Energieeffiziente Beleuchtung – LED Leuchtmittel

By Triwarius on 22. Februar 2016 in Standard
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Der Siegeszug der LED Leuchtmittel scheint unaufhaltsam. Noch vor einigen Jahren kritisierten viele die ungenügende Helligkeit und das kalte, blaue Licht der Leuchtdioden. Doch diese Kinderkrankheiten scheinen der Vergangenheit anzugehören. Findige Hersteller und Ingenieure präsentierten immer ausgereiftere LEDs, die den hohen Anforderungen der Verbraucher gerecht werden. Inzwischen sind die Leuchtmittel ein fester Bestandteil in privaten Haushalten, Gewerbeobjekten, öffentlichen Einrichtungen und werden sogar vermehrt bei der Straßenbeleuchtung eingesetzt. Zusätzlich loben Designer und Architekten die vielfältigen Möglichkeiten, welche die Wunderleuchte darbietet. Und auch die Marktforscher prophezeien den LED-Leuchten eine schimmernde Zukunft: Der Marktanteil der LED Leuchtmittel soll bis zum Jahre 2020 bei 70% liegen.

Energieeffizienz von Haushaltslampen

LED LeuchtmittelMit der Ökodesign-Richtline 2005/32/EG und der EG-Verordnung 244/2009 sagte die Europäische Union im Jahre 2008 energieverschwenderischen Leuchtmitteln den Kampf an. Allen voran der klassischen Glühbirnen mit Wolframdraht – sie erreichte bei der Energieeffizienz lediglich die Klassen D,E,F oder G. Elektronische Geräte werden innerhalb der EU in verschiedene Energieeffizienzklassen eingestuft. Bei den Haushaltslampen reicht die Skala von A (sehr effizient) bis G (weniger effizient) und bezieht sich dabei auf die Lichtausbeute. Seit September 2012 müssen Leuchtmittel mindestens die Energieeffizienzklasse C besitzen. Ab September 2016 kommt die nächste offizielle Änderung auf den Handel und die Haushalte zu: Alle Leuchten müssen mindestens die Energieeffizienzklasse B aufweisen – von dieser Regelung sind nur wenige Halogenlampen ausgenommen. Weitere Kennzahlen im Bereich der Leuchtmittel sind neben der Lichtausbeute (Lumen/Watt) der Lichtstrom (Lumen), Nennleistung (Watt), Nennspannung (Volt), Betriebsstrom (Ampere), Lichtstärke (Candela), Farbwiedergabeindex (Colour Rendering Index) und der Sockeltyp. Typische Lampensockel sind beispielsweise der Hülsensockel (S14s oder S14d), der Glasquetschsockel (diverse W’s) oder der Bajonettsockel (B15d und B22d). Viele LED-Leuchtmittel und Leuchtstofflampen werden über einen Steck- oder Röhrensockel (diverse G) betrieben. Der klassische Edisonsockel für die LED-Lampen kam im Jahre 2007 auf den Markt und bescherte dem LED Leuchtmittel einen erneuten Aufschwung. Wie die nachfolgende Tabelle verdeutlicht, ist die LED-Technik heutzutage eine vielversprechende Alternative zu der klassischen Glühbirne und anderen Leuchtmitteln in vielen Punkten überlegen.

LED Leuchtmittel und seine Vorteile

Warum sich das energiesparenden LED Leuchtmittel so schnell am Markt etablieren konnten, dürfte damit klar sein. Doch was genau sind diese LEDs überhaupt? Eine LED-Lampe besteht aus einer – oder mehreren – Licht emittierenden Diode: den sogenannten Leuchtdioden. Das Innenleben einer Leuchtdiode besteht aus einem Halbleiterkristall, der durch Strom zum Leuchten gebracht wird. Im Lampengehäuse ist zudem noch ein Stromversorgungsmodul eingebaut, welches die Netzspannung in die notwendige, niedrigere Gleichspannung und den Gleichstrom umwandelt. Qualitativ hochwertige Versorgungsmodule gewährleisten einen flimmerfreien Leuchtbetrieb, eine gleichmäßige Helligkeit oder ermöglichen das Dimmen der Leuchte. Bei kostengünstigen LED-Modellen wird lediglich ein einfaches Kondensatornetzteil eingebaut – diese Varianten lässt die Leuchtdiode flackern, was von den Bewohnern oftmals als störend empfunden wird.

Die Farbe der Leuchtdiode wird durch das Halbleitermaterial und die Dotierung bestimmt. Es existieren bereits infrarote, rote, orange, gelbe, grüne, blaue, violette und ultraviolette LEDs. Um weißes Licht mithilfe der LED-Technik zu erzeugen, wird in der Regel eine blaue Leuchtdiode mit einer gelblichen Lumineszenz Schicht versehen. Das gleiche Verfahren wird ebenfalls dazu angewendet, um Pastelltöne zu erzeugen. Die aufgetragene Schicht wirkt wie ein Wellenlängenkonverter und generiert ein breitbandiges Spektrum. Durch die additive Farbmischung kann zudem mit nur drei LEDs (rot, grün, blau) jede beliebige Farbe – oder auch Farbübergang – erzeugt werden. Eine weiße Leuchtdiode erreichte im Jahr 2015 eine Lichtausbeute von etwa 150 lm/W und mehr. Sie ist damit 12-mal so effizient wie die klassische Glühbirne. Die qualitativ hochwertige LED hält dabei bis zu 50.000 Stunden: Bei sechs Stunden Betriebsdauer pro Tag sind das 23 Jahre. Eine Halogenbirne bringt es auf gerade einmal 2.000, eine Leuchtstofflampe auf 18.000 Stunden. Im Gegensatz zur Leuchtstofflampe ist die LED-Leuchte frei von Quecksilber. Trotzdem müssen kaputte Leuchten im Rahmen des Altlampenrecyclings umweltgerecht entsorgt werden.

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