LED Leuchten, Lampen & Beleuchtung


Licht ist ein wichtiger Faktor für das Wohlbefinden des Menschen. Diese Erkenntnis ist nicht neu, wird jedoch bei der Auswahl der Lichtquellen zu Hause oder im Büro selten genutzt. Noch immer herrscht in modernen Haushalten die klassische Glühbirne vor, obwohl es bereits etliche Alternativen gibt.
Das neueste Glied in der Kette der Lichtquelleninnovationen ist die Leuchtdiode. In diesem Zusammenhang wird der Begriff LED häufig verwendet, der für Light Emitting Diode, zu deutsch "Licht emittierende Diode" steht. Emittieren bedeutet soviel wie "etwas in Umlauf setzen".

Zunächst als Status- und Signalanzeige für Uhren und Taschenrechner verwendet, ist die Leuchtdiode heute in nahezu jedem Bereich einsetzbar der Licht verlangt. Ob als Signalanzeigen in Kraftfahrtzeugen, zur Bestrahlung von Kunstobjekten in Museen oder als Beleuchtung der Außenfassaden von Gebäuden, LEDs bieten auf jedem Sektor nahezu unbegrenzte Möglichkeiten.

Die Diode wandelt, einmal an den Stromkreis angeschlossen, elektrische Energie in rotes, gelbes, blaues oder grünes Licht um. Durch Mischung unterschiedlicher Leuchten ist es möglich, alle anderen Farben und ihre Abstufungen darzustellen. Weißes Licht ist ein Sonderfall. Es entsteht durch additive Farbmischung, die Kombination aller Farben, oder mit Hilfe des Konversionsprinzips. Hierbei regt blaues LED-Licht den Leuchtstoff an, der einen Teil des blauen in gelbes Licht umwandelt. Durch Überlagerung des blauen Lichts mit dem emittierten gelben Licht entsteht weiße Lichtfarbe. Weißes Licht erschien häufig kalt und klinisch, dass einen ähnlichen Effekt, wie die im Wohnbereich äußerst unbeliebte Leuchtstoffröhre, verursacht. Die Technologie ist aber auf dem richtigen Wege, diese Schwachstelle zu schließen. Seit einiger Zeit kommen vermehrt warmweiße LEDs auf den Markt, die im Gegensatz zu herkömmlichen Leuchtdioden eine um etwa 2.000 Kelvin niedrigere Farbtemperatur besitzen. 
Die Lebensdauer dieser Diode ist abhängig von der Betriebs- und Umgebungstemperatur und beträgt im Schnitt etwa 50.000 - 100.000 Stunden.

Anders als bei herkömmlichen Glühbirnen ist die Gefahr des "Durchbrennens" nicht gegeben. Der Draht schmort nicht durch und das Licht erlöscht. Die Lichtintensität nimmt bei der LED zunächst über einen langen Zeitraum langsam ab, um dann völlig zu verblassen.
Anders als gängige Lichtquellen unterstützt die LED heimische Kreativität. Regale können interessanter gestaltet, Blumenkübel illuminiert und unscheinbare Ecken zum Blickfang werden. Die populäre Verwendung der Leuchtdiode bringt immer mehr Firmen hervor, die sich auf noch unbesetzte Bereiche der LED-Technik spezialisieren. Beispielsweise Hersteller, die "LED-Stripes" vertreiben. Hierbei handelt es sich um flexible Streifen, die mit LED-Leuchten linear bestückt sind. Oft selbstklebend und in kleinere Teile zerschneidbar, kann man sie nahezu überall anwenden, wo individuelles Licht von Nöten ist.
Wie man der unten aufgeführten Tabelle und der Auflistung der Vor- und Nachtteile entnehmen kann, wird die LED-Lampe in naher Zukunft den Lichtmarkt anführen. 



