LED-Lampen in der Praxis

06.11.2006

Lohnt es sich bereits, LEDs anstelle von Glühlampen oder Energiesparlampen in normale Fassungen zu schrauben?

An sich ist es noch Zukunftsmusik: noch können weiße LEDs im Alltagsgebrauch Leuchtstofflampen und Glühlampen nicht ersetzen. Doch der Abstand verringert sich: Telepolis testete die erste LED-Lampe, die mit knapp 100 enthaltenen weißen LEDs und 6 Watt Eingangsleistung aus dem Funzel-Stadium herauskommt.

Sogar in Autoscheinwerfern sollen sie eines Tages sitzen, in Rücklicht und Blinker tun sie es schon heute: LEDs. Ihre Effizienz erreicht die von Leuchtstofflampen und Metalldampflampen, ihre Lebensdauer übertrifft die von Glühlampen um mindestens zweistellige Faktoren und liegt auch noch weit über der von Energiesparlampen in Leuchtstofflampenechnik. Woran es bisher hapert, ist die am Ende erzielte Leuchtdichte: ein einzelner LED-Chip kann nur begrenzt mit Strom beaufschlagt werden, weil er sich sonst angesichts der geringen Fläche überhitzt und zerstört wird. Und damit ist bei aller Effizienz auch das erzielbare Ergebnis begrenzt: für Taschenlampen oder beleuchtete Hausnummern sind LEDs heute schon ausgezeichnet geeignet, ebenso für Nachttischlampen, doch so richtig hell wird es nur in ihrer näheren Umgebung.

2,5-Watt-Hochleistungschip "Platinum Dragon" von Osram (Bild: Osram)

Die eine Abhilfe ist es, die Chips großflächiger zu konstruieren und besser zu kühlen, so wie es Osram tut. Die Ergebnisse sind durchaus beeindruckend, allerdings vor allen Dingen dann, wenn das Licht gebündelt wird. Ein Rundstrahler – wie eine klassische Glühlampe – ist auf diese Art nicht zu realisieren: LEDs strahlen ihre Licht immer gezielt von ihrer Oberfläche weg. Zudem ist ihre Betriebsspannung niedrig, sie liegt bei weißen LEDs bei etwa 3 Volt. Beides führt dazu, dass LED-Leuchten heute lieber aus vielen einfachen, zusammengeschalteten LED-Chips gebaut werden statt aus den teuren Hochleistungschips: auf diese Art erhöht sich die Betriebsspannung, so dass ein Betrieb mit 12 Volt aus Halogenlampenystemen oder direkt mit der Netzspannung von 230 Volt mit nur geringen zusätzlichen Verlusten möglich wird. Und es ist möglich, dass die Leuchte anschließend rundstrahlt, wie es von einer Lampe beispielsweise in einem Hausflur erwartet wird: ein Spotlight bringt hier wenig.

Mit 20 LEDs, die gerichtet strahlen, ist es bereits möglich, eine Nachttischlampe zu bauen, die auf die kurze Entfernung bis zum Nachttisch durchaus eine brauchbare Lichtstärke erreicht und als angenehmen Nebeneffekt andere Schlafende nicht aufweckt. Mit 20 bis 24 LEDs bestückte Leuchtkörper in der klassischen Rundform, die zum Einschrauben in normale Fassungen bestimmt sind, enttäuschen jedoch: mehr als ein Positions- oder Nachtlicht, um sich nachts beim Weg auf gewisse Orte nicht zu verlaufen, entsteht so nicht. Auch die seit einiger Zeit verfügbaren Lampen mit 48 LEDs leuchten noch sehr müde.

Mittlerweile sind jedoch die ersten "LED-Birnen" lieferbar, die 90 bis 96 LEDs enthalten. Auch diese werden mit zu vollmundigen Versprechungen verkauft und sollen einer 65 Watt-Glühlampe entsprechen. Ihre Eingangsleistung beträgt 6 Watt, die Effizienz liegt ähnlich wie bei Leuchtstofflampen, womit sie eher einer 25 W-Glühlampe entsprechen dürften. Das ist allerdings immerhin schon ein Wert, der für einfache Lampen in Schlafzimmer, Flur oder Toilette ausreicht: Energiesparlampen haben typischerweise auch nur Leistungen zwischen 9 und 13 W, kleinere Typen mit 6 Watt und größere Typen mit 15 oder 20 Watt sind bereits die Ausnahme, da sie auch von der Leuchtdichte aus dem von den Glühlampen bekannten Schema herausfallen.

Lampe mit 90 weißen LEDs im Globegehäuse: Schluss mit dunklen Ecken! (Bild: W.D.Roth)

Bisher war die Nutzung einer Lampe dafür entscheidend, ob sie besser mit einer Glühlampe oder einer Energiesparlampe bestückt wurde: Wird das Licht nur kurz eingeschaltet und dann sofort benötigt, sind Glühlampen immer noch am sinnvollsten, da sie fast verzögerungsfrei aufleuchten und bei kürzeren Nutzungsdauern ihre geringe Lebensdauer und der hohe Stromverbrauch praktisch keine Rolle spielen.

Energiesparlampen spielen ihre Vorteile dann aus, wenn die Leuchte typischerweise längere Zeit brennt: zwar werden sie durch häufiges Ein- und Ausschalten inzwischen nicht mehr so leicht zerstört wie die klassischen langen Leuchtstoffröhren, sie gelten inzwischen als schaltfest. Trotzdem leuchten viele Typen nicht sofort auf, sondern brauchen etwa eine Sekunde zur Zündung, flackern dabei möglicherweise noch und erreichen ihre volle Helligkeit oft auch erst nach einigen Minuten, da sie im Gegensatz zur klassischen Leuchtstofflampe erst warm laufen müssen. In einem Flur, durch den man nur schnell durchrennt und dann das Licht hinter sich wieder ausschaltet, sind sie also fehl am Platz – in einem Flur, in dem das Licht üblicherweise stundenlang brennt, sind sie dagegen gegenüber der Glühlampe im Vorteil.

