräte. Für uns ist die Botschaft klar: Der Körper liest Wellenlänge und Uhrzeit, und selbst Licht, das nur den Rücken traf, verbesserte das Sehen.

So setzen Mitochondriaks das um

Lichthygiene heißt für uns: das volle Spektrum zur richtigen Zeit – am Tag die Sonne mit allen Wellenlängen, am Abend nur noch Rot, in der Nacht Dunkelheit.

• Morgens raus: Gehen Sie früh ins Tageslicht, auch bei Wolken; die Morgensonne bringt Rot und Infrarot, bevor das UV stark wird.
• Sonne ohne Sonnenbrand: Steigern Sie die Zeit in der Sonne schrittweise, damit Ihre Haut ihre Lichtschwiele aufbaut.
• Keine Filter aus Gewohnheit: Eine Sonnenbrille setzen wir gezielt ein – auf Schnee, beim Autofahren gegen die tief stehende Sonne, bei Laser- oder Schweißarbeiten.
• Tagsüber warmes Kunstlicht: Unsere Glühlampe Warm Spectrum liefert ein kontinuierliches Spektrum von 400 bis über 2.000 nm, mit dem Rot und Infrarot, das weißen LEDs fehlt.
• Abends nur noch Rot: Nach Sonnenuntergang wechseln Sie zu rotem Licht wie der roten Abendlampe E27 (Maximum bei 630 nm, ohne blaues und grünes Licht; nicht dimmbar, also sparsam und indirekt einsetzen). Vor Bildschirmen blockieren die roten Gläser der Blaulichtfilter-Brille blaues und grünes Licht bis etwa 550 nm.
• Nachts Dunkelheit: Schlafen Sie in einem wirklich dunklen, kühlen Schlafzimmer.
• Licht gezielt ergänzen: Drinnen ergänzt Rot- und Nahinfrarotlicht die Sonne, es ersetzt sie nicht; Abstand und Dauer nennt Ihnen das Handbuch.

Mitochondriak®-Geräte sind keine Medizinprodukte; mehr dazu im Hinweis zum Charakter unserer Produkte.

Verwandte Begriffe

• Nahinfrarotlicht (NIR) – unsichtbares Licht jenseits von 780 nm.
• Photobiomodulation – die Antwort der Zelle auf Rot und Nahinfrarot.
• Cytochrom-c-Oxidase (CCO) – der Lichtempfänger der Mitochondrien.
• Mitochondrien – die Kraftwerke der Zelle, Sitz der CCO.
• Blaues Licht – das stärkste Tagessignal für die innere Uhr.
• Melanopsin – das Photopigment im Auge für Blau-Cyan.
• Melatonin – das Hormon der Dunkelheit.
• Zirkadianer Rhythmus – der Tag-Nacht-Takt, den Licht stellt.
• Vitamin D – entsteht in der Haut mithilfe von UV-B.
• Lichtschwiele – der Eigenschutz der Haut aus schrittweiser Sonne.
• Stickstoffmonoxid (NO) – das Signalgas, das Licht freisetzen kann.

Häufige Fragen zur Wellenlänge

Welche Wellenlänge hat Rotlicht?

Rotes Licht liegt je nach Einteilung zwischen etwa 600 und 780 nm. Das Bundesamt für Strahlenschutz setzt Rot bei etwa 650 bis 780 nm an, die Photobiomodulation nutzt meist 600 bis 700 nm. Die roten Maxima der Zellantwort fand Tiina Karu um 620 und um 670 bis 680 nm.

Welche Wellenlänge hat Nahinfrarotlicht?

Nahinfrarot (IR-A) schließt bei 780 nm an das sichtbare Rot an und reicht bis 1.400 nm. In der Photobiomodulation werden vor allem 780 bis 950 nm eingesetzt, weil dieses Licht tiefer vordringt; Karus Nahinfrarot-Maxima liegen um 750 bis 770 und 810 bis 850 nm.

Warum sieht man manche LEDs eines Rotlichtpanels kaum leuchten?

Weil sie im Nahinfrarot strahlen, das Ihr Auge kaum wahrnimmt. Die Sichtgrenze ist unscharf und reicht laut David Sliney nur bei sehr hellen Quellen von etwa 310 bis 1.100 nm. [Quelle] In der Jeffery-Studie war das 850-nm-Panel aus dem Anwendungsabstand gar nicht zu sehen. Dunkel wirkende LEDs arbeiten also – schauen Sie trotzdem nie direkt hinein.

Welche Wellenlänge ist die beste?

Die eine beste Wellenlänge gibt es nicht – jede hat ihren Empfänger, ihre Tiefe und ihre Tageszeit. UV-B dient der Bildung von Prävitamin D3, Blau stellt die innere Uhr, Rot und Nahinfrarot sprechen die CCO an. Für die Mitochondrien ist eine Kombination aus Rot und Nahinfrarot deshalb sinnvoller als eine einzelne Zahl.

Wirken auch Wellenlängen wie 640 oder 800 nm?

Ja, denn Aktionsspektren sind Bänder, keine Linien. Karu gibt für jeden aktiven Bereich eine Spanne und eine Bandbreite an; in einer weiteren Messung ihrer Gruppe lag sogar bei 800 nm ein Maximum [Quelle], und 640 nm wirkte in der Hautzellstudie von Li zusammen mit 830 nm. Wichtiger als die exakte Zahl ist der richtige Bereich: Rot zwischen etwa 600 und 700 nm, Nahinfrarot bis etwa 950 nm.

Ändert gepulstes Licht die Wellenlänge?

Nein. Die Pulsfrequenz sagt nur, wie oft das Licht pro Sekunde an- und ausgeht; die Wellenlänge bleibt dieselbe. Die Lichtwelle selbst schwingt viel schneller, bei 670 nm rund 447 Billionen Mal pro Sekunde. Pulsation ist eine Option, kein Muss.

Warum ist rotes Licht am Abend besser als weißes?

Weil das Melatonin-Signal des Auges am stärksten auf Blau um 446 bis 477 nm reagiert und rotes Licht mit einem Maximum bei 630 nm weit davon entfernt liegt. Weißes LED-Licht hat seinen stärksten Anteil dagegen um 450 nm. Deshalb setzen Mitochondriaks nach Sonnenuntergang auf rote Lampen und am Bildschirm auf rote Gläser.

Was Sie sich merken sollten

• Die Wellenlänge ist die Botschaft des Lichts: Sie bestimmt Farbe, Photonenenergie, Eindringtiefe und den Empfänger in Ihren Zellen.
• Im optischen Fenster von 600 bis 1.000 nm erreicht Licht die Mitochondrien, mit vier aktiven Bereichen zwischen etwa 620 und 850 nm.
• Die Uhrzeit gehört zur Botschaft: Blau und UV sind Tagessignale, und selbst 670 nm wirkte in einer Studie morgens, nicht mittags.
• Entscheidend ist das echte Spektrum, nicht die Zahl auf dem Etikett – draußen liefert es die Sonne, drinnen ergänzen Sie es gezielt.

Worauf Sie beim Spektrum eines Geräts achten sollten, lesen Sie im Ratgeber Rotlichtpanel kaufen: 5 Kriterien – der erste Schritt bleibt der einfachste: morgen früh raus ins Licht.