Das 1x1 der LED-Technik

Was bedeutet LED überhaupt?

Leuchtdioden (LED = Licht Emittierende also aussendende Diode) Basieren auf Halbleiterverbindungen, die den Strom direkt in Licht umwandeln. Also (vereinfacht) ein Halbleiterkristall wird durch Strom dazu angeregt Licht abzustrahlen. Das funktioniert in der Praxis so gut, dass LED Lampen (wegen der enormen Vorteile) immer mehr herkömmliche Lampenarten ersetzen.


Der Wirkungsgrad:

Der Wirkungsgrad (auch Effizienz oder lichtausbeute genannt) ist das Verhältnis von abgestrahltem Lichtstrom zur dazu aufgewendeten elektrischen Leistung. Die Einheit des Wirkungsgrads ist [lm/W] oder auch [%]. Der LED Chip selbst ist in der Umwandlung der elektrischen Leistung in Lichtstrom sehr effizient. Der Wirkungsgrad beträgt ca. 90 %, das sind ca. 600 lm/W. Jedoch gelangen nur ca. 30 % des Lichtstroms aus dem Chip. Der restliche Lichtstrom wird innerhalb des LED-Chips absorbiert (ein Großteil wird an den Wänden des Chips reflektiert). Mit LEDs erreicht man heute schon Wirkungsgrade über 90 Im/W. Die den höchsten Wirkungsgrad der derzeit am Markt verfügbaren, weißen LEDs weisen die Luxeon LEDs mit 300 lm/W auf


Qualitätsmerkmale guter LED:

Das Wärmemangagement:
Jede LED muss gekühlt werden.
Vom einfachen LED Strip, über die LED Birne bis zum LED Hallenstrahler - ist das Wärmemanagement schlecht, lässt die LED schnell in der Lichtleistung nach und wird dunkler. Eine LED wandelt weniger Energie in Wärme um als herkömmliche Beleuchtung. Doch was an Wärme entsteht, muss abgeleitet werden. Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten eine LED zu kühlen - die am weitesten verbreitete ist ein Kühlkörper aus Aluminium. Kühlrippen bieten hier eine große Fläche für den Wärmeübergang.

Elektronik:
Jedes System ist nur so stark wie sein schwächstes Glied. Mit einer LED erwerben Sie ein Stück Technik. Jede LED Leuchte braucht irgendwo eine Elektronik. Entweder durch eine externe Konstantstromquelle oder durch intern verbaute Komponenten. Qualitativ hochwertige LED Lampen und Leuchten verfügen über eine Elektronik, die für die lange Lebensdauer ausgelegt ist. Sicher kann auch hier einmal etwas ausfallen - dies geschieht allerdings meist deutlich innerhalb der Garantiezeit. Einige Downlights und LED Industriestrahler besitzen eine externe Elektronik, die im Servicefall ausgetauscht werden kann.

Lebensdauer:
Die langen Lebensdauern der LED können nur gewährleistet werden, wenn Wärmemangagement und Elektronik auch dafür ausgelegt sind. Angegeben wird die Lebensdauer der LED Lampe z.B. so: 50.000 Stunden (L70 F10) Soll heißen, nach 50.000 Stunden besitzt die LED noch 70% ihrer Lichtleistung, 10% können durch einen Defekt ausgefallen sein. Bleibt die LED kühl und spielt die Elektronik mit, ist eine LED Beleuchtung eine Anschaffung für einen längeren Zeitraum. Ein Grund nicht nur auf diese Daten zu schauen, sondern auch einen Blick auf den eigentlichen Wert der Anschaffung zu werfen: Das Licht selbst.

Lichtfarbe:
Die Zeiten des blauen, kühlen LED Lichtes sind vorbei. LED Lampen in vielen Weiß-Lichtfarben sind nun auf dem Markt. Vom warmen Farbton für die Beleuchtung von Wohnräumen, über Neutralweiße LEDs für die Bürobeleuchtung bis zur tageslichtweißen Lichtfarbe ist nun alles möglich. Da die LED eigentlich eher kühleres Licht ausstrahlt, wird die warmweiße Lichtfarbe durch eine Phosphor Beschichtung erreicht. Durch verschiedene Zusammensetzungen der
Beschichtung differiert die warme Lichtfarbe von Hersteller zu Hersteller leicht. Haben Sie die Möglichkeit, dann testen Sie die LED auf Ihren Farbton hin. Passt die Lichtfarbe nicht in Ihr Projekt, besteht eine gute Chance, passendes in einer anderen LED zu finden.

