Light-emitting diode

Die LED

Die Licht emittierende Diode ist eine moderne und energiesparende Art Strom in Licht umzuwandeln.
Entgegen der Glühlampe (hier leuchtet ein Draht) und der Leuchtstofflampe (hier leuchtet ein Gas) findet bei der LED die Wandlung von Strom in Licht, in einem Kristall statt.
Ein Teil der Energie wird in Licht und der Rest in Wärme umgewandelt. Da Kristalle immer nur in der Lage sind 1 bestimmte Farbe zu erzeugen (monochromatisches Licht) gibt es keine weißen LEDs. Weißes Licht setzt sich aus vielen Farben des Spectrums zusammen.

Eine Methode weißes Licht zu erzeugen, besteht mit einer Farbmischung (RGB) rot / grün / blau.
Nachteil: Das Verfahren ist recht aufwendig und teuer, da unter anderem eine Steuerelektronik eingesetzt werden muss.
Bei der meist angewandten Methode, wird eine blaue LED mit vorgesetzter Phosphorschicht verwendet. Hierbei ist eine preiswerte Herstellung möglich.
Nachteil: In der Phosphorschicht entsteht wiederum ein Verlust der Helligkeit, welche sich durch zusätzliche Wärme bemerkbar macht.
Durch die aufgebrachte Schicht sind durch z.B. unterschiedliche Materialstärken Farbabweichungen unumgänglich. Farbabweichungen werden durch eine nachgeschaltete Messmethode (Binning) minimiert.

Bei der Glühlampe / Halogenlampe ist eine Farbwiedergabe von 100% gegeben. Bei der LED ist dies durch das ursprüngliche blaue Licht zur Zeit nicht möglich. Leds erreichen bis zu 98%, der Wert hat die Bezeichnung CRI (Colour Rendering Index), dieser Farbwiedergabeindex beinhaltet zur Bewertung 14 Farben. Diese Parameter für gutes Licht bei LED, bestimmen auch den Preis. Denn nur eine hochwertig produzierte LED mit einem CRI Wert über 90% gewährleistet ein ausgewogen angenehmes Licht.


Merkmale LED

A) Dass LED nicht warm werden ist falsch.
Gerade Hochleistungs LEDs werden sehr warm und würden nach kürzester Zeit ohne entsprechende Kühlung durchbrennen. Die LEDs werden daher sehr oft in den Leuchten durch kleben oder schrauben mit wärmeleitenden Pasten / Kleber fest verbaut.
Bedingt durch diese Montage, finden wir auf der Verpackung, Beschreibung oft den Hinweis „LEDs in der Leuchte nicht austauschbar“.
Bei einem hochwertigen Produkt wird das, durch ausreichende Dimensionierung, nicht erforderlich.

B) LEDs für jeden Zweck einzusetzen und auf andere Lichtquellen zu verzichten, ist zur Zeit noch nicht möglich.
LED mögen keine Wärme und sind in Bereichen mit hohen Temperaturen sehr selten zu finden. Steigt die Temperatur nimmt die Lichtleistung, Helligkeit ab. Diese Effekt beginnt schon ab ca. 20°C.

C) Auch das heutige, sogenannte Retrofit LED alle „Alten Lampen“ersetzen können trifft nicht zu. Bedingt durch die teilweise sehr kleinen und leistungsstarken Halogenlampen,
finden LED mit vergleichbarer Leistung kein Platz in der Leuchte, da ein notwendiger Kühlkörper sehr groß wäre. Für eine ehemalige Glühlampe mit 75W ist ein Ersatz in LED bei gleicher Bauform möglich,
mehr geht zur Zeit nicht.

D) Das LED mit gleicher Farbtemperatur (Kelvin) auch eine Farbwirkung bzw. Farbwiedergabe auf Flächen (besonders weiße) haben trifft nicht zu, da dies in Zusammenhang mit Binning und Farbwiedergabe steht.

E) Die Helligkeit der LED sind grob mit dem Faktor 10 zu rechnen.
Beispiel: Eine Glühlampe mit 15W hat ca. 90 Lumen, eine LED mit 1,5W ca. 100 Lumen.
Eine Glühlampe mit 75 W hat ca. 930 Lumen, eine LED mit 8 W ca.900 Lumen.

Die Lichtfarbe/Farbtemperatur

Kelvin ist die Maßeinheit für die Farbtemperatur für Lampen und LED.
Die für uns Menschen maßgebliche Kelvin Werte beginnen bei ca. 1600 K bis hin zu 10000 K.

Hier eine Tabelle als Richtlinie:

Warmweiß 1600 - 2000 Kelvin Lagerfeuer / Kerze
2000 - 2300 Kelvin Diverse Hochdrucklampen (Natrium)
2600 - 2800 Kelvin Glühlampe
2800 - 3200 Kelvin Halogenlampe

Neutralweiß 3500 - 5000 Kelvin Entladungslampe / Quecksilber / Leuchtstoff
4800 - 5000 Kelvin direktes Sonnenlicht


Kaltweiß 5000 - 6500 Kelvin tageslichtweiß / Leuchtstoff / LED
7000 - 7500 Kelvin kaltweiß
10.000 Kelvin blauer Himmel


Die Farbtemperatur für unser gutes Licht im Wohnbereich und in privaten Räumen, pendelte vor Einführung der LED im Bereich 2600 – 3200 Kelvin. Die Farbe gilt als sehr angenehm und wurde von Glühlampen / Halogenlampen produziert. Bei Dimmung dieser Leuchtmittel wanderte die Farbtemperatur bis hin zu orange < 1600 Kelvin.
Nach Einführung der LED, wurde zumeist 3000K und höher angeboten, da dort die Lichtmenge / Helligkeit höher ist.
Bei der heutigen Hochleistungs LED spielt dies eine untergeordnete Rolle und zur Verwendung kommen Werte von 2700 oder 3000 K. Diese Farbtemperatur ist die schönste und stimmungsvollste für Mobile.
Tipp: LED Licht und besonders warmes Licht sind für viele Insekten uninteressant!

Farbtemperaturen über 3500 K finden im gewerblichen Objekt Verwendung z.B. in Praxen, Büros, Produktion.
Die Farben um 4000 K werden oft im Zubehörhandel angeboten, da preiswerter zu produzieren und mit höherer Lichtleistung versehen.
Im Mobil ein eher unschönes Licht.

Über 5000 K sind spezielle Anwendungen, wie KFZ, Pflanzen, Effekte usw. sinnvoll.
Das typische LED Licht von Autoscheinwerfern, Zusatzscheinwerfern etc..
Optimal für eine klare und weite Ausleuchtung der Fahrbahn und Umgebung.