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LED: Das Licht der Zukunft | Seite 1

LED: Das Licht der Zukunft


LEDs erobern die Innenbeleuchtung

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LEDs in der Außenbeleuchtung


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Vorteile der LED auf einen Blick

Hohe Farbsättigung Dynamische Steuerung

Gute Farbwiedergabe Kompakte Bauformen

Stufenlos dimmbar Umweltfreundlich

Stoß- und vibrationsfest Keine Infrarotstrahlung

Hohe Effizienz Lange Lebensdauer

Geringer Wartungsaufwand

Optimale Lichtgestaltung Überzeugende Technologie Beste Wirtschaftlichkeit

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LEDs für mehr Lichtqualität

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Gute Farbwiedergabe

Optimale Steuerbarkeit

Qualitäts-LEDs sind stufenlos dimm- und steuerbar

Einfache Integration in Lichtmanagementsysteme

Anpassung an Tagesverlauf und Biorhythmus

Farbigkeit

LEDs bieten von Natur aus farbiges Licht

Sie eröffnen neue Möglichkeiten der Lichtgestaltung

RGB-Farbmischung ermöglicht 16 Mio. Farben, ideal

für Stimmungslicht, Akzent- und Effektbeleuchtung

Kompakte Bauformen

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Hohe Effizienz

LEDs verbrauchen weniger Strom als andere

Leuchtmittel; heißt: weniger CO2-Emmissionen

Lange Lebensdauer

LEDs in LED-Leuchten und Modulen arbeiten

50.000 und mehr Stunden

LED-Lampen erreichen ca. 25.000 Stunden

Das spart Ersatzlampen und Wartungskosten

Frei von UV- und Infrarotlicht

Schonung nachtempfindlicher Insekten

Schutz empfindlicher Materialien

Quecksilberfrei und recyclefähig

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LEDs für eine „grüne“ Zukunft


LEDs und Qualitätsmerkmale

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Nur Produkte guter Qualität können die Vorteile der LED

gegenüber anderen Lichtquellen voll nutzen. Sie bieten:

optimale Lichtqualität

hohe Lichtausbeute lange Lebensdauer

elektrische Sicherheit

Wichtige Qualitätsmerkmale von LEDs:

effektives Thermomanagement, das die Leitungswärme abführt

einheitliche Lichtfarben und homogene Helligkeit Eine strenge Selektion im Produktionsprozess (= Binning) garantiert gleichbleibende Qualität

minimale Frühausfälle (< 2 : 1 Mio.).

„Billigware“ bietet oft nicht die gewünschte Qualität. Hilfestellung geben Verbrauchertests und der Fachhandel.


Prognose: LED-Anwendungen


Hier könnte eine Bildunterschrift stehen. LEDs für Stadt und Straße

Nächtliche Beleuchtung

gibt Sicherheit

erhöht die Attraktivität der Kommune

schafft Image

Vorteile beim Einsatz von LEDs

Beleuchtung nach DIN EN 13201

Bessere Beleuchtungsqualität und homogenes Licht

Lange Lebensdauer, hohe Effizienz

Exakte Lichtlenkung ohne Streulicht

Einfache Steuerung

Beleuchtungsqualität gewinnen

Kosten und Energie einsparen

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LEDs bieten hohes Sparpotenzial

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Mögliche

Einsparung bei Ersatz von alten

Anlagen aus den 60er-Jahren:

bis zu 80 %

Kommunen sollen

beim Energiesparen mit gutem Beispiel

vorangehen. © licht.de


Vorher Nachher

*Emissionswert = 612 g CO2 / kWh

**Durchschnittsstrompreis = 0,18 / kWh

Ersparnis / Jahr

Energie: 9.429 kWh

CO2: 5,8 Tonnen*

Kosten: 1.697 Euro**

21 LED-Straßenleuchten

LED-Module, je 1 x 59 W 20 Pilzleuchten

Quecksilberdampf-

Hochdrucklampen (HME),

je 2 x 80 Watt

60 % Energie gespart


Praxisbeispiel: LED-Beleuchtung in Soltau


LEDs für Büro und Verwaltung

Moderne Beleuchtung im Büro

ist ergonomisch und effizient

bietet individuelle Lichtsteuerung

fördert Wohlbefinden und Leistungsvermögen

Vorteile beim Einsatz von LEDs

hohe Effizienz

lange Lebensdauer, wenig Wartungskosten

einfache Integration in Steuersysteme für Lichtregelung nach Präsenz und Tageslicht

