Was ist eine LED?

Bei einer LED handelt es sich um ein sogenanntes Halbleiter Leuchtmittel. Halbleiter sind spezielle Elemente die Eigenschaften von verschiedenen Elementsorten vereinen. Je nach Temperatur verhalten sie sich wie ein elektrischer Leiter oder wie ein Isolator. Die bekanntesten Halbleiter sind Silizium und Germanium. Um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten müssen Halbleiterstoffe dotiert werden, d.h. sie werden gezielt mit Fremdatomen verunreinigt um ihre einzigartigen Fähigkeiten er erhalten.

Funktionsweise einer LED

Die einzelnen Buchstaben in LED stehen für die englischen Begriffe Light Emitting Diode, was sich ins Deutsche mit Licht ausstrahlende (emittierende) Diode übersetzen lässt. Eine Diode ist ein elektronisches Bauteil, welches aus Halbleitern aufgebaut wird. Fließt ein Strom durch die Diode, leuchtet diese. Bevor dies geschieht muss allerdings erst die sogenannte Bandlücke überwunden werden. Diese liegt bei Halbleitern meist unter 1 Volt, so dass die Halbleiterlampen sehr stromsparend sind. Der Effekt lässt sich übrigens umkehren: Fällt Licht auf eine Diode, erzeugt diese eine Spannung, man erhält eine Solarzelle.

Anders als bei Glühbirnen fallen LEDs nicht einfach aus, sondern verliert über ihre Lebensdauer kontinuierlich an Leuchtkraft. Je mehr Betriebsstunden eine LED hat, desto weniger Licht strahlt sie aus. Die hochwertigsten LEDs schaffen dabei Lebensdauer von 100.000h und mehr – Würde man täglich abends vier und morgens zwei Stunden lesen, hielte eine solche LED über 45 Jahre. Diese fantastischen Werte erreichen modere Leuchtmittel nur, sofern die Rahmenbedingungen der Hersteller (Temperatur, Spannungsversorgung) eingehalten werden. Außer Einflüsse, etwa durch Wettereinfluss bei der Anbringung von Außenleuchten, wie Feuchtigkeit und Temperaturschwankgungen können die Lebensdauer beeinflussen. Für die Lebensdauer haben sich zwei Maßzahlen etabliert:

  1. Die Mittlere Lebensdauer gibt an, nach welcher Zeit die Hälfte der Glühbirnen einer Testgruppe ausgefallen sind.
  2. Die Nutzlebensdauer gibt an, nach welcher Zeit die Helligkeit auf die Hälfte der Starthelligkeit gefallen ist. Je nach Hersteller wird auch mit einer Licht-Degradation (Rückgang) auf 70% oder 80%.

Neben der langen Lebensdauer gehört die bessere Lichtausbeute der LED zu ihren Vorteilen. Die Lichtausbeute gibt an, wieviel Leuchtkraft, gemessen in Lumen, pro eingesetztem Watt elektrischer Leistung entsteht. Während herkömmliche Glühbirneen eine Lichtausbeute von 12.5 lm/W haben, bringen eine LED knapp 80 lm/W. Dies wirkt sich in den Betriebskosten aus: Um eine herkömmliche 100W Glühbirne zu ersetzen braucht es gerade mal eine LED-Lampe mit 20W (Stromsparrechner).

Warum LED und nicht Energiesparlampe?

Während eine Energiesparlampe nach dem Anschalten noch etwas Zeit benötigt um ihre volle Helligkeit zu entfalten steht bei der LED von Anfang an die volle Leuchtkraft zur Verfügung. Für Räume wie Ankleide, Speisekammer oder die Kellertreppe, welche tendenziell nur für kurze Zeit beleuchtet werden müssen schlägt die LED eine herkömmliche Energiesparlampe. Diese braucht einige Minuten Zeit um ihre volle Leuchtkraft zu entwickeln. Da LEDs nicht heiß werden, sind sie auch für den Einsatz in Kinderzimmern geeignet.