Leuchtende Zukunft: Der Aufstieg der LED

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1879 wurde die Glühbirne erfunden - und erhellte über mehr als 130 Jahre fast jedes Heim auf der ganzen Welt.

Die EU-Kommission schien diese nostalgischen Gefühle nicht zu teilen, das faktische Verbot der klassischen und technisch über Jahrzehnte weitgehend unveränderten Glühlampe macht die Suche nach Alternativen nötig. Immer häufiger kommen LED-Lampen zum Einsatz, die vor allem durch eine erheblich verbesserte Effizienz und hoher Leuchtkraft überzeugen sollen. Doch wo genau liegen die Vorteile dieser neuen Lichttechnik?

 

80 Prozent Energieeinsparung möglich

 

Um eine konventionelle Glühlampe mit einer Leistung von 60 Watt zu ersetzen, werden bei einer LED nur etwa 9 - 12 Watt benötigt - also rund 20 Prozent. Um zu verstehen, worin dieser Effizienzvorteil begründet ist, lohnt es sich, die Funktionsprinzipien zu betrachten. Bei einer Glühlampe wird ein dünner Glühfaden mit Strom durchflossen und beginnt aufgrund seines hohen Widerstands zu glühen. Dabei wird er in erster Linie heiß.

Helligkeit fällt lediglich als Nebenprodukt an. Rund 90 Prozent der elektrischen Energie werden in Wärme umgewandelt, nur der Rest kann als Helligkeit genutzt werden. Bei einer LED verhält es sich umgekehrt: Die zum Einsatz kommenden Dioden wandeln die Energie in Licht um, Wärmeerzeugung spielt kaum eine Rolle. Aus diesem Grund können LED auch dort verbaut werden, wo Glühlampen wegen der Hitzeentwicklung Schwierigkeiten bereiten.

 

Cree revolutioniert Leuchtkraft

 

Die Anfangszeit der LED als Leuchtmittel war kaum erfolgversprechend: Noch vor wenigen Jahren war der Einsatz noch mit erheblichen Nachteilen verbunden. Das Licht hatte nur einen ganz engen Streuwinkel, wurde also wie der Strahl einer Taschenlampe abgegeben. Die erreichbaren Helligkeiten konnten mit Mühe eine 25 Watt-Birne ersetzen, für anspruchsvollere Raumbeleuchtung waren sie kaum geeignet.

 

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Hinzu kam die Lichtfarbe: Das reine Weiß einer LED vermochte in einem Arbeitsraum vielleicht die Konzentration erhöhen, in einem gemütlichen Wohnzimmer wollte allerdings niemand eine solch kalte Atmosphäre. Der Durchbruch gelang 2007: Das Unternehmen Cree realisierte bei warmweißem Licht eine Ausbeute von 52 Lumen pro Watt (lm/W). Dabei wird die Farbtemperatur in Kelvin (K) angegeben und lässt sich auch auf heutigen Verpackungen finden. Angenehmes, warmes Licht entspricht etwa 2.700 K, höhere Werte um den doppelten bis dreifachen Faktor lassen das Licht erkalten. Die Ausbeute 52 lm/W bedeutet hierbei, dass jedes Watt Leistung eine Helligkeit von 52 Lumen erzeugt. Um bei dem Vergleich mit der konventionellen 60 Watt-Lampe zu bleiben: Hier werden etwa 700 Lumen ausgestrahlt; rund 14 Watt genügten also schon zur Erzeugung von warmem Licht.

Heute werden diese Werte schon deutlich überboten: Bereits 220 lm/W sind möglich, Fachleute gehen von weiteren Steigerungen aus.

 

Umweltfreundlich und haltbar

 

Doch nicht nur aus Gründen der Energieeffizienz sind LED-Lampen nachhaltig. Die Lebensdauer beträgt mit bis zu 50.000 Stunden ein Mehrfaches des klassischen Wertes von konventionellen Leuchtmitteln (1.000 bis 2.000 Betriebsstunden). Laut Stiftung Warentest belasten LED-Lampen die Umwelt etwa 3- bis 5-mal weniger als Halogenlampen. Im Gegensatz zu Energiesparlampen sind LEDs häufig dimmbar und kommen ohne giftige Schwermetalle wie Quecksilber aus. Beim Kauf von LED-Lampen sollte aber bei entsprechendem Einsatz explizit auf eine Dimmbarkeit geachtet werden, obligatorisch ist sie nicht. Außerdem sollte die benötigte Helligkeit in Lumen in Erfahrung gebracht werden. Die meisten Lampenhersteller drucken zwar noch Vergleichstabellen auf die Verpackung, künftig dürfte dies aber seltener werden. Interessant sind auch die neuen Gestaltungsmöglichkeiten: Wegen langer Lebensdauer und geringer Wärmeentwicklung ist auch die Integration von LEDs in Holz- und Stoffmöbel unproblematisch - und könnte damit unser Wohnen ganz nachhaltig verändern.

 

Melanie Wahsner

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