An auswechselbaren LED-Modulen führt kein Weg vorbei Zhaga ebnet den Weg zum LED-Standard

Zhaga-GeneralSekretär Menno Treffers: »Die Erteilung einer Zhaga-Zertifizierung ist extrem streng geregelt. Sie kann sogar widerrufen werden. Und auch eine Leuchte kann das Logo bekommen«.
Zhaga-GeneralSekretär Menno Treffers: »Die Erteilung einer Zhaga-Zertifizierung ist extrem streng geregelt. Sie kann sogar widerrufen werden. Und auch eine Leuchte kann das Logo bekommen«.

Das Industriekonsortium Zhaga hat Standards für diverse leicht auswechselbare LED-Module spezifiziert. Deren Anwendung wird die LED zu einem »echten« Leuchtmittel machen. Mit einer strengen Zertifizierung will Zhaga zudem sicherstellen, dass Kunden Sicherheit haben.

Was bei der Glühlampe simpel war und ist, gelingt mit der LED in der Beleuchtungstechnik noch nicht: Ist sie defekt oder aus anderem Grund austauschbedürftig, kann der Anwender nicht einfach zum Händler gehen und Ersatz kaufen. Zwar hat eine LED eine weitaus höhere Lebensdauer als eine Glühlampe, aber das ewige Leben hat sie letzten Endes auch nicht. Und mit der Fortentwicklung der LED-Technik – zum Beispiel in Richtung höherer Lichtausbeute – kann es schon nach einigen Jahren sinnvoll werden, das Leuchtmittel auszuwechseln. Aus diesem Grund suchen LED- und Leuchtmittelhersteller gemeinsam nach einem herstellerunabhängigen Standard für leicht auswechselbare LED-Module.

Zunächst ist die Frage zu beantworten: Was kann man an einer LED standardisieren? Wer diese Frage beantworten will, muss wissen, dass es bei der LED mehr Parameter gibt als bei einer Glühbirne. Neben der elektrischen und mechanischen Schnittstelle muss eine thermische Schnittstelle definiert sein, damit die LED-Grenzschicht ihre maximal zulässige Betriebstemperatur nicht überschreitet. Auch die Abmessungen der strahlenden Fläche sind wegen der Vorschaltoptik wichtig, genauso wie die Höhe dieser Fläche. Zusätzlich sind die photometrischen Eigenschaften des Strahlers (also Lichtstrom, Farbwiedergabeindex und Abstrahlcharakteristik) wichtig.

Eine standardisierte LED mit diesen Eigenschaften wird es niemals geben können, weil die Hersteller beim Aufbau ihrer LEDs unterschiedliche Konstruktionsprinzipien anwenden und viele Freiheitsgrade - und mit ihnen Innovationspotenziale - verlieren würden. Standardisieren lässt sich also nur ein LED-Modul. Diese Module unterscheiden sich zunächst dadurch ob sie einen Treiber enthalten, der den Betriebsstrom für die LED-Komponente bereitstellt. Zhaga hat für beide bereits einen Standard definiert.

Zertifizierte Produkte gibt es schon von Osram und Toshiba. Allgemein kann man festhalten, dass Module mit Treiber eher für LED-Module mit geringem Lichtstrom (einigen 1000 lm) in Frage kommen. Mit zunehmender Lichtausbeute neuester LED wird die Grenze sich nach oben verschieben. Bei mittlerer und hoher optischer Leistung wird eher ein externer Treiber vorzusehen sein. Die Kombination Treiber und LED nennt man in der Fachsprache, also auch bei Zhaga, »LED Light Engine«, oder kurz LLE.
Wichtig ist auch, dass der Standard keine Technologiebremse darstellen darf. »Es muss immer die Möglichkeit bestehen, die besten LED zu verbauen«, fordert Franz Bernitz, Direktor Standardisierung bei Osram, der ein wenig aus der Schule plaudert: »Wir hatten tagelange Diskussionen über zwei Löcher. Die Festlegung des Außendurchmessers wiederum war einfach. Auch die Höhe ließ sich rasch finden. Sie beträgt 3 oder 8 mm, je nachdem ein Treiber enthalten ist oder nicht«.

Die standardisierten Abmessungen sind wegen der standardisierten Reflektoren essenziell. Wiederum gar nicht standardisiert ist die Leistungsfähigkeit der eingebauten LED. Sie ist ganz allein Sache der LED-Hersteller. Zhaga trifft also keine Aussage über Lichtausbeute oder Lebensdauer.

Sehr wohl aber wird die photometrische Schnittstelle definiert: Der Kunde weiß also, welchen Farbort, welchen Farbwiedergabeindex, welche räumliche Strahlverteilung und welchen Lichtstrom er kauft. Wieviel elektrische Leistung das Modul aufnimmt und mit welcher Brenndauer er rechnen kann, muss er den Lieferanten fragen (der diese Angaben natürlich auf der Produktverpackung angeben kann).

Und der Kunde erfährt auch, wie hoch der thermische Widerstand zwischen der Halbleitergrenzschicht und der thermischen Schnittstelle maximal sein kann. Das gibt Aufschluss über die maximal zulässige elektrische Leistung bei einer gegebenen Temperatur an der Schnittstelle. Hieraus wiederum lässt sich die maximal zulässige Umgebungstemperatur errechnen.

Bis jetzt sind sechs Zhaga-Spezifikationen in so genannten Zhaga-Books veröffentlicht. Darunter befinden sich zum Beispiel ein Straßenleuchtenmodul und ein Büroleuchtenmodul. Einzelheiten sind auf der Zhaga-Website www.zhagastandard.org zu finden.
Das Dimmen von LED-Modulen nach dem Zhaga-Standard ist noch in der Diskussion und wird gerade konkret in Angriff genommen. Franz Bernitz erläutert: »Bestehende Dimmer sollen auch für LED-Module zugelassen sein. Diese Forderung ist technisch alles andere als trivial. Die Standardisierung kann daher noch Jahre dauern«.

Um das Zhaga-Logo auf dem Produkt führen zu dürfen, genügt es übrigens nicht, den Standard zu erfüllen. Zhaga-GeneralSekretär Menno Treffers versichert: »Die Erteilung einer Zhaga-Zertifizierung ist extrem streng geregelt. Sie kann sogar widerrufen werden. Und auch eine Leuchte kann das Logo bekommen«

Mehr zu den sechs Zhaga-Spezifikationen finden Sie auf der Zhaga-Website (englisch).

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