Alle Informationen zur LED Lampe

Die Abkürzung „LED“ steht für die englische Bezeichnung „light-emitting diode„. Übersetzt handelt es sich dabei um eine Licht-emittierende Diode, was soviel bedeutet wie „Licht aussendend“.

50 Jahre LED-Lampen

Von der simplen Leuchtanzeige zum Leuchtmittel des 21. Jahrhunderts
Der technische Fortschritt, all die unglaublichen Entwicklungen der letzten Jahre und der Siegeszug der LEDs, sind längst nicht mehr aufzuhalten und haben bei weitem noch nicht ihren Höhepunkt erreicht. Dabei war die Entwicklung von der ersten, einfachen Leuchtanzeige zur Signalübertragung im Jahr 1962 bis zu den ersten brauchbaren LED-Leuchtmitteln im Alltag Ende der 1990er Jahre keinesfalls vorhersehbar.

Mittlerweile lösen sich in äußerst kurzen Abständen die Erfolgsmeldungen der unzähligen Forschungslabore ab, die von noch helleren und energiesparenderen LEDs berichten. Zwar dauert es, bis die jeweils neuesten Errungenschaften zu einer Marktreife gedeihen, doch bereits heute, im Jahr 2015, ist die LED-Industrie ihrem prognostizierten Zeitplan um etwa 3 Jahre voraus, was die Entwicklung und Herstellung sowie den Absatzmarkt neuer LED-Technologie angeht.

Aus diesem Grund ist es wichtig, dass auch die EU an ihrem nächsten geplanten Schritt für effizientere Beleuchtungssysteme festhält und die nicht besonders energiesparenden Halogenlampen mit der Energieeffizienzklasse C und schlechter vom Markt verbannt. Dadurch würden die Absatzzahlen der LED-Lampen gesteigert, die Herstellungskosten pro LED-Lampe weiter gesenkt und der Verbraucher könnte neben den vielen Vorteilen der LED-Lampe letztlich auch von einem attraktiveren Preis profitieren.

Was spricht für LED-Lampen?

Die LED-Lampe ist robust und klein und deshalb vielseitig einsetzbar. Dadurch ergeben sich völlig neue Möglichkeiten mit bis dato nicht realisierbaren Leuchtendesigns.
Dennoch setzen die Hersteller auch auf Kompatibilität und bieten LED-Lampen in den bekannten Bauformen als Birne, Kerze, Globe oder Reflektor an, selbstverständlich passend für die am weitesten verbreiteten Standardfassungen. Einige LED-Lampen lassen sich auch mit einem Dimmer nutzen.

Die LED-Lampe sieht aus wie eine Glühlampe

Die LED-Lampe hat eine sehr gute Lichtausbeute und es gibt sie in verschiedenen Farbtemperaturen. Sie ist von der Farbechtheit ein sehr guter Ersatz für eine warmweiß strahlende Glühlampe. Auf den ersten Blick ist eine LED-Lampe oftmals gar nicht von einer herkömmlichen Glühlampe zu unterscheiden. Das macht sie zum einfachen und direkten Ersatz für Glühlampen.

In der Anschaffung teuer – im Unterhalt günstig

Mit einer LED-Lampe lassen sich im Vergleich zu einer Glühlampe bis zu 90 % der Energiekosten einsparen. Aus diesem Grund spricht alles für die Umstellung auf LED-Lampen. Sogar der deutlich höhere, wenn auch stetig sinkende Anschaffungspreis, amortisiert sich aufgrund der extrem langen Lebensdauer und des wesentlich geringeren Stromverbrauchs relativ schnell. Einige Hersteller geben die Lebensdauer mit bis zu 50.000 Stunden an. Und selbst nach dieser Zeit gibt die LED-Lampe nicht einfach den Geist auf, sondern lässt lediglich in der Leuchtkraft etwas nach. Das ist jedoch nicht von Bedeutung, da die Lebensdauer einer LED-Lampe ohnehin länger ist als die Garantiezeit.

