Fachwissen

Die LED - Lichtblick für die Zukunft


„Die Glühbirne beleuchtete das 20. Jahrhundert, das 21. wird von LED-Lampen erhellt.“ Mit diesen Worten beglückwünschte das Nobelpreiskomitee jene 3 Japaner, die den Physik-Nobelpreis 2014 erhielten und mit ihrer Arbeit den Weg für eine neue Ära an Leuchtmitteln geebnet hatten. „Sie hatten Erfolg, wo andere versagten“ hieß es weiter. Was das Komitee zu solchen Jubelstürmen veranlasste und wie die LED unser Leben verändert, verrät der folgende Beitrag.

In Zeiten, in denen uns die Energiekonzerne mit immer höher steigenden Strompreisen den Schweiß auf die Stirn treiben, wird das Stromsparen immer elementarer. Und da kommt die LED-Revolution gerade recht, denn das Einsparpotenzial an Energie ist geradezu gigantisch. Doch der Reihe nach.

Was sind überhaupt LEDs?

Die Bezeichnung LED steht für Licht-emittiernde Diode. Basis der Dioden bilden Halbleiterkristalle in einem Metallhalter, dessen Innenseite das aus dem Kristall austretende Licht reflektiert. Anders als bei Glühlampen wird dabei keine Wärme abgegeben. Damit verwandeln sie so effizient wie kein anderes Leuchtmittel Strom in Licht.

Und warum gibt es die LED erst jetzt?

Bereits in den 50er Jahren fertigte der US-Forscher Nick Holonya die erste Leuchtdiode aus Mischkristallen, welche in rot erstrahlte.

Der nächste Entwicklungsschub kam 1971. Halbleiter aus Gallium-und Aluminiunarsenid sorgten für immer mehr Farbvielfalt. Grüne, orangene und gelbe LEDs entstanden und wurden zudem immer leistungsfähiger.

Doch noch fehlte die Farbe Blau, um das Spektrum zu komplettieren. Denn nur mit einem gewissen Anteil an blauem Licht lassen sich Lampen herstellen, die auch in Weiß leuchten können – der wichtigsten Farbe für die Beleuchtung von Wohnungen. Erst 1989 gelang es dem Japaner Akaski und seinem Studenten Amano mit dem Halbleitermaterial Galliumnitrid, die erste blau strahlende LED herzustellen. 1993 vollbrachte der japanischen Wissenschaftler Nakamura das gleiche Husarenstück auf einem anderen Weg.

Durch immer wieder verbesserte Herstellungsmethoden und stetigem Anstieg der Energieeffizienz gelang mit weißen LEDs schließlich 1997 der kommerzielle Durchbruch.

Wieviel Strom sparen LEDs?

LEDs verbrauchen derzeit zwischen 20 und 30 Prozent weniger Strom als eine Energiesparlampe. Gegenüber herkömmlichen Glühlampen ist der Unterschied noch gravierender: Etwa 80 Prozent der Energiekosten werden bei vergleichbarer Leuchtkraft eingespart.

Bei einer Betriebsdauer von drei Stunden am Tag hält die durchschnittliche Glühlampe etwa ein Jahr. Eine hochwertige LED-Lampe kann dagegen bis zu 25 Jahre ihre Leuchtkraft entfalten.

Welche Vorteile hat die LED noch? Und gibt es auch Nachteile?

Da die gute, alte Glühlampe ausgedient hat und bald ganz vom Markt verschwunden sein wird, empfiehlt sich ein Vergleich mit dem ärgsten Verfolger auf dem Leuchtmittelmarkt, der Energiesparlampe.

Vorteile von LED-Lampen gegenüber Energiesparlampen

  • LEDs enthalten keine Schadstoffe wie Quecksilber.
  • Sie sind frei von Gerüchen.
  • Für LEDs ist keine spezielle Sonderentsorgung notwendig. Dennoch gehören sie, aufgrund der elektronischen Bauteile, nicht in den Hausmüll. Dafür stehen zahlreiche, kommunale Sammelstellstellen zur Verfügung. Auch in Drogerie- oder Baumärkten werden diese Leuchtmittel problemlos zurückgenommen.
  • 90% der Bestandteile einer LED können wiederverwendet werden.
  • Die Einschaltzeiten erfolgen ohne Verzögerung.
  • LED-Lampen leuchten, anders als Energiesparlampen sofort mit voller Kraft.
  • LEDs verfügen über eine größere Anzahl von Schaltzyklen.
  • Und bestechen durch bessere Energieeffizienz.

Nachteile von LED-Lampen gegenüber Energiesparlampen

LEDs sind momentan noch etwas teurer als Energiesparlampen, der Preis sinkt durch die gewaltige Nachfrage jedoch kontinuierlich. Dieser preisliche Nachteil wird auch durch die deutlich längere Lebensdauer der LEDs wieder wettgemacht. Energiesparlampen haben eine durchschnittliche Lebensdauer von etwa 10.000 Stunden. Qualitativ hochwertige LEDs erreichen, laut Herstellerangaben, die zehnfache Stundenanzahl.

Was erwartet uns in der Zukunft?

Wenn wir uns vor Augen führen, dass etwa ein Viertel des weltweit erzeugten Stroms für die Beleuchtung verbraucht wird, kann die LED tatsächlich das Licht der Zukunft werden.

Da LEDs sehr wenig Energie benötigen, ließen sie sich beispielsweise hervorragend mit Solaranlagen betreiben. Ein Umstand, von dem besonders jene 1,5 Milliarden Menschen profitieren könnten, die keinen Zugang zu Stromnetzen haben. Experten gehen davon aus, dass bis zum Jahr 2020 etwa 90% aller Lampen mit Leuchtdioden betrieben werden, wobei das allmähliche Verbot der Glühlampe natürlich eine nicht unwesentliche Rolle spielt.

Mit all ihren hervorragenden Eigenschaften schafft die LED allerdings schon jetzt eines: Individualität. Etwas, was die Welt schon heute und auch in Zukunft braucht.