Klein, robust und energieeffizient: LEDs haben sich binnen kürzester Zeit vom Signalanzeiger zu Stars der Beleuchtung entwickelt. Die Leuchtdioden – in der englischen Bezeichnung Light Emitting Diodes (LEDs) oder auf Deutsch Licht emittierende Dioden – begegnen uns überall im Alltag. Seit langem werden sie in Taschenlampen, Garten- und Büroleuchten und Orientierungsleuchten genutzt. Inzwischen sind sie auch in Decken- und Straßenleuchten zu finden.

Zu den zahlreichen Vorteilen der lichtstarken Winzlinge zählen:

• niedriger Stromverbrauch,
• geringe Leistungsaufnahme,
• extrem lange Lebensdauer,
• keine UV- oder IR-Strahlung,
• sie entwickeln kaum Wärme,
• weitgehend resistent gegen Erschütterungen,
• extrem wenige Frühausfälle,
• sehr kompakte Bauweise und
• hohe Farbbrillanz.
  
  

LEDs halten bis zu 50.000 Stunden – das sind im Dauereinsatz knapp sechs Jahre. Damit empfehlen sie sich bestens als zuverlässige Lichtquellen bei schwierigen Installationsbedingungen.

Leuchtdiode: ein elektronisches Halbleiterkristall

LEDs sind elektronische Halbleiterkristalle. Fließt Strom durch sie hindurch, geben sie – je nach Beschaffenheit der Halbleiterlemente – Licht in den Farben Rot, Grün, Gelb oder Blau ab.

Ihr ausschließlich farbiges Licht hat die Einsatzmöglichkeiten von LEDs zunächst stark eingeschränkt. Lange Zeit wurden sie lediglich als Signallicht in Schaltern oder Displays eingesetzt. Ende der 1990er Jahre erweiterten Ingenieure das Farbspektrum der Leuchtdioden: Mit Hilfe einer zusätzlichen internen, gelblich fluoreszierenden Leuchtschicht können blau leuchtende LEDs seither auch weißes Licht erzeugen – effektiv und kostengünstig.

LEDs bringen Farbe ins Leben

Alternativ ist es auch möglich, drei verschiedene Leuchtdioden – rot, blau und grün – zu bündeln, um die Mischfarbe Weiß zu erhalten. Diese Methode ist immer dann richtig, wenn Farbwechsel gewünscht sind. Moderne LEDs können aus diesen drei Farben nach dem RGB-Muster mehr als 16 Millionen Farbtöne mischen. Von Zartlila über Orange bis Nachtblau – mit schwachen oder starken Farben, die ineinander wechseln, nebeneinander stehen oder ineinander fließen, schafft LED-Licht faszinierende Erlebniswelten mit beruhigender oder anregender Wirkung.

Besonders ansprechend wirken dynamische Farbfolgen. Sie werden über Steuerungsmodule programmiert: von schnell wechselnd bis kaum wahrnehmbar, mit Intervallen von wenigen Sekunden bis zu mehreren Stunden Länge. Farbdynamisches Licht sorgt für Spannung in Verkaufsräumen, Foyers und auch in Privaträumen; zur Entspannung wird es zum Beispiel gerne in Wellnessbereichen eingesetzt.

Lichtausbeute und Lebensdauer von LEDs

Überwiegend werden aus mehreren Einzel-LEDs zusammengefügte LED-Module verwendet. Gab es früher ausschließlich tageslichtweißes Licht (Lichtfarbe  > 5.300 K) zur Verfügung, sind heute auch Warmweiß (> 2.700 K) oder Neutralweiß (3.300 bis 5.300 K) erhältlich. Licht dieser Weißtöne erreicht einen Farbwiedergabe-Index zwischen R_a ≥ 70 und R_a ≥ 90. Der Ra-Wert für die kaltweißen LEDs liegt zwischen 70 und 80. Eine Lichtausbeute von 100-130 Lumen/Watt ist inzwischen problemlos möglich.

Die Lebensdauer von LEDs liegt derzeit bei 50.000 Stunden. Wichtig zu wissen: LEDs verhalten sich am Ende ihrer Lebensdauer anders als konventionelle Lampen. Sie fallen praktisch nie aus, allerdings nimmt ihre Lichtintensität mit der Zeit ab. Diese als Degradation bezeichnete Eigenschaft führt dazu, dass das Ende der Lebensdauer von LEDs definiert werden muss: Es ist erreicht, wenn der ursprüngliche Lichtstrom bis auf 50 Prozent gefallen ist. In der Praxis bedeutet die lange Lebensdauer der Leuchtdioden praktisch Wartungsfreiheit.

In der Entwicklung: OLEDs

Die rasante Entwicklung der energieeffizienten Lichterzeugung mit LEDs geht weiter. Ein nächster Schritt sind OLEDs, Leuchtdioden mit organischen Halbleitern. Sie werden auf papierdünne Trägerfolien aufgebracht und eröffnen ganz neue Anwendungsgebiete, zum Beispiel großzügige Raumbeleuchtung.