LED-Vorwiderstand berechnen: Welcher Farbcode passt zu deiner LED?

Eine LED an eine 9-V-Blockbatterie oder ein 5-V-USB-Netzteil anschließen, ohne sie sofort durchzubrennen: Dafür braucht es einen passenden Vorwiderstand. Dieser Ratgeber zeigt die Formel, eine Beispielrechnung mit gerundetem Normwert und was sich ändert, sobald mehrere LEDs in Reihe hängen.

Warum ein Vorwiderstand nötig ist

Kurzantwort Eine LED besitzt praktisch keinen Eigenwiderstand. Ohne Vorwiderstand würde sie an einer normalen Spannungsquelle einen viel zu hohen Strom ziehen und innerhalb von Sekunden durchbrennen. Der Vorwiderstand nimmt die überschüssige Spannung auf und begrenzt den Strom auf einen sicheren Bereich.

Anders als eine Glühlampe hat eine LED (Leuchtdiode) eine sehr steile Strom-Spannungs-Kennlinie: Oberhalb der sogenannten Durchlassspannung (Vf) steigt der Strom extrem schnell an, während sich die Spannung an der LED kaum noch ändert. Genau deshalb reicht schon eine kleine Überspannung, um den Strom auf ein zerstörerisches Niveau zu treiben — ein Vorwiderstand in Reihe zur LED verhindert das, indem er den Rest der Spannung "aufbraucht".

Praxis-Tipp: Standard-5-mm-LEDs vertragen üblicherweise 10-20 mA Dauerstrom. Für einen ersten Test ohne Datenblatt ist ein Zielwert von 15-20 mA ein üblicher Ausgangspunkt (kein Ersatz für die Herstellerangabe).

Die Formel und eine Beispielrechnung

Kurzantwort R = (Versorgungsspannung − Durchlassspannung der LED) ⁄ gewünschter Strom. Beispiel: 9 V Batterie, rote LED mit 2 V Vf, 20 mA Strom → R = (9 − 2) ⁄ 0,02 = 350 Ω.

Die drei benötigten Werte lassen sich meist ohne Messgerät ermitteln: Die Versorgungsspannung steht auf dem Netzteil oder der Batterie, die Durchlassspannung ergibt sich näherungsweise aus der LED-Farbe (siehe Tabelle unten oder besser das Datenblatt), und der Zielstrom liegt bei Standard-LEDs meist bei 10-20 mA.

Beispielrechnung (angenommen): USB-5-V-Versorgung, grüne LED Versorgungsspannung 5 V, Vf einer grünen LED angenommen mit 2,2 V, Zielstrom 15 mA (0,015 A). R = (5 − 2,2) ⁄ 0,015 = 186,7 Ω. Gerundet auf den nächsten E24-Normwert ergibt das 200 Ω — der reale Strom liegt dann minimal unter den geplanten 15 mA.

Wer nicht rechnen möchte: Im Rechner oben lässt sich im Reiter "LED-Vorwiderstand" Versorgungsspannung, Durchlassspannung, Zielstrom und Anzahl der LEDs eintragen — das Ergebnis erscheint direkt inklusive passendem 4-Banden-Farbcode.

Mehrere LEDs in Reihe

Kurzantwort Bei mehreren LEDs in Reihenschaltung addieren sich die Durchlassspannungen: R = (Versorgungsspannung − Anzahl LEDs × Vf) ⁄ Strom. Reicht die Spannung nicht für alle LEDs zusammen, muss die Kette gekürzt oder die Spannungsquelle erhöht werden.

Angenommenes Beispiel: Drei rote LEDs (je Vf ≈ 2 V) sollen an einer 9-V-Blockbatterie mit 20 mA betrieben werden. Die drei LEDs benötigen zusammen 3 × 2 = 6 V, sodass nur noch 9 − 6 = 3 V für den Vorwiderstand übrigbleiben: R = 3 ⁄ 0,02 = 150 Ω. Bei vier LEDs in Reihe (Bedarf 8 V) blieben nur noch 1 V übrig — das funktioniert rechnerisch zwar noch, lässt aber kaum Sicherheitsspielraum für Bauteiltoleranzen und Spannungsschwankungen der Batterie.

Häufiger Fehler: Wird die Anzahl der LEDs in Reihe erhöht, ohne die Formel neu zu rechnen, bleibt oft ein zu kleiner (oder sogar rechnerisch negativer) Rest an Spannung übrig — die LEDs leuchten dann gar nicht oder nur sehr schwach. Vor jeder Änderung der LED-Anzahl lohnt sich eine neue Kontrollrechnung.