Wichtig beim Kauf einer LED-Lampe
Um die passende LED-Lampe zu finden, benötigen Sie mehr als die bislang bekannte Leistungsangabe in Watt, und selbst diese kann Sie im ersten Moment verwirren, da die LED-Lampe bei gleicher Helligkeit wesentlich weniger Strom benötigt.

• Lichtstrom (Helligkeit): Anstelle einer Leistungsangabe findet sich auf den Verpackungen einer LED-Lampe häufig nur noch ein Wert in der Maßeinheit Lumen. Weitergehende Informationen finden Sie in unserem Ratgeber zum Thema Lumen. Dort haben wir auch eine Umrechnungstabelle für Sie. (LINK)
• Farbtemperatur (Lichttemperatur): Es handelt sich bei der Farbtemperatur um die „Lichtfarbe“. Sie wird in Kelvin gemessen. Bei der Farbe Weiß wird zwischen drei Nuancen unterschieden: Der warmweiße Farbton einer Glühlampe entspricht 2.700 Kelvin. Eine Lichtstimmung mit einer Farbtemperatur unter 3.300 Kelvin nehmen wir als angenehm wahr. Je höher der Wert, desto höher ist der Blauanteil im Farbspektrum und umso kühler wirkt das Licht. Der neutralweiße Bereich reicht von 3.300 bis 5.000 Kelvin. Licht in diesem Farbspektrum eignet sich ideal für ein konzentriertes und produktives Arbeiten. Deshalb kommen am Arbeitsplatz in der Regel Leuchtmittel mit einem Wert zwischen 4.000 und 5.000 Kelvin zum Einsatz. Über 5.000 Kelvin beginnt der Farbbereich „Tageslichtweiß“, er ist auch unter der Bezeichnung „Kaltweiß“ bekannt.
• Farbwiedergabeindex: Der Farbwiedergabeindex bezeichnet das Maß der Übereinstimmung der Farbe unter eine Lichtquelle. Als Bezugspunkt dient das Sonnenlicht. Ein Körper unter Einfluss von Sonnenlicht besitzt eine Farbechtheit von 100 % (Ra 100). Bei abweichenden Lichtquellen zeigt der Farbwiedergabeindex, wie sehr die Farben verfälscht dargestellt werden. Aus diesem Grund sollten Sie keine LED-Lampen mit einem Wert von weniger als Ra 80 kaufen. Hochwertige LED-Lampen liegen bei Ra 80 oder Ra 90. Manchmal sind auf den Verpackungen nur der Farbwiedergabeindex CRI für „Colour Rendering Index“ und ein 3-ziffriger Code angegeben. Der Wert CRI 940 steht beispielsweise für ein neutralweißes Leuchtmittel mit 4.000 Kelvin und einer Farbtreue größer Ra 90. CRI 827 bedeutet dagegen eine warmweißes Leuchtmittel mit einer Farbtemperatur von 2.700 Kelvin und besitzt eine Farbwiedergabe von mindestens Ra 80.
• Leistung: Die Leistung in Watt gibt den Strombedarf pro Stunde an.
• Abstrahlwinkel: Soll die LED-Lampe möglichst wenig Schatten werfen, ist der Abstrahlwinkel enorm wichtig. Denn eine LED strahlt immer nur in eine Richtung das Licht ab. Um ein gleichmäßiges Licht in alle Richtungen zu erhalten, werden in einer LED-Lampe in der Regel mehrere LEDs verbaut. Allerdings ist dies eine Platz- und Kostenfrage, deshalb ist der Abstrahlwinkel von besonderer Bedeutung. Bei einer Kerze kann dieser 360 Grad betragen, während ein Reflektor lediglich auf ca. 36 Grad kommt.

Weitere Angaben geben Auskunft, ob die LED-Lampe dimmbar ist und welcher Energieeffizienzklasse sie angehört. Einige Hersteller teilen auch die maximal möglichen Schaltzyklen mit, doch die sind im Vergleich zu einer Energiesparlampe ohnehin nicht von Bedeutung, da sie dieser bei Weitem überlegen sind.

