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Optical Control Factor

Neue Messgröße für LED-Beleuchtungssysteme

12. August 2014, 13:55 Uhr | Paul Scheidt

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

LED- versus CMH-Leuchten

Das US-amerikanische Energieministerium hat in seinem im Januar 2014 erschienenen CALiPER-Snapshot-Bericht über MR16-Ersatzlampen ein ernüchterndes Bild über die derzeitige Verfügbarkeit von LED-Beleuchtungslösungen für gerichtete Innenraumbeleuchtungen gezeichnet.

Laut dem Report existieren zum Beispiel keinerlei LED-Spot-Leuchten mit einem Abstrahlwinkel von 10°. Nur eine LED-Leuchte wurde als Äquivalent einer 50-W-Halogenleuchte eingestuft, und nur 10 % der LED-Lampen besitzen einen CRI (Color Rendering Index) von mindestens 90. Viele Komponenten hingegen erreichen den geforderten minimalen Farbwiedergabeindex von 80 nicht.

Wenn LEDs sich in gerichteten Beleuchtungslösungen nicht einmal als Retrofits für herkömmliche MR16-Halogenleuchten mit 50 W eignen, kommen sie erst recht nicht als Ersatz für die deutlich effizienteren Keramik-Halogenmetalldampf-Leuchten (CMH, Ceramic Metal Halide) in Frage. Sowohl Halogen- als auch CMH-Leuchten haben die Fähigkeit, Licht zu gleichförmigen Strahlen zu bündeln. Solange es den Herstellern von LEDs und LED-Beleuchtungslösungen nicht gelingt, die Abstrahlung von Licht bei ihren Produkten in vergleichbarer Weise zu kontrollieren, wird es für die LED-Technik schwierig sein, sich bei der gerichteten Innenraumbeleuchtung gegenüber konventionellen Beleuchtungssystemen durchzusetzen.

Bei Mid-Power-LEDs ist es nur schwer möglich, die Lichtabgabe effizient zu lenken. Ein Hauptgrund hierfür ist, dass Mid-Power-LEDs im Verhältnis zu ihrer Größe vergleichsweise wenig Licht erzeugen, was für bestimmte Leuchtentypen wie LED-Rasterleuchten durchaus ausreichend sein mag. Generell bedeutet dies aber, dass zum Erzielen der geforderten Helligkeit eine große Zahl von Mid-Power-Leuchtdioden erforderlich ist. Je mehr Licht mit Mid-Power-LEDs bereitgestellt werden muss, desto größer ist die Lichtquelle.

Dass Halogen- und CMH-Leuchten mit einer kleinen Lichtquelle vergleichsweise viel Licht liefern, ist einer der Gründe, aus dem diese in die Jahre gekommenen Beleuchtungsmittel weiterhin in großen Stückzahlen produziert werden, obwohl sie in Bezug auf Lichtausbeute und weitere Leistungsmerkmale bereits seit Längerem von den LEDs überholt wurden. Die gebräuchlichen Klassifizierungsangaben in Lumen pro Watt und Lumen pro Dollar, in denen die LEDs den konventionellen Leuchtmitteln deutlich überlegen sind, berücksichtigen die Baugröße allerdings nicht ausreichend.

Bei Ersatzleuchtmitteln für 50-W-Halogen-Lampen könnte es genügen, billigere LEDs mit höherer Lichtausbeute zu verwenden, um konkurrenzfähig zu sein. Um gegenüber Keramik-Halogenmetalldampf-Leuchten erfolgreich zu sein, wird dies voraussichtlich nicht ausreichen. Daher sieht Cree für die LED-Branche die Notwendigkeit, eine neue Messgröße einzuführen, die zeigt, wie weit das mit aktuellen LED-Lösungen erzielte Beleuchtungsergebnis noch von dem mit Halogen- oder CMH-Leuchten erreichten abweicht. Ein entsprechender Parameter würde es den Entwicklern erleichtern, künftige LED-Produkte insbesondere für gerichtete Beleuchtungslösungen so zu designen, dass sie im Massenmarkt bestehen können.