Farbwechsel für dynamische Beleuchtung

kompakte Bauformen

Mehr Beleuchtungsqualität

Weniger Kosten für Strom und Wartung

Sparpotenzial bei Ersatz von Altanlagen: bis zu 75 % © licht.de


Effizienzbeispiel LED-Downlights

Basis der Berechnung:

Austausch Downlights für

Leuchtstofflampen 2 x 26

Watt gegen LEDs 26 Watt

10 Betriebsjahre

Brenndauer: 250 Tage pro

Jahr, zwölf Stunden täglich

Strompreis: 21 Cent/kWh

Stromverbrauch in Bürogebäuden: Fast

40 % für Beleuchtung

Ausgaben für effiziente

Lichttechnik rechnen sich

nach kurzer Zeit


Das LED-Funktionsprinzip

LEDs sind winzige, ca. ein Millimeter große Elektronik-Chips aus speziellen

Halbleiter-Kristallen (pn-Halbleiterdiode).

Unter Strom gesetzt, beginnt der Chip zu leuchten – er „emittiert“ Licht nahezu

punktförmig (Fachbegriff = Elektrolumineszenz).

Anders als Glühlampen entwickeln LEDs keine Wärmestrahlung. Das ausgestrahlte

Licht bleibt „kalt“.

LEDs erzeugen eine farbig-schmalbandige (monochromatische) Strahlung.

Aufbau einer LED

Der LED-Chip wird durch eine Kunststoffhülle geschützt

und liegt auf einem Wärmeleit-Element.

Linsen übernehmen die primäre Lichtlenkung.

Integrierte Reflektoren erlauben Ausstrahlungswinkel

bis 180 Grad.


Farben direkt aus dem Halbleiter

Das Licht von LEDs wird direkt in verschiedenen Farben erzeugt; sie

brauchen keine Farbfilter.

Das Halbleitermaterial bestimmt Wellenlänge und Lichtfarbe: Rot, Grün, Gelb

und Blau.

Additive Farbmischung (RGB) ermöglicht Sonderfarben.

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Weißes LED-Licht

Beste Methode: Lumineszenzkonversion

Eine gelbe Phosphor-Leuchtschicht wird oberhalb

eines blauen LED-Chips aufgedampft und wandelt

einen Teil des blauen in weißes Licht.

Gute Lichtausbeute und gute Farbwiedergabe

bis über Ra 90.

RGB-Farbmischung (Rot, Grün, Blau)

Weißes Licht wird hier durch die Mischung von

farbigem Licht unterschiedlicher Wellenlänge erzeugt.

Farbwiedergabe erreicht nur Ra 70 bis 80.

Lösung: RGB-Module mit weißen LEDs mischen für

bessere Farbwiedergabe.

Tageslichtweiße LEDs bieten eine höhere Effizienz,

warmweiße LEDs eine bessere Farbwiedergabe. © licht.de


Effizienz und Lichtausbeute

Lichtausbeute der ersten

LED (1962) =

0,1 Lumen pro Watt (lm/W)

Lichtausbeute derzeit =

etwa 70 lm/W

Hochleistungs-LEDs =

100 bis 120 lm/W

Zum Vergleich:

Glühlampen = 10 lm/W,

Halogenlampen = 20 lm/W


Lebensdauer von LEDs

LEDs in LED-Leuchten und Modulen haben eine extrem lange Lebensdauer von 50.000 und mehr Stunden; LED-Lampen erreichen eine Lebensdauer von rund 25.000 Stunden.

Zum Vergleich: Glühlampe = ca. 1.000 Stunden

Halogen-Glühlampe = ca. 2.000 Stunden

Leuchtstofflampe = ca. 18.000 Stunden

Lebensdauer hängt stark von der Betriebs- und Umgebungstemperatur ab.

Wichtig deshalb: optimale Wärmeabführung.

LEDs fallen nicht aus, ihre Lichtintensität nimmt aber ab (= Degradation).

Die Lebensdauer (L) muss für jede Anwendung definiert werden, z. B. für die Allgemeinbeleuchtung L70 oder L50, für die Notbeleuchtung L80.

