Infrarotscheinwerfer: Funktionsweise, Einsatzbereiche und Kauftipps

Überwachungskameras müssen zu jeder Tageszeit verwertbare Aufnahmen liefern, auch bei völliger Dunkelheit. Infrarotscheinwerfer lösen dieses Problem elegant: Sie leuchten Gebäude und Gelände mit Licht aus, das für das menschliche Auge unsichtbar ist. Dieser Ratgeber erklärt die Funktionsweise, den Unterschied zwischen 850 und 940 Nanometern und die vier entscheidenden Fragen vor dem Kauf.

Für welche Zwecke werden Infrarot Scheinwerfer eingesetzt?

Infrarot Scheinwerfer kommen in erster Linie zum Einsatz, um Objekte im Dunkeln zu überwachen. Ab einem gewissen Punkt ist die Umgebungshelligkeit zu niedrig für die Lichtempfindlichkeit der Überwachungskamera. Dann entstehen nur noch verrauschte oder schwarze Bilder, die nicht mehr verwertbar sind. Abhilfe schaffen teure Wärmebildkameras oder eine zusätzliche Lichtquelle.

Die preisgünstige Lösung sind Infrarot-Scheinwerfer auf LED-Basis. Sie bieten mehrere Vorteile:

• Geringer Energiebedarf
• Lange Lebensdauer der LEDs
• Hohe Zuverlässigkeit, auch im Dauerbetrieb

IR-Scheinwerfer senden Licht im Wellenlängenbereich von etwa 850 bis 940 Nanometern aus. Das ist nahes Infrarot, das laut Bundesamt für Strahlenschutz direkt an das sichtbare rote Licht anschließt und vom Auge nicht oder kaum wahrgenommen wird. Die Bildsensoren moderner Überwachungskameras sind für diesen Bereich empfindlich und erzeugen damit kontrastreiche Aufnahmen in Schwarz-Weiß.

So lassen sich Gebäude und Grundstücke ausleuchten, ohne dass die Beleuchtung auf den ersten Blick erkennbar ist. Je nach Bauart eignen sich die Geräte für den Innen- und Außenbereich. Mehr zur Physik dahinter erklärt der Grundlagenartikel zur Infrarotstrahlung.

Wichtig bei privater Videoüberwachung: Sie dürfen grundsätzlich nur Ihr eigenes Grundstück erfassen. Sobald die Kamera öffentliche Gehwege, die Straße oder Nachbargrundstücke filmt, gelten DSGVO und Bundesdatenschutzgesetz. Die Datenschutzkonferenz der Aufsichtsbehörden verlangt in ihrer Orientierungshilfe zur Videoüberwachung unter anderem eine klare Zweckbindung, transparente Hinweise und kurze Speicherfristen. Richten Sie Kamera und IR-Scheinwerfer entsprechend aus. Dies ist eine allgemeine Einordnung, keine Rechtsberatung.

Kann man jede Kamera mit IR-Scheinwerfern erweitern?

Viele aktuelle Überwachungskameras bringen bereits integrierte IR-LEDs mit. Deren Reichweite liegt typischerweise bei 10 bis 30 Metern, das genügt für Hauseingang oder Carport. Ein separater IR-Scheinwerfer lohnt sich, wenn:

• größere Distanzen oder breite Areale ausgeleuchtet werden sollen,
• die integrierte Beleuchtung Insekten und Spinnweben direkt vor die Linse lockt, was nachts ständige Fehlalarme auslöst,
• der Lichtkegel getrennt von der Kamera positioniert werden soll, um Reflexionen und Überstrahlung zu vermeiden.

Voraussetzung für die Nachrüstung ist eine infrarottaugliche Kamera, also ein Modell ohne fest verbauten IR-Sperrfilter oder mit automatisch schwenkbarem Filter (ICR). Das trifft auf die meisten Überwachungskameras zu, nicht aber auf gewöhnliche Foto- und Webkameras. Wie Kameras Infrarot generell nutzen, zeigt der Beitrag zur Infrarotkamera.

Ist das Licht des Scheinwerfers unsichtbar?

Grundsätzlich ist das Licht eines IR-Scheinwerfers für das menschliche Auge nicht sichtbar.

• Vollständig gilt das für Infrarot Scheinwerfer mit 940 nm Wellenlänge. Sie haben jedoch eine geringere Reichweite als Scheinwerfer mit 850 nm.
• Letztere haben einen anderen Nachteil: Ihre LEDs glimmen bei direktem Blick leicht rot, was bei manchen sicherheitsrelevanten Einsätzen unerwünscht ist.
• Wenn der Scheinwerfer bei Dunkelheit komplett unsichtbar sein soll, wählen Sie ein Modell mit 940 nm.

Worin besteht der Unterschied zwischen 940 nm und 850 nm?

Das wichtigste Unterscheidungskriterium bei Infrarot Scheinwerfern ist die Wellenlänge. Üblich sind 850 und 940 Nanometer; gelegentlich kursierende Angaben wie „840 nm” meinen denselben Standardbereich um 850 nm. Die Modelle mit 850 nm werden als semidiskret bezeichnet, die Varianten mit 940 nm als diskret.

• Semidiskret bedeutet, dass 850-nm-Scheinwerfer im Dunkeln nicht völlig unsichtbar sind. Wer direkt in die IR-LEDs blickt, erkennt ein schwaches rotes Glimmen, weil die Emission knapp an den sichtbaren Bereich heranreicht. 940-nm-Scheinwerfer zeigen dieses Glimmen nicht und sind bei Dunkelheit nicht erkennbar, daher gilt ihr Licht als diskret.
• Dafür hat ein 850-nm-Scheinwerfer bei gleicher Leistung etwa die doppelte effektive Reichweite. Der Grund: Die CMOS-Sensoren der Kameras sind bei 850 nm deutlich empfindlicher als bei 940 nm. In der Praxis dominieren deshalb die 850-nm-Modelle. Nur wer absolute Diskretion braucht, etwa bei verdeckter Wildbeobachtung oder sensiblen Sicherheitsanwendungen, wählt 940 nm und akzeptiert die kürzere Reichweite.