Vom Rechenwert zum Farbcode

Kurzantwort Ein berechneter Wert wie 186,7 Ω existiert nicht als fertiges Bauteil. Er wird auf den nächsten E24-Normwert aufgerundet (hier 200 Ω) und lässt sich als 4-Banden-Farbcode am Bauteil identifizieren.

Aufrunden statt Abrunden ist hier die sichere Wahl: Ein größerer Widerstand lässt etwas weniger Strom fließen als geplant (die LED leuchtet minimal schwächer), während ein zu kleiner Widerstand mehr Strom zulassen würde als vorgesehen — das kann bei Werten nahe der Belastungsgrenze der LED riskant werden.

LED-Farbe (Richtwert)	Typ. Vf	Beispiel-Vorwiderstand (angenommen, 9 V, 20 mA)
Rot / Gelb	≈ 1,8-2,2 V	390 Ω (E24, aus rechnerisch 350-360 Ω)
Grün	≈ 2,0-3,2 V	330 Ω (je nach Chip-Technologie)
Blau / Weiß	≈ 2,8-3,4 V	270-330 Ω

Diese Werte sind Richtwerte zur Veranschaulichung, keine verbindlichen Angaben — die tatsächliche Durchlassspannung hängt vom konkreten LED-Modell ab und steht im Idealfall im Datenblatt des Herstellers.

Vorwiderstand direkt berechnen lassen

Versorgungsspannung, Durchlassspannung und Zielstrom eintragen — der Rechner liefert sofort den Widerstandswert samt passendem Farbcode.

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Häufige Fragen

Warum braucht eine LED überhaupt einen Vorwiderstand?

Eine LED hat keinen nennenswerten Eigenwiderstand und würde bei direktem Anschluss an eine Spannungsquelle einen unkontrolliert hohen Strom ziehen, was sie innerhalb von Sekunden zerstört. Der Vorwiderstand begrenzt den Strom auf einen sicheren Wert (meist 10-20 mA bei Standard-5-mm-LEDs), indem er die überschüssige Spannung zwischen Versorgungsspannung und LED-Durchlassspannung aufnimmt.

Wie berechnet man den Vorwiderstand für eine LED?

Die Formel lautet R = (Versorgungsspannung − Durchlassspannung der LED) ⁄ gewünschter Strom. Bei 9 V Versorgung, einer roten LED mit 2 V Durchlassspannung und 20 mA Zielstrom ergibt sich R = (9 − 2) ⁄ 0,02 = 350 Ω. Da 350 Ω kein Normwert ist, wird in der Praxis auf den nächsten E24-Wert aufgerundet, meist 390 Ω, um den Strom sicher unter dem Grenzwert zu halten.

Welche Durchlassspannung hat eine LED je nach Farbe?

Als grobe Orientierung (kein Ersatz für das Datenblatt des jeweiligen Bauteils): Rot und Gelb liegen meist bei ca. 1,8-2,2 V, Grün bei ca. 2,0-3,2 V je nach Chip-Technologie, Blau und Weiß typischerweise bei ca. 2,8-3,4 V. Höherwertige oder Hochleistungs-LEDs können abweichen — der aufgedruckte oder im Datenblatt angegebene Vf-Wert hat immer Vorrang vor Faustregeln.

Was ändert sich beim Vorwiderstand, wenn mehrere LEDs in Reihe geschaltet werden?

Bei mehreren LEDs in Reihenschaltung addieren sich ihre Durchlassspannungen: Drei rote LEDs mit je 2 V benötigen zusammen 6 V, bevor überhaupt Spannung für den Vorwiderstand übrigbleibt. Die Formel wird zu R = (Versorgungsspannung − Anzahl LEDs × Vf) ⁄ Strom. Reicht die Versorgungsspannung nicht aus (z. B. 5 V für drei rote LEDs mit 6 V Bedarf), muss entweder eine höhere Spannungsquelle gewählt oder die LED-Anzahl pro Strang reduziert werden.

Warum wird der berechnete Widerstand auf einen krummen E24-Wert wie 390 Ω statt 350 Ω aufgerundet?

Widerstände werden nicht in beliebigen Ohm-Werten gefertigt, sondern nur in Normreihen wie E24 (24 Werte pro Dekade, ±5% Toleranz). Ein rechnerisches Ergebnis von 350 Ω liegt zwischen den Normwerten 330 Ω und 390 Ω. Aufgerundet auf 390 Ω fließt etwas weniger Strom als rechnerisch vorgesehen — das ist unkritisch und schützt die LED zusätzlich. Ein Abrunden auf 330 Ω würde dagegen mehr Strom als geplant zulassen, was bei Werten nahe der Belastungsgrenze riskant sein kann.