Eine LED-Leuchte, die an 250 Arbeitstagen jeweils elf Stunden in Betrieb ist, hält rund 18 Jahre lang. Das spart Wartungskosten.


LED-Leuchten

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Maximale Effizienz. Ansteuerung, thermisches und optisches Design sind

optimal aufeinander abgestimmt – auf kleinstem Raum.

Entscheidend ist die Qualität aller Komponenten und der Fertigung.

Hybridleuchten kombinieren LEDs und Leuchtstofflampen.

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LED-Module

Kompakte LED-Module sind maximal

effizient und können direkt eingesetzt werden, z. B. in Boden- oder Deckenkanäle.

Einsatzbereite Lösungen gibt es als

lineare LED-Module,

z. B. Wallwasher für die Architekturbeleuchtung

flexible LED-Module, z. B. für gebogene Handläufe oder

Schriftzüge

flächige LED-Module, z. B. für Straßenleuchten

oder Lichtdecken

LED-Ketten für Hinterleuchtungen,

z. B. für Lichtwerbung

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LED-Lampen

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LED-Lampen (= Retrofits) als spezielle Modul-Variante

tragen Steck- oder Schraubsockel,

ersetzen Glüh- oder Halogenlampen,

sind eine energiesparende Alternative im Privatbereich.

Wichtig:

Bei technischen Leuchten (z.B. Straßenleuchten) muss geprüft werden, ob LED-Retrofits ohne Sicherheitsverlust

eingesetzt werden können.

LED-Lampen erreichen nicht die Lebensdauer

einer LED-Leuchte oder eines kompletten LED-Moduls.

Eine gute Wahl für den Privatbereich sind sie trotzdem.

Eine warmweiße LED-Lampe 8 Watt erreicht rund 25.000 Betriebsstunden. Das sind bei knapp drei Stunden Betrieb pro Tag immerhin fast 25 Jahre. © licht.de


Elektronische Betriebsgeräte sind in LED-Leuchten integriert

oder arbeiten als externes Bauteil. Sie sorgen für optimale Lichtausbeute, lange Lebensdauer und mehr Komfort.

Betriebsgeräte gewährleisten

als Konverter die typgerechte Energieversorgung (z. B. mit

Schutzkleinspannung)

sicheren Betrieb auch bei schwierigen

Umgebungsbedingungen

die Steuerung von LEDs (Dimmen, Farbwechsel) und stellen

Schnittstellen für komplette Steuersysteme bereit

(DALI, DMX)

eine lange Lebensdauer durch optimale

Betriebsbedingungen

LEDs: Betriebsgeräte und Steuerung

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OLEDs – organische LEDs

OLEDs nutzen zur Lichterzeugung organische Halbleiter.

Sie sind die erste flächige selbstleuchtende Lichtquelle.

Ihre Vorteile:

extrem dünn, leicht und ästhetisch

gleichmäßiges, weitgehend blendfreies Licht

hohe Farbwiedergabe

leicht dimm- und steuerbar

lassen sich einfach in andere Materialien einarbeiten

sind tagsüber transparent oder diffus, leuchten abends

sind frei von Quecksilber oder anderen Giftstoffen und

recycelbar

Herausforderungen für Forschung und Industrie:

Schutz vor Wasser und Sauerstoff optimieren

Effizienz von derzeit 25 bis 65 Lumen/Watt erhöhen

Lebensdauer von derzeit etwa 10.000 Stunden erhöhen © licht.de


Weitere Informationen

Weitere Informationen zum Thema finden Sie

im Heft licht.wissen 17

„LED: Das Licht der Zukunft“ (60 Seiten)

Das Heft kann bestellt werden bei licht.de:

[email protected]

Diese und andere Ausgaben der Schriftenreihe

licht.wissen gibt es auch als kostenlosen Download

unter www.licht.de


Herausgeber

licht.de Fördergemeinschaft Gutes Licht

Lyoner Straße 9 60528 Frankfurt am Main [email protected]

www.licht.de

© licht.de Jegliche Bearbeitung, Verwertung, Vervielfältigung, Ausstellung und Verbreitung des Werkes sowie

einzelner Teile daraus (insbesondere Bilder und Grafiken) bedarf der vorherigen Zustimmung von licht.de als Urheber. Ausgenommen sind einzelne Kopien für den persönlichen, nicht-kommerziellen Gebrauch.

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