Welche Varianten gibt es noch?

Die im Handel erhältlichen Infrarot-Scheinwerfer unterscheiden sich durch weitere Aspekte:

• Stromversorgung: 12-V-Niedervolt, 230 V oder Power over Ethernet (PoE) bei vernetzten Systemen
• Leistung in Watt und Anzahl der LEDs
• Abstrahlwinkel: eng gebündelt für große Reichweite oder breit für Flächen
• Reichweite laut Hersteller
• Gehäuse und Schutzart

Leistung und Abstrahlwinkel bestimmen gemeinsam die Reichweite. Ein eng gebündelter 30-Watt-Strahler erreicht über 100 Meter, ein breit strahlendes Modell gleicher Leistung deutlich weniger. Vergleichen Sie die Herstellerangaben, und bedenken Sie, dass auch die Empfindlichkeit der Kamera die nutzbare Reichweite mitbestimmt.

Für den Außenbereich brauchen Sie ein wetterfestes Gehäuse mit Schutzart IP65 oder höher. Damit lassen sich Innenhof, Einfahrt oder Parkplatz zuverlässig überwachen. Viele Modelle besitzen einen integrierten Dämmerungssensor, der den Strahler nur bei Dunkelheit aktiviert und so Strom spart.

Grundsätzlich arbeiten aktuelle Infrarot-Scheinwerfer mit IR-LEDs. Sie sind energieeffizient, erzeugen im Betrieb wenig Abwärme, sind wartungsarm und erreichen Lebensdauern von mehreren Zehntausend Betriebsstunden. Halogen-basierte IR-Strahler sind im Überwachungsbereich praktisch verschwunden.

Was gibt es beim Kauf zu beachten?

Beantworten Sie vor dem Kauf die folgenden vier Fragen:

1. Welche Entfernung soll der Scheinwerfer ausleuchten?
2. Wie breit ist der zu überwachende Bereich?
3. Welcher Untergrund liegt im Überwachungsbereich (zum Beispiel Feld, Beton, Rasen oder Asphalt)?
4. Welche Farbe haben die Wände und Flächen im Hintergrund?

Diese Fragen sind entscheidend, weil die nutzbare Reichweite vom Reflexionsgrad der Umgebung abhängt. Daraus ergibt sich, wie stark die LEDs sein müssen und welcher Abstrahlwinkel passt.

Je dunkler Hintergrund und Untergrund, desto geringer die effektive Reichweite. Die Kamera ist darauf angewiesen, dass die Infrarotstrahlen von der Umgebung reflektiert werden. Steht eine Person in einiger Entfernung vor dunklem Hintergrund, reflektiert nur die Person das IR-Licht. Das Ergebnis ist ein überstrahlter „Geist” vor schwarzer Fläche. Halten Sie den Überwachungsbereich deshalb nicht zu breit, wenn Personen identifizierbar sein sollen. Als Faustregel aus der Videoüberwachungspraxis gilt nach dem Pixeldichte-Modell (IEC 62676-4, beschrieben unter anderem von Axis): Für eine Identifikation braucht das Bild rund 250 Pixel pro Meter, für bloßes Erkennen einer Anwesenheit genügen 25.

Ist der IR-Scheinwerfer direkt in die Kamera integriert und nimmt diese im Weitwinkel auf, beleuchtet das IR-Licht oft nur einen Spot in der Bildmitte. Scheinwerfer mit einstellbarem Leuchtwinkel oder ein separat positionierter Strahler leuchten auch die Bildränder aus.

Infrarotscheinwerfer kaufen

Möchten Sie einen Infrarotscheinwerfer kaufen? Dann lohnt zunächst ein Blick auf das aktuelle Angebot. Einfache 850-nm-Strahler für kurze Distanzen gibt es ab etwa 20 bis 40 Euro, leistungsstarke Außenstrahler mit großer Reichweite kosten 80 bis 300 Euro, professionelle Systeme entsprechend mehr. Diese beliebten Modelle stehen zur Auswahl:

Gibt es bekannte Hersteller?

Bekannte Hersteller für Infrarot Scheinwerfer und IR-Beleuchtung sind beispielsweise:

• Raytec ist auf professionelle LED-Beleuchtung für die Videoüberwachung spezialisiert und bietet ein breites Sortiment an IR- und Weißlicht-Scheinwerfern für anspruchsvolle Installationen.
• Axis ist einer der weltweit führenden Anbieter für Netzwerk-Videoüberwachung. Neben Kameras mit integrierter IR-Beleuchtung gehören separate IR-Strahler zum Portfolio, die sich per PoE in IP-Systeme einbinden lassen.
• Bosch entwickelt in seinem Geschäftsbereich für Sicherheitssysteme vernetzte Überwachungslösungen, zu denen ebenfalls IR-Scheinwerfer und Kameras mit eingebauten IR-LEDs zählen.

Für den Privatbereich liefern auch Kamerahersteller wie Reolink, Hikvision oder Dahua Kameras mit starker integrierter IR-Beleuchtung sowie passende Zusatzstrahler. Wer statt fest installierter Technik eine mobile IR-Lichtquelle sucht, etwa für die Tierbeobachtung, findet im Ratgeber zur Rotlicht-Taschenlampe eine Alternative.