Verbrauchsübersicht von LED Lampen

Eine LED-Lampe mit 9 Watt Leistung (entspricht etwa dem Lichtstrom einer Glühlampe mit 60 Watt) benötigt bei einer durchschnittlichen Betriebsdauer von 8 Stunden pro Tag im Jahr 26,28 kWh. Bei einem Strompreis von 0,27 €/kWh ergibt dies Stromkosten in Höhe von lediglich 7,10 €.

Bauweise
Eine LED ist ein elektrisches Bauelement, das aus zwei Schichten Halbleitermaterial besteht und den Strom nur in eine Richtung fließen lässt – deshalb auch der Name Halbleiter.

Sehr einfach erklärt können wir uns eine LED folgendermaßen vorstellen: Es gibt zwei aufeinanderliegende Schichten Halbleitermaterial. Die untere Grundhalbleiterschicht nennen wir „n-Schicht“ und die dünnere, obere Halbleiterschicht „p-Schicht“. In der unteren Schicht gibt es einen Überschuss an negativ geladenen Elektronen und in der oberen Schicht einen Elektronenmangel. Bringt man die beiden Schichten zusammen, gleicht sich das Ladungsverhältnis in der Grenzschicht aus, es fließt kein Strom und der Körper ist neutral.

Bereits eine minimale Spannung in Flussrichtung (von der n-Schicht zur p-Schicht) genügt, damit der Stromfluss startet. Dabei wird der Elektronenmangel in der p-Schicht mit den überzähligen Elektronen aus der n-Schicht ausgeglichen. In diesem Moment, wenn die Elektronen den Platz an einem freien, positiv geladenen Atom einnehmen, kommt es zur Entladung und damit zu einem Lichtblitz in der p-Schicht. Diese Lichtblitze können durch die sehr dünne p-Schicht entweichen und werden von uns Menschen als sichtbares, abgestrahltes Licht wahrgenommen. Dabei gilt: je höher die Stromstärke, desto stärker das Licht.

Die Wellenlänge des Lichts und damit die wahrgenommene Farbe hängt von den verwendeten Halbleitermaterialien und den zugegebenen Atomen ab. Dadurch können die Hersteller gezielt eine bestimmte Farbtemperatur in der LED-Lampe realisieren, beispielsweise warmweiß, tageslichtweiß, kaltweiß oder eine andere beliebige Farbe.

Wärmeentwicklung
Eine LED-Lampe erzeugt zwar keine direkte Wärme, dennoch werden LED-Lampen punktuell warm. Dies liegt an den elektrischen Bauteilen. Aus diesem Grund besitzen LED-Lampen in der Regel ein Kühlgerippe aus Aluminium zur besseren Wärmeableitung. Spart ein Hersteller an der nötigen Belüftung, der Größe des Kühlgerippes oder verwendet er sogar nur eine Imitation aus Kunststoff, ist eine deutlich kürzere Lebensdauer der LED-Lampe vorprogrammiert. Dies ist übrigens auch einer der Gründe, warum eine LED einen begrenzten Abstrahlwinkel besitzt und nur in eine bestimmte Richtung leuchtet. Durch Reflektoren und intelligente Anordnung mehrerer LEDs lässt sich diese Einschränkung jedoch geschickt umgehen.

Tipps zur Qualitätserkennung
LED ist nicht gleich LED – LED-Lampen sind zwar längst ein Alltagsprodukt, doch die Massenproduktion hat auch mit einer gewissen Streuung zu kämpfen. Besonders günstige Schnäppchen sind bei LED-Lampen mit Vorsicht zu genießen. Achten Sie beim Kauf auf die Herstellerangaben auf der Verpackung. Sind diese unvollständig oder fehlen sogar komplett, lassen Sie besser die Finger davon, beispielsweise bei Importware. Im Übrigen ist eine hohe Lumen-Zahl auf der Verpackung noch lange kein Garant für ein helles Licht.

