LED Grundlagen

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Eine Leuchtdiode (auch Lumineszenz-Diode, kurz LED für Light Emitting Diode beziehungsweise lichtemittierende Diode) ist ein elektronisches Halbleiter-Bauelement. Sie ist vereinfacht gesagt ein Kristall, der zu leuchten anfängt, wenn an ihn eine elektrische Spannung angelegt wird. In der Natur sind solche Kristalle nicht zu finden, sie werden in einem aufwendigen Prozess aus Halbleitermaterial hergestellt.

Metalle leiten den Strom sehr gut. Deshalb sind elektrische Leitungen aus Metall hergestellt. Metalle zählen zu den elektrischen Leitern. Ein Stein leitet keinen elektrischen Strom. Deshalb sind Steine Nichtleiter. Halbleiter sind Nichtleiter, die mit einem technischen Verfahren zu einem elektrischen Leiter umgewandelt werden können. Dann wird aus einem Nichtleiter ein Halbleiter. Das Verfahren nennt man Dotierung.

Bei der Dotierung werden bei sehr hohen Temperaturen über den Nichtleiter gasförmige Atome geleitet. Diese setzen sich dann in dessen Oberfläche fest und bilden mit dem sonst nichtleitenden Material eine leitfähige Schicht.

Die Forschung an Leuchtdioden hat seit 1962 immer leistungsfähigere Halbleiter hervorgebracht. Die ersten Leuchtdioden haben eher schwach geglimmt als geleuchtet und waren sehr empfindlich gegen Überlastung oder falsche Polung beim Anschluss. Heutige Materialien sind um ein vielfaches leuchtkräftiger und weniger anfällig.

Leuchtdioden haben bereits die Glühbirnen aus Taschenlampen verdrängt. Die Umwandlung von elektrischer Leistung in Lichtenergie ist bei Leuchtdioden viel effizienter als bei Glühlampen. Deshalb halten Batterien bei LED-Lampen um ein Vielfaches länger. Die aktuellen Hochleistungs-Leuchtdioden sind in der Lage auch die konventiellen Leuchtmittel wie Glühlampen, Halogenstrahler und Leuchstoffröhren zu ersetzen.

Moderne Leuchtdioden haben einen Wirkungsgrad von 25 Prozent, Glühlampen nur 2 Prozent. Das bedeutet, dass von der elektrischen Energie, die in die LED fließt, 25 Prozent in Licht und 75 Prozent in Wärme umgewandelt werden. Das bedeutet eine Energieersparnis von 90% bei der Umrüstung auf LED-Beleuchtung. Die Lebensdauer einer LED beträgt bis zu 50.000 Stunden, und sie lebt somit ca. 20 mal so lang wie eine Glühbirne.

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Wirtschaftliche Vorteile

  • hohe Lebensdauer von 50.000 Stunden
    entspricht 6 Jahren bei Dauerbetrieb bzw. 30 Jahren bei 4-5 Stunden täglich
  • geringer Energieverbrauch (bis zu 80% Energieeinsparung)
  • Reduzierung der Klimatisierungskosten aufgrund geringer Wärmeentwicklung von LED Lampen
  • Sofort hell und schaltfest, kann über Bewegungsmelder geschaltet werden
  • geringe Wartungskosten dank hoher Lebensduaer und Schaltfestigkeit

Umwelt Vorteile

  • LED enthalten kein Quecksilber
  • geringerer Energiebedarf im Betrieb

Technische Vorteile

  • stoß- und vibrationsfest
  • kein Hohlkörper der implodieren kann
  • plötzlicher Ausfall ist unwahrscheinlich
  • brummfrei
  • keine UV Strahlung
  • keine IR Strahlung (Wärme)
  • Sicherheit durch Schutzkleinspannung
  • praktisch trägheitslos schalt- oder modulierbar

Design Vorteile

  • kleine Bauform erschließt neue Möglichkeiten
  • passen in herkömmlichen Leuchten
  • Dimmen ist ohne Änderung der Lichttemperatur möglich
  • Lichtfarbe ist regelbar (bei Verwendung verschiedenfarbiger LED)
  • große Typenvielfalt
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