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Umweltfreundliche Leuchtdioden

Energiesparlampen sparen eine Menge Strom, verglichen mit der herkömmlichen Glühbirne, doch sie sind noch nicht der Weisheit letzter Schluss. Denn die Beleuchtungsindustrie wartet schon wieder mit einer Neuerung auf: Winzig klein, enorm lichtstark und dabei noch viel sparsamer als die bisher bekannten Lampen ist das neue Produkt. Es geht um Leuchtdioden.

Susanne Lettenbauer |
    Gerade mal 1 qmm sind sie maximal gross, bestehen aus kostengünstigem Phosphid, Arsen und Gallium, das bei der Alluminiumherstellung abfällt. Und sie sind die Hoffnung der Umweltschützer - die Leuchtdioden, kurz LED. Während normale Glühbirnen im Design ihres Erfinders Thomas Alva Edison noch wie vor gut 100 Jahren nur 5% der verwendeten Energie in Licht umwandeln, kann die LED bis zu 90% des Stromes wieder als Licht aussenden - genau genommen als Punktstrahl. Noch dazu in unterschiedlichsten Farben. Bunte Prismengläser können durch weisse ersetzt werden. Und nebenbei ein weiterer Vorteil: Sie stören die Insektenorientierung nicht.

    Seit der Einführung der LED wurde ihre Effizienz jedes Jahrzehnt verzehnfacht. Ermöglicht hat das eine Hochtechnologie (genannt Epitaxie) zum Auftragen der Arsen-, Gallium- oder Phosphidkristallschichten. In der Fachsprache vergleicht man diese Erfolgsquote gern in Lumen, der Einheit für die Lichtmenge pro verbrauchter Wattzahl. Die Traumgrösse, die Norbert Stath als Leiter des Innovationsmanagement bei Osram anpeilt, liegt bei 135 Lumen/Watt. Eine Glühlampe erreicht zwischen 6 und 12 Lumen/Watt - verständlich, dass der Stromverbrauch bei Glühlampen entsprechend höher ist als bei den LEDs. Doch momentan liegt die durchschnittliche Lumenzahl von LEDs erst bei 25-30, bedauert Stath:

    Wir denken, dass jetzt in den nächsten 5 Jahren der Durchdringungsgrad sich wesentlich erhöhen wird. Die Effizienz wird in den nächsten 6-10 Jahren für Rotdioden um etwa Faktor 2,5 steigerbar sein.

    Die Entwicklung der, im Vergleich zu weißen, blauen, grünen oder gelben LEDs, effizienteren Rotdioden fällt den Forschern um vieles leichter als die erst vor 10 Jahren erstmals vorgestellten weißen LEDs. Erst mit ihnen wird sich der Markt der privaten Haushalte erobern lassen, ist sich Norbert Stath sicher.

    Einen richtigen Schritt in diese Richtung hat ein anderer Anbieter Ende Oktober getan: Die Firma Lumileds hat die neue Luxeon III LED auf den Markt gebracht. Bei 700 mA erzeugt die weiße Luxeon III erstaunliche 65 Lumen.

    Ganz auf LEDs umzusteigen ist bei der Raumbeleuchtung in Privathaushalten oder Firmen aus Kostengründen nur in Ausnahmefällen möglich. Leuchtdioden sind derzeit noch bis zu 100-mal teurer als Glühbirnen oder Leuchtstoffröhren. Der Einsatz von LEDs beschränkt sich in Deutschland deshalb bislang überwiegend auf den Strassenverkehr. Bei der Innenraumbeleuchtung von Autos kommen die Minileuchten ebenso zum Einsatz wie bei Verkehrsampeln:

    Gut man muss natürlich davon ausgehen, dass natürlich die Anschaffungskosten für so eine LED-Verkehrsampel sehr viel höher sind als für eine konventionelle Lampe. Man kann das aber ausrechnen, wenn man die Energieeinsparung berücksichtigt, macht sich so eine Lampe in 3 bis 4 Jahren bezahlt.

    Die Vorteile der LEDs liegen auf der Hand. Sie sind klein, wartungsfrei und energiesparend. Für einen endgültigen Siegeszug stehen aber noch zu viele Nachteile im Weg, so . Die "leuchtenden” Aussichten aus den USA teilt er deshalb nur bedingt. Zwar ist es möglich, infolge einer Vielzahl von Material- und Designverbesserungen innerhalb der nächsten zehn Jahre eine Lichtausbeute von 100 Lumen pro Watt erreichen zu können - etwa dreimal mehr als heute - ganze Kraftwerke dadurch abschalten zu können, bezweifelt er jedoch:

    Die Leuchtdioden haben sehr sehr hohe Potentiale, ich denke, man muss durch Forschung- und Weiterentwicklung die Leuchtdioden weiter voranbringen und versuchen, in viele Applikationen einzubringen. Ich bin aber skeptisch, wenn man zu dem jetzigen Zeitpunkt davon redet, dass man da eine Vielzahl von Kraftwerken abschalten könnte. Das ist vielleicht in 15-20 Jahren relevant, aber nicht zu diesem Zeitpunkt.