Gleiches gilt, wenn eine Diffusorscheibe fehlt, also die einzelnen LEDs sichtbar sind. Dann gleicht die LED-Lampe eher einem Maiskolben und die einzelnen LEDs werfen anstelle eines diffusen Lichts, das sich gleichmäßig im Raum verteilt, nur einzelne Lichtpunkte.

Wichtig ist, dass der Hersteller hochwertige Bauelemente verwendet. Bei Markenherstellern dürfte dies eher der Fall sein, denn sie haben immerhin ihren guten Namen zu verlieren. Diesen lassen sich die Hersteller natürlich extra bezahlen.

Testen vor dem Kauf
Doch selbst das ist keine Garantie, dass Sie sich mit der gewählten LED-Lampe wirklich wohlfühlen. Die Wahrnehmung und das Empfinden von Licht unterscheidet sich von Mensch zu Mensch. Deshalb kann es nicht schaden, die gewünschte LED-Lampe vor dem Kauf zu testen – optimal wäre es, dies am späteren Nutzungsort zu tun.

Vorhandene Niedervolt-Halogenlampen ersetzen
Möchten Sie Ihre Niedervolt-Halogenlampen durch moderne, stromsparende LED-Lampen ersetzen, sollten Sie zunächst prüfen, ob der Trafo überhaupt für den Betrieb der LED-Lampe geeignet ist. Ziehen Sie alternativ einen Fachmann zu Rate.

Lasen sich LED-Lampen dimmen?
Es gibt spezielle LED-Lampen, die sich auch dimmen lassen. Beachten Sie die Angaben auf der Verpackung.

Anschaltzeit
Eine LED-Lampe verhält sich beim Einschalten so, wie wir es von einer herkömmlichen Glühlampe gewohnt sind. Sie leuchtet ohne Aufwärmzeit sofort mit voller Leuchtkraft.

Wesentliche Vor- oder Nachteile einer LED-Lampe:
gewohntes Anschaltverhalten wie bei einer Glühlampe mit sofortiger voller Leuchtkraft
LED Lampen erlauben eine enorm hohe Anzahl an Schaltzyklen
extrem lange Lebensdauer mit bis zu 50.000 Stunden
weniger Leuchtmittelwechsel nötig
bis zu 90 % geringere Stromkosten gegenüber einer Glühlampe
es gibt auch dimmbare LED-Lampen
erhältlich in verschiedenen Farbtemperaturen
große Formenvielfalt und für viele verschiedene Fassungen erhältlich
LED-Lampen verbreiten keinen unangenehmen Geruch
LED-Lampen enthalten keine Schadstoffe (abgesehen von der Elektronik)
LED-Lampen schonen die Umgebung, da keine Abstrahlung von Ultraviolett- oder Infrarot-Strahlung. Ideal für den Einsatz in historischen Räumen oder bei der Beleuchtung von Kunstwerken. Dadurch werden diese weniger strapaziert und bleichen deutlich langsamer aus.

Anschaffungskosten sind höher, sinken jedoch kontinuierlich und amortisieren sich relativ schnell
die Elektronik einer LED-Lampe entwickelt je nach Modell mehr Wärme als eine Kompaktleuchtstofflampe

Farbtemperatur
Die Farbtemperatur lässt sich durch die verwendeten Halbleitermaterialien gezielt bestimmen und ermöglicht den Herstellern, unterschiedliche Farbtemperaturen zu realisieren.

Lebensdauer
Die Lebensdauer einer LED-Lampe übertrifft alle anderen Leuchtmittel um ein Vielfaches. Wie bereits erwähnt, sind LED-Lampen äußerst robust und halten, abhängig vom Modell, bis zu 100.000 Stunden, also deutlich länger als die Garantiezeit.

Entsorgung
LED-Lampen sind frei von Schadstoffen, allerdings ist in einer LED­-Lampe Elektronik verbaut. Der Handel nimmt diese Leuchtmittel kostenfrei zurück, um sie einem ressourcenschonenden Recycling zuzuführen. Zusätzlich ist auch eine Abgabe bei den Wertstoffhöfen möglich.