LEDs – die sparsame Raumbeleuchtung

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Seit 2009 werden Schrittweise immer mehr Glühlampenversionen verboten. Dies hat einen einfachen Hintergrund: Die Glühbirne verheizt wesentlich mehr Energie, als sie in Licht umwandelt. Daher rückt heute die LED an ihre Stelle.

Die giftige Energiesparlampe

Viele sind zunächst auf Energiesparlampen und Halogenlampen umgestiegen. Während die Halogenlampen zwar etwas mehr Strom in Licht umwandeln als die Glühbirnen, haben die Energiesparlampen ein recht giftiges Problem. Sie enthalten Quecksilber. Wenn auch in sehr geringen Mengen, aber es ist in ihnen enthalten. Quecksilber ist ein sehr giftiges Schwermetall, welches beim Menschen schnell zu starken Vergiftungserscheinungen und Schädigungen des Nervensystems führt. Daher ist von Energiesparlampen abzuraten. Sollten sie zu Bruch gehen, sollte sich niemand dem Scherbenhaufen ungeschützt nähern. Denn Quecksilber kann sogar eingeatmet werden. Hier ein kurzer Artikel der Stiftung Warentest dazu.

Die LEDs lernen leuchten

Was ist eine LED? Die Abkürzung LED steht für “Light Emitting Diode”, auf deutsch übersetzt heißt das: “Licht emittierende Diode”. Irgendwann wurde durch Zufall entdeckt, dass Dioden nicht nur den Stromfluss in eine definierte Richtung leiten, sondern auch Licht abgeben können.

Anfang der 1970iger Jahre wurden LEDs nur für Signalisierungzwecke verwendet. Andere Verwendungsgebiete blieben ihr auf Grund ihrer geringen Leuchtkraft zunächst verwehrt. Und man konnte mit ihnen kein weisses Licht erzeugen. Dies änderte sich jedoch mit Beginn des neuen Jahrtausends. Man entdeckte, dass eine blaue LED, überzogen mit einer dünnen Phosphorschicht, weisses Licht von sich gibt. Denn das Phosphor wandelt einen Teil des blauen Lichts in das Phosphor typische grün-gelbe Licht um. Zusammen mit dem blauen Licht der LED, ergibt sich eine weiss wirkende Farbmischung. Des weiteren wurden die LEDs von Jahr zu Jahr heller und sparsamer.

Bild zeigt 2 LEDs. Eine mit und eine ohne Phosphorschicht
In diesem Bild sieht man rechts die gelbe Phosphorschicht. Entsprechend handelt es sich hier um eine weisse LED, während die linke eine blaue LED ist.

Der Siegeszug der LED

Zunächst fanden sie Verwendung in Taschenlampen. Mit steigender Helligkeit wurden sie allerdings schon bald interessant für die Raumbeleuchtung. Inzwischen sind sie sogar im Auto als Hauptscheinwerfer zu finden.

Geöffnetes LED-Leuchtmittel
Eine heute übliche LED-Lampe geöffnet. Zu sehen sind die vielen SMD-LEDs, welche in diesem Leuchtmittel Verwendung finden.

Es gibt 2 verbreitete Versionen von LED-Leuchtmittel. Zum einem die herkömmlichen “Birnen”, wo sich unter einem diffusen Kunststoffdeckel zahlreiche SMD-LEDs verbergen (siehe Bild oben) und die Filament-LED. Hier befinden sich in einem klaren Glaskörper LED-Leuchtelemente, welche durch dünne Drähte im Glaskolben gehalten werden. Dadurch kommt das Filament-LED-Leuchtmittel der herkömmlichen Glühbirne vom Aussehen her sehr nah. Die Filament-Leuchtmittel gibt es bislang meist nur in sehr warmweissen Ausführungen mit 2700K bis 3000K. Diese Lichtfarbe hat einen sehr deutlichen gelbstich und kommt dem Licht einer Kerze oder eines Feuers sehr nah. Entsprechend eignet es sich zur Beruhigung und Entspannung. Die Leuchtmittel mit den SMD-LEDs hingegen gibt es auch in 4000K, 5000K und sogar 6000K und darüber. Bei diesen Lichttemperaturen steigt der Blauanteil immer weiter an. Das Licht hat eine belebende und Konzentrationsfördernde Wirkung. Mein Lieblingswert sind 4000K. Dieses ist ein angenehmes Gold-gelbes Licht, welches ich als sehr natürlich empfinde. Wie die Sommertags-Nachmittagssonne. Weitere Informationen zur Farbtemperatur und ihre Wirkung, gibt es hier.

Der Nachteil der LED: geringe Farbanteile

Kommen wir nun zu einem nicht unerheblichen Nachteil der LED, der geringen Bandbreite an verschiedenen Farben. Fällt LED-Licht durch ein Prisma, fällt auf, dass nur wenige Farben im sonst so bunten Prisma-Regenbogen zu sehen sind. Dies liegt in der Natur der LED. Denn jede LED erzeugt nur eine einzige Wellenlänge, was einer einzigen Farbe entspricht. Weisses Licht ist allerdings die Summe aller Farben des Sonnenlichts. Somit ist eine LED ansich nicht dazu gemacht, um weisses Licht zu erzeugen. Das es heute nun doch funktioniert, verdanken wir dem Phosphor, welches einen Teil des blauen Lichts einer weissen LED aufnimmt und in das phosphortypische gelb-grüne Licht umwandelt. Zusammen mit dem blauen Licht, ergibt sich ein weisses Licht.

Inzwischen sind die Hersteller dazu übergegangen, teilweise noch weitere LEDs in ihre Leuchtmittel einzubauen, welche das Farbspektrum noch erweitern. Auch neue Phosphomischungen sorgen für ein größeres Farbspektrum. Dennoch kommt die LED nicht an die Farbvielfalt herkömmlicher Leuchtmittel wie Energiesparlampe, Halogen, oder Glühlampe heran.

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Die Wirkung auf den Körper

Dieser geringe Farbanteil führt dazu, dass Bilder und Farben vom Auge nicht so kontrastreich erfasst werden können, wie es bei Sonnenlicht der Fall wäre. Dies strengt das Auge auf Dauer an und führt zu Ermüdungserscheinungen, schmerzenden und tränenden Augen. Gerade Computerbildschirme arbeiten fast ausschließlich auf LED-Basis. Entweder wird der Bildschirm durch LEDs Hintergrundbeleuchtet, oder jedes einzelne Pixel ist eine winzig kleine LED. Dieses Monitorlicht hat einen recht hohen Blauanteil, welcher auf Dauer die Augen anstrengt. Wer Tag für Tag über Stunden am Computer arbeitet, tut daher nichts Gutes für seine Augen. Allerdings sind langfristige Augenschädigungen durch LED-Licht bislang nicht bekannt geworden.

LEDs sparen Strom

Ich denke, dies ist sicherlich der Hauptgrund, warum heute jedes auffindbare Leuchtmittel gegen LEDs ausgetauscht wird. Denn gegenüber Glühbirnen lassen sich bis zu 90% an Energiekosten einsparen. Zu Zeiten des Klimawandels und der erwünschten CO2-Reduktion, ein gutes Argument.

Fazit

Ich selbst habe so ziemlich überall LED-Leuchtmittel in den Lampen eingesetzt. Und die LEDs selbst halten auch ewig. Aber die Vorschaltgeräte, welche im Fuss des E27 Sockels sitzen, geben oft recht schnell den Geist auf. Daher vielleicht nicht gleich 10 Leuchten im Sparpaket kaufen, sondern lieber von namhaften Leuchtmittelhersteller wie Osram.

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