Farbwiedergabe:
Welche Farben wiedergegeben werden, liegt am Spektrum der Lichtquelle. Je nach Anwendung ist dies weniger wichtig - oder halt wichtig. Angegeben wird der Farbwiedergabeindex in RA (oder in Englisch CRI). Im Büro sollte dieser größer als 80 sein. Dies ist bei den meisten LEDs gegeben.

Der Vergleich Lumen zu Watt
Für Glühbirnen war Watt eine mehr oder weniger sinnvolle Angabe. Lumen ist die Einheit für das gesamte Licht, welches eine Lampe nach allen Seiten ausstrahlt. Mit ihr wird die Helligkeit der Lampe beschrieben. So hat eine 40 Watt Glühbirne ca. 400 Lumen. Da aber alle anderen Leuchtmittel mehr Lumen aus einem Watt herausholen (und das teilweise mit sehr unterschiedlichen Ergebnissen) ist die Kategorisierung eines Leuchtmittels nur mit Watt nicht mehr
sinnvoll. Viel mehr braucht man beide Angaben – Lumen um die Helligkeit eines Leuchtmittels zu beschreiben und Watt um den Energieverbrauch des Leuchtmittels einordnen zu können. Das Watt ergibt sich aus Volt x Ampere und bezeichnet die Leistung und kennzeichnet bei festgelegter Spannung (230V) auch den Stromverbrauch. Eine Glühbirne mit z.B. 40 Watt verbraucht also 40 Wattstunden in der Stunde = 0,04 kWh. Davon ausgehend verbraucht also diese Glühbirne bei einer Brenndauer von 10 Stunden am Tag und 365 Tagen im Jahr 146 KWh (Kilowatt Stunden) im Jahr. (Watt x Stunden Täglich x Tage) geteilt durch 1000. (40 Watt x 10 Stunden x 365 Tage)/1000 = 146 KWh Sie zahlen also für diese Lampe bei einem Strompreis von 0,22 Euro 32,12 Euro (Kwh x Strompreis) Bei einer LED Retrofit Lampe mit 403 Lumen bei 5 Watt sieht das Ganze dann so aus: (5 Watt x 10 Stunden x 365 Tage)/1000 = 18,25 KWh Sie zahlen also für die LED bei einem Strompreis von 0,22 Euro 4,02 Euro (KWh x Strompreis) Wohl gemerkt – die Lichtausbeute ist vergleichbar. LED 403 Lumen ergeben in unserer Beispielrechnung kosten von 4,02 Euro Strom im Jahr eine gleichwertige Glühlampe mit ca. 400 Lumen kostet 32,12 Euro Strom im Jahr.


Welche Vorteile habe ich von LED Technologie?

Zuerst einmal eine enorme Energieeinsparung. LED Lampen verbrauchen bis zu 20% weniger Strom als z.B. Energiesparlampen. Übrigens wird auch bei der Herstellung einer LED weniger Energie verbraucht. Eine LED hält länger als herkömmliche Lampen. Gute LED Lampen können Sie bis zu 50 000 Stunden begleiten. Das heißt (bei 6 Stunden täglichem Dauereinsatz) sind das fast 23 Jahre Licht. Und das ist noch lange nicht alles. LEDs sind klein, flexibel einsetzbar, stoßfest und das Licht ist sofort da.


Die Vorteile der LED Röhre

Jeder kennt die Leuchtstoffröhre – und sie ist in nahezu jedem Haushalt vorhanden. In Geschäften und Büros, Lagerhallen und Warenhäusern verrichtet sie zu Hunderten ihren Dienst. Werbebeleuchtung, Anzeigentafeln, Straßenbeleuchtung – die Leuchtstoffröhre begleitet unser tägliches Leben in vieler Hinsicht. Doch dieses Licht hat auch Schattenseiten. Oft findet man in Leuchtstoffröhren hochgiftiges Quecksilber. Dies kann zu Gesundheitsschäden führen, wenn das dünne Glas der Röhren zerspringt. Deswegen werden Sie als Sondermüll eingestuft und müssen entsprechend entsorgt werden. Flackernde Röhren gehören zum üblichen Bild einer Hallenbeleuchtung ebenso wie die lange Einschaltzeit, die einige Röhren brauchen, bis eine ausreichende Lichtleistung gegeben ist.