Was ist LED?

„LED“ ist die Abkürzung von „Light Emitting Diode“ (zu deutsch: Licht abstrahlende Diode). LED’s sind Halbleiter, die Strom in Licht umwandeln. LED’s gibt es in verschiedenen Farben, wobei die Farbe des erzeugten Lichts von den verwandten Halbleitermaterialien abhängt.

Seit wann gibt es die LED-Technik?

Bereits Anfang der 1960er-Jahre wurden die ersten LED’s angeboten. Aufgrund der Entwicklungen der letzten Jahre hinsichtlich Lichtqualität, Farben und Effizienz eignen sie sich heute für einen großflächigen und kosteneffizienten Einsatz.

Was sind die Unterschiede zu herkömmlichen Leuchtmitteln?

Im Unterschied zu Glühbirnen benötigen LED’s keinen verschleißanfälligen Glühfaden. Licht entsteht dadurch, dass Strom durch ein Halbleitermaterial fließt. Die Lebensdauer von LED’s ist damit erheblich länger. Da LED’s kaum Wärme entwickeln, ist ihr Betrieb sehr viel energieeffizienter.

Im Gegensatz zu Energiesparlampen benötigen LED’s kein Vorschaltgerät und enthalten kein giftiges Quecksilber. LED’s sind deshalb deutlich wartungsärmer als Energiesparlampen und stellen keine Gefahr für Gesundheit und Umwelt dar. Der Verzögerungseffekt von Energiesparlampen entfällt, LED’s geben sofort beim Einschalten ihre volle Helligkeit ab. LED’s haben i.d.R. eine deutlich längere Lebenszeit und können in einer Vielzahl von Formen hergestellt werden. Der höhere Preis von LED’s amortisiert sich aufgrund der Stromkostenersparnis in kurzer Zeit.

LED-Röhren unterscheiden sich hinsichtlich Helligkeit und Lichtfarbe nicht von gleichwertigen Leuchtstoffröhren, wohl aber beim Energieverbrauch und der Lebensdauer. LED-Röhren benötigen bei vergleichbarer Lichtleistung bis zu 80 Prozent weniger Strom als herkömmliche Leuchtstoffröhren, bei ca. 4-facher Lebensdauer. Flackern und Brummen entfallen. Da weder Starter noch Vorschaltgerät benötigt werden, sind LED’s extrem wartungsarm und verschleißarm. Sie sind darüber hinaus sehr viel stoß- und bruchfester als die empfindlichen konventionellen Leuchtstoffröhren. Während LED-Röhren als normaler Elektroschrott kostengünstig entsorgt werden können fallen Leuchtstoffröhren in die Kategorie Sondermüll.

Auf was ist bei LED-Beleuchtung zu achten?

Mit einer LED-Beleuchtung soll gute Lichtqualität bei geringen Stromkosten erreicht und gleichzeitig Umwelt und Gesundheit geschont werden. Dabei sollen „Licht“ und „Stromverbrauch“ überzeugen.
Die wichtigen Größen sind daher Lichtstärke (gemessen in Lumen), Beleuchtungsstärke (gemessen in Lux), Lichtfarbe (gemessen in Kelvin) und Verbrauch (gemessen in Watt).

Lumen (Lichtstärke)
Lumen gibt an wie viel Licht in alle Richtungen ausgestrahlt wird. Herkömmliche Leuchtmittel geben ihr Licht gleichmäßig in alle Richtungen ab. Teilweise kommen Reflektoren zum Einsatz um das abgestrahlte Licht in die gewünschte Richtung zu lenken, was aber zu Verlusten führt.
LED’s strahlen ihr Licht nur in eine Richtung ab (mit unterschiedlich großem Winkel). Der Lumen-Wert von LED’s kann deshalb nicht 1:1 mit herkömmlichen Leuchten verglichen werden. Sie erzielen bereits mit geringerem Lumen die Helligkeit, da keine Verluste durch Lichtstreuung in ungewünschte Richtungen entstehen.

Lux (Beleuchtungsstärke)
Mit der Beleuchtungsstärke, gemessen in Lux, wird erfasst, wie viel Lumen von einer Lichtquelle auf eine bestimmte Fläche fallen. Ein Lux liegt genau dann vor, wenn ein Lichtstrom von einem Lumen einen Quadratmeter Fläche gleichmäßig beleuchtet.

Kelvin (Lichtfarbe/Farbtemperatur)
Licht wird von Leuchtmitteln in verschiedenen Farbtönen abgegeben. Damit sind keine bunten Lichter gemeint, sondern die „Wahrnehmung“ des Lichtes. Die Farbtemperatur wird in Kelvin angegeben. Wärmere Lichtfarben – die gemütlichen – liegen bei 2000 bis 3300 Kelvin, neutrale Lichtfarben – das typische Bürolicht – liegt bei 3300 bis ca. 5300 Kelvin, tageslichtweiße Leuchten – Fabrikhallen, helle Shopbeleuchtung – fangen bei 5300 Kelvin aufwärts an. Die LED kann alle diese Lichtfarben abdecken.

