LED Beleuchtung / Leuchtmittel

LEDs das Leuchtmittel der Zukunft.

Ein kleiner Ausflug in die Funktionsweise, Lebensdauer und Vor- und Nachteile der Leuchtdiode
(LED – Light Emitting Diode, lichtemittierende Diode).

Die Leuchtdiode ist ein elektronisches Halbleiterbauelement, welches Licht in einer bestimmten Wellenlänge aussendet,
sobald Strom durch sie in Durchlassrichtung fließt.
LEDs sind keine Temperaturstrahler wie normale Glühlampen, sie haben deshalb nur eine sehr geringe Wärmeentwicklung
und niedrige Verlustleistung.

Sie emittieren das Licht nur in einem bestimmten Spektralbereich, dadurch ist das Licht nahezu monochrom und man erhält
nur die Wellenlänge, die man benötigt und muss nicht mit Farbfiltern arbeiten.

Die Lebensdauer einer LED bezieht sich auf die Zeit, in der die Leuchtstärke auf die hälfte des Anfangswert abgesunken ist.
Leuchtdioden fallen normalerweise nicht einfach aus, sie werden mit der zeit schwächer und schwächer.
Da sie keinen Hohlkörper wie normale Glühlampen besitzen, können sie nicht einfach implodieren und sind somit auch unempfindlich gegen jegliche Art von Erschütterungen. Die Lebensdauer kann von tausend Stunden bis zu über 50.000 Stunden reichen, dass hängt stark von dem Halbleitermaterial und den Betriebstemperaturen ab. Durch thermische Einflüsse vergrößern sich die Fehlstellen im Kristall und diese Bereiche können dann nicht mehr an der Lichterzeugung teilnehmen. Dadurch entstehen strahlungslose Übergänge und die LED wird schwächer.

Vorteile:

-          höhere Lichtausbeute als normale Glühlampen

-          hohe Zuverlässigkeit, durch lange Lebensdauer und Stossfestigkeit

-          kurze Schaltzeiten und kein Schaltverschleiß

-          Dimmbarkeit ohne Effizienzverlust, durch den Strom oder PWM

-          sehr monochromes Licht bei farbigen LEDs

Nachteile:

-          geringe Leistung bei einzelnen LEDs

-          relativ „schnelle“ Alterung bei hoher Leistung

-          spezielle Elektronik zur Steuerung erforderlich

-          diskontinuierliches Spektrum weißer LEDs


Farbtemperatur

Die Farbtemperatur ist ein Maß für den Farbeindruck einer Lichtquelle und wird in Kelvin [K] angegeben.
Sie wird definiert durch die Temperatur, auf die man einen schwarzen Strahler aufheizen müsste, damit er Licht einer Farbe abgibt,
das der zu beschreibenden Farbe am ähnlichsten ist.

Die Farbtemperatur wird meist nur bei weißen LEDs angegeben, da weiß keine eigene Wellenlänge besitzt, sondern aus der Summe
aller Wellenlängen entsteht. Die Temperatur sagt ihnen ob das Licht eher warm oder kalt ist.
Warmweiß bedeutet, dass das Licht mehr wie eine Kerze oder wie normale Glühlampen aussieht, also mit einem Gelbanteil im
weißen Licht.
Tageslichtweiß kann man in etwa mit dem Mondlicht vergleichen und besitzt einen Blaulichtanteil.
Neutralweiß ist, wie der Name schon sagt, in der Farbe des Lichts was etwa am leicht bewölktem Himmel zu sehen ist und besitzt
keinen Gelb oder Blauanteil, sondern ist „einfach“ nur weiß.

Die Farbtemperaturen sind in etwa:

Warmweiß:               bis ca. 3500 K

Neutralweiß:             etwa 3500 K bis 5500 K

Tageslichtweiß:        ab ca. 5500 K

 

Farben

Die Farbe des Lichts wird in Wellenlängen [nm] angegeben. Diese Wellenlängen sind aus dem Bereich des Lichtspektrums,
was ein kleiner Teil des elektromagnetischen Spektrums, ist.
Das Lichtspektrum besteht aus den Wellenlängen die das menschliche Auge ohne Hilfsmittel wahrnehmen kann.

Jede Grundfarbe besitzt ihre eigene Wellenlänge, wobei durch Mischung weitere Farben entstehen. Der verlauf der Farben ist wie bei einem Regenbogen. Sie verlaufen von rot über orange, gelb, grün, und blau zu violett. Alle Farben zusammen ergeben dann die Farbe weiß.

Die Angabe der Wellenlänge bei LEDs ist relativ wichtig, da nicht von jedem Hersteller rot = rot ist. Die Farben weichen immer etwas ab und deshalb sollte man beim kauf darauf achten.

Wellenlängen in [nm]

Rot:                 700-630 nm

Orange:          630-590 nm

Gelb:               590-560 nm

Grün:              560-490 nm

Blau:               490-450 nm

Violett:           450-400 nm

 

 

Quelle: http://de.wikipedia.org