Vor- und Nachteile

Im folgenden Abschnitt sollen die Vor- und Nachteile der Leuchtdiode gegenübergestellt werden. Zur besseren Verdeutlichung hilft zusätzlich eine Tabelle, die LEDs mit der Leuchtstoffröhre, der Glüh- und der Energiesparlampe vergleicht. Abschließend sollen ein paar Tipps den Umgang mit der Leuchtdiode erleichtern.


Vorteile
  • geringer Energieverbrauch - die Energiekosten des Benutzers sinken
  • geringe Wärmeentwicklung
  • keinerlei Wartungskosten
  • hohe Lebensdauer (ca. 50.000 - 100.000 Stunden)
  • enthält kein Quecksilber
  • stört nicht die Orientierung der Insekten
  • stoß- und vibrationsfest
  • kein elektrisches Summen - tonlos
  • plötzlicher Ausfall (durchbrennen) unwahrscheinlich
  • einfach dimmbar
  • verzögerungsfreier Sofortstart
  • die Lichtausbeute verdoppelt sich etwa alle zwei Jahre, LEDs befinden sich in einer ständigen Weiterentwicklung
  • keine UV- und Infrarot-Strahlung
  • keine Lampenfassungen werden benötigt
  • optimale Farbwiedergabe bei RGB-Mischung - hohe Farbsättigung
  • kleine Bauform
  • passen in herkömmliche Leuchten

Nachteile
  • hohe Stückkosten
  • viele LEDs nötig um Leuchtstärke der alten Lampe zu erreichen
  • Effizienz und Farbe des Lichts ist temperaturabhängig
  • Vorschaltgeräte für eine kleinere Betriebsspannung nötig
  • Weißlicht noch nicht optimal ausgereift, ähnlich wie bei Leuchtstoffröhren




 
Glühlampe Leuchtstoffröhre/
Energiesparlampe
LED                
Energieverbrauch ca. 100 W ca. 25 W / 20 W ca. 10 W
Lichtausbeute ca. 20 Lm/W ca. 80 Lm/W ca. 40 Lm/W
Wirkungsgrad ca. 5% - 15%                  ca. 50% ca. 40%- 90%
Brenndauer ca. 2.000 h ca. 18.000 h / 6.000 h ca. 100.000 h
Strahlrichtung streut streut gezielt
Leuchtmittelaustausch oft selten / selten keiner
Stabilität niedrig mittel hoch
Umweltfaktor durchschnittlich  spez. Entsorgung wegen Giftstoffen leicht
Lebensdauer 1.000 Stunden 12.000 Std. / 12.000 Std. 50.000 Std.
Wärmeentwicklung sehr stark mittel-stark / mittel-stark gering-mittel
Preis ca. 50 - 80 Cent ca. 10 Euro ca. 50 Euro





Tipps
  • Für einen optimalen fehlerfreien Betrieb ist in jedem Fall Gleichstrom zu verweden.
  • wenn die LED-Leuchte im Auto oder anderen Kraftfahrzeugen benutzt wird, sollte darauf geachtet werden, dass etwa 13,8 Volt bzw. 27,6 Volt Spannung aufgebaut wird.
  • ist die Spannung höher, schalten Sie mehrere Dioden hintereinander (Reihenschaltung). Dies reduziert die Verlustleistung im Vorwiderstand.
  • Beachten Sie, dass beim Kontakt von Teppichboden und beispielsweise Plastik, statische Ladung entstehen kann. Dies zerstört die Leuchtdiode!
  • Das menschliche Auge ist in Bezug auf Licht stark empfindlich. Achten Sie daher unbedingt darauf, dass nicht direkt in die Lichtquelle geschaut wird. Die Netzhaut wird geschädigt!
  • Schließen Sie niemals LEDs direkt an eine Batterie oder ein Netzgerät an. Die Zerstörung von Bauteilen der Diode wäre die Folge.
  • Um flackerfreies Licht zu erzeugen ist es wichtig, dass der Leuchtdiode ein großer Spannungsbereich zugrunde liegt.