Die Zukunft der LED in der Beleuchtungstechnik

Wirtschaftlichkeit und Effizienz von LED-Modulen

Helmut Doll

Kein zweites Leuchtmittel hat, nach Erfindung der elektrischen Glühlampe, die Welt des künstlichen Lichts so massiv beeinflusst wie die LED. Bis vor wenigen Jahren dienten zwei physikalische Prinzipien zur Erzeugung von elektrischem Licht: Wärmestrahler (klassisches Beispiel Glühlampe) und Gasentladung (klassisches Beispiel Leuchtstoffröhre). Mit der Entwicklung einer Lichtquelle auf Basis eines Halbleiters (Licht Emittierende Diode) wurde eine neue Ära eingeleitet. Es gibt keinen Bereich des täglichen Lebens, im Innen- wie im Außenraum, in dem nicht LEDs die herkömmlichen Lichtquellen verdrängen. Dabei werden immer wieder Schlagworte wie Wirtschaftlichkeit, Lichtqualität und Umwelt genannt.

Die Licht emittierende Diode

Die heutigen LED-Module für den klassischen Beleuchtungsbereich werden nach 2 unterschiedlichen technologischen Verfahren hergestellt:
1. SMD (Surface-Mounted Device): die LEDs werden auf die Leiterplatte gelötet, was eine gute thermische Anbindung garantiert (Abb.1).
2. COB (Chip-on-Board): die Halbleiter werden direkt auf das Trägermaterial aufgetragen und erzielen so eine weitaus höhere Packungsdichte, mit der Folge, dass ein homogenes Licht mit hoher Intensität erzeugt wird (Abb.2).

Fragen nach Lichtfarben, Farbstabilität sowie nach Farbwiedergabeeigenschaften, die in vielen Anwendungen eine Rolle spielen, können heute positiv beantwortet werden. Dank den Errungenschaften im Bereich der Phosphate und deren Beimischungen, können nahezu beliebige Farbtemperaturen erzielt werden. Ob warmes Licht von 3.000 K (Kelvin) oder kaltes Licht von 6.000 K gewünscht wird, die LED-Technologie macht es möglich (Abb.3).

Spektrum der Farbtemperaturen

Auch eine stufenlose Veränderung der Lichtfarbe von kalt-weiß nach warm-weiß mit Hilfe einer speziellen Steuerelektronik (Tunable White) ist machbar. So können bestimmte Anlässe mit dem passenden Lichtambiente versehen und Stimmungen generiert werden. Oder man simuliert den Tagesverlauf der Sonne in einem geschlossenen Raum. Ebenso lassen sich in der Medizin, in der Altenpflege und in der Physiologie – bis hin zur Beeinflussung des Bio-Rhythmus – positive Wirkungen des Lichts auf den Menschen feststellen. Auch die Farbwiedergabeeigenschaft der LED-Module, mit einem CRI (Colour Rendering Index) größer 85, entspricht den hochwertigen Standard-Leuchtmitteln. Ob Frischware, Textilien oder Möbel, mit einer LED-Beleuchtung lassen sich alle Produkte passend ins rechte Licht rücken und das praktisch ohne UV- und Infrarot-Anteile.

Ein weiterer Vorteil ist die Schaltfestigkeit der LED. Sie kann beliebig oft ein- und aus-geschaltet werden, ohne dass […]