Watt (Verbrauch)
Die Wattzahl gibt den Energieverbrauch an, lässt aber keinen Rückschluss auf die Lichtstärke zu, auch wenn dies bei der Glühbirne so gehandhabt wurde.
Eine energieeffiziente Beleuchtung sollte mit möglichst geringem Stromverbrauch möglichst viel Licht erzeugen, also möglichst viel Lumen pro Watt erzielen. Die Glühbirne erreicht dabei mit ca. 10 Lumen/Watt einen schlechten Wert, viel Energie wird in Wärme, anstatt in Licht umgesetzt.
Hier eine Übersicht verschiedener Leuchtmittel:

Glühlampe: ca. 10 Lumen/Watt
Halogen-Glühlampe: 10-15 Lumen/Watt
Energiesparlampe: 35-65 Lumen/Watt
Leuchtstoffröhre: 50-110 Lumen/Watt
LED-Lampen/-Strahler: 25-75 Lumen/Watt

Zu beachten ist, dass LED’s aufgrund ihrer zielgerichteten Lichtabgabe weniger Lumen erfordern, um die gewünschte Helligkeit zu erzielen. Verluste durch unnötige Lichtstreuung entstehen nicht, das Licht wird dorthin abgestrahlt, wo es benötigt wird.

Welche LED-Leuchtmittel gibt es?

LED-Leuchtmittel für den gewerblichen Einsatz gibt es in Form von:

– Röhren (Form meist entsprechend herkömmlicher Leuchtstoffröhren)
– Strahler
– Hallenleuchten
– Panels

Für nahezu jeden Einsatzbereich ist es heute möglich auf LED-Beleuchtung umzurüsten.

Wie ist die Lichtqualität von LED?

Die Lichtqualität von LED’s ist mit herkömmlichen Leuchtmitteln vergleichbar. Aufgrund des flimmerfreien Lichts wird LED-Beleuchtung sogar als angenehmer als Leuchtstoffröhren empfunden. Bei Computerarbeit ist der Blendeffekt deutlich reduziert.

Enthalten LED-Leuchtmittel giftige Stoffe?

LED-Leuchtmittel enthalten, im Gegensatz zu Leuchtstoffröhren und Energiesparlampen, weder giftiges Quecksilber noch Gase und sind deshalb gesundheitlich unbedenklich und umweltfreundlich. Aus diesem Grund können LED-Leuchtmittel bei der Elektronikschrott-Sammelstelle abgegeben werden, sie sind kein Sondermüll wie Leuchtstoffröhren oder Energiesparlampen.

Sind LED's empfindlich gegenüber äußeren Einflüssen?

Nein. LED’s enthalten keine beweglichen Teile und sind deshalb robust gegen äußere Einwirkungen (z.B. Erschütterungen). Der Wirkungsgrad von LED’s ist zwar bei kühlen Temperaturen besser, aber nur sehr hohe Umgebungstemperaturen haben deutlich negativen Einfluss auf Leistung und Haltbarkeit.

Können alle Lichtanlagen auf LED umgestellt werden?

Fast alle. Die Umrüstung von Leuchtstoffröhren auf LED-Röhren ist normalerweise möglich, wenn ein konventionelles Vorschaltgerät (KVG) oder ein verlustarmes Vorschaltgerät (VVG) vorhanden ist. Hier erfolgt neben dem Austausch der Röhren der Ersatz des Starters durch eine mitgelieferte Starterüberbrückung. Auch die Anschlüsse von LED’s sind i.d.R. mit Fassungen konventioneller Leuchten kompatibel.
Ein Röhrentausch ist nicht möglich, wenn elektrische Vorschaltgeräte (EVG) vorhanden sind (kein Flackern beim Einschalten).

Von welcher Lebensdauer ist bei LED-Leuchtmitteln auszugehen?

LED-Leuchtmittel haben i.d.R. eine deutliche längere Lebensdauer als konventionelle Leuchtmittel. Dies liegt insbesondere daran, dass sie keine Verschleißteile (z.B. Leuchtfaden) aufweisen und sehr energieeffizient arbeiten (geringe Wärmeabstrahlung).

Die Lebensdauer von LED-Leuchtmitteln beträgt üblicherweise ca. 50.000 Betriebsstunden, das ist etwa das 50-fache von Glühbirnen (ca. 1.000 Betriebsstunden), das 5-fache von Energiesparlampen (ca. 10.000 Betriebsstunden) und das 4-fache von konventionellen Leuchtstoffröhren (ca. 12.000 Betriebsstunden). Die lange Lebensdauer von LED-Leuchtmitteln führt deshalb neben der Energieersparnis zu einer merkbaren Kostenersparnis bei der Wartung (Austausch von Leuchtmitteln) einer Lichtanlage.