Lampen und Leuchten zum schöner Wohnen und Leben.

Kaum gelten die Energiesparlampen als das Nonplusultra auch in Sachen "Stromsparen" und Umweltschutz, steht bereits die nächste Technik in den Startlöchern, um in allem noch besser zu sein, also noch sparsamer und noch umweltschonender. Die ersten LED-Leuchten sind bereits in den Geschäften, doch der Durchbruch wird erst in den kommenden Jahren erwartet.

Bei gleicher Helligkeit kommt diese Lampe mit einem Zehntel der Energie aus wie eine konventionelle Glühlampe - und hält zudem nicht nur 3000, sondern sogar 50 000 Stunden", so Hartmut Heske, Bereichsleiter Marketing von Sharp Microelectronics Europe, bei der Präsentation der neuesten LED-Entwicklungen auf dem kürzlich im bayerischen Seeon stattgefundenen Innovation Forum des Unternehmens

Der Markt für LED-Beleuchtung scheint zu explodieren. Nach Angaben des amerikanischen Marktforschungsinstituts iSupply kommt in diesem Jahr im allgemeinen Beleuchtungsmarkt mit LEDs (Light Emitting Diodes) weltweit ein Umsatz von 600 Mio. € zustande, der sich bis 2011 verdreifachen dürfte. Und über 20 % sollen dann auf Europa entfallen.

Dabei wird die Effizienz der LEDs besser. "Noch 2004 kamen die besten LEDs auf maximal 40 lm/W, heute sind wir bei 100 lm/W angekommen, und im Labor wird bereits an 130 lm/W gearbeitet", erläuterte Uwe Hock vom Produktmarketing Opto Electronic bei Sharp. "Aber zwei Jahre dürften bis zur Marktreife schon noch vergehen." Im Vergleich dazu käme eine Glühlampe nur auf 10 lm/W - oder weniger.

LED-Lampen werden zunehmend so angeboten, dass sie in die üblichen Fassungen passen. "Während eine 100-W-Glühlame 95 % der eingesetzten Energie in Wärme verwandelt und sich dabei auf 200 °C aufheizt, kommt eine vergleichbare LED kaum auf 60 °C - am Kühlelement." Damit ist LED-Beleuchtung eben deutlich effizienter als Glühlampenlicht. Selbst Energiesparlampen haben im LED-Wettbewerb schlechtere Karten - verbrauchen sie doch die doppelte Leistung und müssen bereits nach etwa 10 000 h gewechselt werden.

Sharp bezieht die Dioden von verschiedenen Herstellern und setzt sie zu Modulen zusammen. Die laufen unter der Bezeichnung Zenigata, dem Namen einer alten japanischen Münze. Je nach Lampe sind 30 oder 48 Dioden auf dem Kühlkörper verklebt.

Die weitere Verarbeitung übernehmen Partnerunternehmen, beispielsweise Brilliance. Aktuelle LED-Lampen kommen auf 480 lm Lichtleistung bei 65 lm/W. Mit 8 W Leistungsaufnahme sind sie energiesparender als Energiesparlampen und halten zudem 50 000 h und mehr. Vor allem sind sie danach leicht zu recyceln, enthalten sie doch kein Quecksilber.

LED-Lampen sind nach dem Einschalten sofort bei 100 % Helligkeit und müssen sich nicht erst aufwärmen. Ferner können sie mit jedem regulären Wanddimmer betrieben werden und auch beliebig häufiges Ein- und Ausschalten soll nicht schaden.

Gerade im gewerblichen Bereich geht es nicht nur allein um die Anschaffungskosten. "Da spielen der Energiebedarf ebenso wie die Austauschkosten hinein", erläutert Hock. "Gegenüber Metallhalogendampflampen sind LED-Lampen zurzeit zwar noch viel teurer, trotzdem rechnet sich die Umstellung: Innerhalb von zehn Jahren können 35 % gespart werden."