Doch selbst dann haben Leuchtstofflampen ihrer Tücken: wenn sie dann doch irgendwann ausfallen, so verlöschen sie üblicherweise nicht einfach wie Glühlampen, sondern beginnen zu flackern und zu blinken, was dann auch zu einer Überhitzung führen kann und im Extremfall zum Brand, wenn die betreffende Lampe nicht rechtzeitig entdeckt und abgeschaltet beziehungsweise ausgewechselt wird. Außerdem müssen Energiesparlampen unbedingt recycelt werden, da sie Quecksilberdampf enthalten. Dies ist unvermeidlich, da ihre Leuchtkraft nun einmal auf einer Quecksilberdampfentladung beruht, die mittels Leuchtstoff vom originalen UV- in den sichtbaren Bereich umgesetzt wird. Dies kann im Haushalt zum Problem werden, wenn eine solche Leuchte zerbricht – eine Verkleidung durch Zylinder oder Kugeln ist gerade bei den preisgünstigeren und den besonders effizienten Typen üblicherweise nicht gegeben.

Natürlich ist auch die LED-Leuchte nicht vor unangenehmen Überraschungen sicher: was hier passiert, wenn eine der 90 LEDs versagt, ist unklar, da sie intern vermutlich in zwei Gruppen hintereinander geschaltet sind: Auch wenn die Ausfallwahrscheinlichkeit einer einzelnen LED gering ist, würde sie sich in diesem Fall knapp verfünfzigfachen. Doch anstelle einer 40 W-Glühlampe in Globe-Form in eine gängige Leuchte geschraubt machte die neue LED-Lampe keinen schlechten Eindruck: Ihr Licht ist zwar etwas weniger stark, doch durch den hohen Blauanteil sind Gegenstände darin sehr gut erkennbar. Es wirkt allerdings ausgesprochen fahl, was psychologische Gründe hat: Tageslichtähnliches Licht wirkt nur in hoher Leuchtdichte natürlich, während das gelbliche Licht einer Kerze auch bei schwachem Lichtstärke als natürlich empfunden wird. Für Wohnräume ist das LED-Licht also bislang weniger geeignet, zumal das Spektrum und damit die Farbsicht selbst im Vergleich zu billigen Leuchtstofflampen zu wünschen übrig lässt und zudem ein Wechselstromflimmern erkennbar wird.

Als Pluspunkt ist dagegen anzumerken, dass die Lampe unmittelbar beim Einschalten in voller Helligkeit aufleuchtet und hier sogar die normale Glühbirne übertrifft. Eine Kombination mit einem Bewegungsmelder ist hier also sehr effizient, auch wenn es aus Energiespargründen mitunter gar nicht unbedingt nötig wäre, die LED-Lampe auszuschalten, weil der Stromverbrauch vergleichsweise gering ist.

In einem Punkt unterscheidet sich die LED-Lampe allerdings sowohl von der Glühlampe als auch von den Leuchtstofflampen: Ihre Helligkeit ist direkt zum durchfließenden Strom proportional und schon kleinste Ströme führen zum Aufleuchten. Deshalb reichen im ausgeschalteten Zustand bereits die über die übliche Kapazität der Zuleitungskabel zum Lichtschalter fließenden Ströme dazu aus, die LED-Lampe ganz leicht aufglimmen zu lassen. Die getesteten Lampen schimmern in diesem Fall grünlich vor sich hin, ähnlich wie nachleuchtende Ziffern von Uhren und auch jene Energiesparlampen, die mit Absicht mit derartigen nachleuchtenden Beschichtungen ausgerüstet sind, um beispielsweise im Kinderzimmer eine nächtliche Orientierung zu ermöglichen. Allerdings ist das grüne Leuchten der LEDs völlig unbedenklich, es handelt sich weder um Radioaktivität noch um andere bedenkliche Substanzen. Tatsächlich reicht die Resthelligkeit der getesteten Lampe dazu aus, um sich auch bei abgeschalteter Leuchte im Dunkeln in einem damit versehenen Flur zu bewegen, da einerseits die Lampe selbst gut sichtbar bleibt als Orientierungspunkt, andererseits auch Wände und Fußboden erkennbar sind. Auch der unangenehme Effekt, dass das Treppenlicht genau mitten zwischen zwei Stockwerken verlöscht und man damit schlagartig jede Orientierungsmöglichkeit verliert, dürfte sich so erledigt haben.

Glimmt auch abgeschaltet noch wegweisend grünlich: LED-Lampe (Bild: W.D.Roth)

Bleibt eigentlich nur noch der Faktor Preis. Dieser geht natürlich proportional zur Anzahl der eingebauten LEDs: Während Modelle mit 24 LEDs bereits unter 10 Euro liegen und solche mit 48 LEDs immer noch unter 20 Euro, sind für Modelle mit 90 oder 96 LEDs gegenwärtig mindestens 30 Euro fällig. Wenn man vergleicht, dass eine Glühlampe in dieser dekorativen Globe-Bauform allerdings auch bereits etliche Euro kostet und eine entsprechend geformte Energiesparlampe auch bereits über 10 Euro liegt, ist dies jedoch nicht das schlimmste Problem, da man die Lampe auf absehbare Zeit nicht mehr auswechseln muss. Zudem ist abzusehen, dass der Preis in den nächsten Jahren noch deutlich sinken wird und die heutigen Energiesparlampen in Leuchtstofftechnik in nicht allzu ferner Zeit ausgedient haben könnten.

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