In Sharps neuester LCD- und Solarfabrik in Sakai, die zurzeit gebaut wird, gibt es nur noch leuchtende Kristalle. "Wir haben da viel gelernt und werden das auch für eigene Produkte nutzen!" Möglich, dass künftig auch LEDs und komplette Lampen für den Weltmarkt bei Sharp hergestellt werden. Schließlich geht das Geschäft erst langsam los.

Kein lichtorientiertes Unternehmen kann das LED-Thema links liegen lassen. Philips hat die neue strategische Ausrichtung mit dem Kauf diverser Unternehmen eingeleitet, darunter Lumileds, TIR und Color Kinetics. "Philips deckt im LED-Bereich die gesamte Produktentwicklungskette im eigenen Hause ab", erklärte Klaus Krzyzanowski, Business Development Manager. Die LEDs kommen von Lumileds, Montage auf Leiterplatte und Erweiterung mit Optik und Treiber sowie anschließende Komplettierung zur fertigen Leuchte schließen sich an.

Laut Krzyzanowski lautet die LED-Energiebilanz 45 % Licht und 55 % Wärme, wobei das Licht kaum Wärmestrahlung führt. "Bei der Glühlampe werden nur 5 % der Energie in sichtbares Licht umgesetzt - bei der LED bereits zwischen 15 % bis 45 %."

LEDs müssen vor der Montage nach Lichtfarbe (Wellenlänge) und Lichtstrom selektiert werden - der Vorgang wird als Binning bezeichnet. Je besser die Auswahl gleicher LEDs, desto sauberer nachher das abgegebene Licht. Die Nutzlebensdauer gibt auch Philips mit etwa 50 000 h an, dann dürfte eine LED-Anlage noch 70 % des ursprünglichen Lichtstroms liefern.

Mit höheren Temperaturen sinkt bei LEDs der Lichtstrom, die Farbe verändert sich, die Lebensdauer nimmt ab. So stellte Klaus Krzyzanowski Mythen und Wahrheiten im LED-Umfeld gegenüber. Vor allem sei nicht haltbar, dass alle anderen Lichtquellen in den nächsten 20 Jahren durch LEDs abgelöst würden. Lichtströme von Entladungslampen ließen sich durch LEDs noch nicht erreichen. Unterschiedliche Daten machen Vergleiche schwer.

"Es gibt derzeit kein einheitliches Vorgehen der Hersteller bei Angaben von Leistungsdaten, also Gesamtlichtstrom, Lichtstrom pro Watt usw. Viele Leuchtenhersteller übernehmen einfach die LED-Werte vom Chiphersteller", sagt Krzyzanowski. "Optik, Treiber und Betriebsgerät bleiben unberücksichtigt."

Bei Philips betreffen die Angaben bei LED-Leuchten das Gesamtsystem, also durch Messungen von Leistungsaufnahme und Gesamtlichtstrom der kompletten Leuchte. "Die im Markt umworbenen über 100 lm/W sind Theoriewerte und im Leuchtensystem heute noch nicht erreichbar", so Philips-Experte Krzyzanowski.

Laut Philips dürfte es durch LED-Licht bei größeren Beleuchtungslösungen zu deutlichen Einsparungen kommen. Krzyzanowski: "Bei 100 LED-Lampen könnte es im Vergleich zu Niedervolthalogen durch reduzierte Energie-, Lampen- und Lampenwechselkosten zu jährlichen Einsparungen von knapp 3000 € kommen - und 6000 kg weniger CO2-Ausstoß."

Selbst Bürobeleuchtung kann inzwischen mit LEDs normgerecht (EN12464-1) geboten werden. Die größten Einsatzgebiete gibt es jedoch nach wie vor in Verkaufsräumen, Verwaltungsgebäuden, Fassadenanstrahlung, Wegebeleuchtung und medialen Anwendungen. Bis LEDs andere Beleuchtungsmittel ersetzen, dürften noch viele Jahre vergehen.


Quelle: vdi-nachrichten.com
Autor: Rainer Bücken