LED-Beleuchtungstechnik
Weißes Licht ist nicht gleich weißes Licht
Die bisher verfügbaren Weißlicht-LEDs bieten nur einen eingeschränkten Farbwiedergabeindex (CRI) und ihr Farbort im C.I.E.-Diagramm hängt stark von der Temperatur ab. Mit neuen Konzepten gelingt die Verbesserung des CRI bei hoher Effizienz und die Stabilisierung des Farbortes. Bei Systemen mit optischer Rückkopplung schließlich lassen sich Farbort und Helligkeit in weiten Grenzen vorgeben.
Die Glühlampe war bis jetzt seit mehr als einhundert Jahren unsere klassische Standard-Lichtquelle. Ein Glühfaden aus Wolfram wird durch fließenden elektrischen Strom auf ca. 2.500 K aufgeheizt. Der Wirkungsgrad der Glühlampe, also das Verhältnis von aufgenommener elektrischer Leistung und erzeugtem sichtbarem Licht, ist mit 8 % allerdings sehr gering. Ein Großteil der Energie wird dabei in Wärme (Infrarotstrahlung) umgewandelt. Da das Spektrum des Lichtes der Glühlampe kontinuierlich und zum Infrarot-Bereich hin ansteigend ist, erreichen wir doch einen sehr guten Farbwiedergabewert.
Auf Anordnung der EU werden nun ineffiziente Glühlampen schrittweise vom Markt genommen und dürfen nicht länger in Umlauf gebracht werden. Das schenkt neuen, energieeffizienteren Lichtquellen noch mehr Beachtung, da der Wirkungsgrad immer wichtiger wird. Bei Halogenlampen werden durch Zusatz von Halogenen in Glühlampen durch den Wolfram-Halogen-Kreisprozess Lebensdauer und Lichtausbeute erhöht. Die Temperatur des Glühfadens kann jetzt auf 4.000 K steigen; damit wird ein neutraleres Weiß erzeugt. Neben einer längeren Lebensdauer und einer Energieersparnis von 20 % gegenüber der klassischen Glühlampe liegt der große Vorteil aber in der unübertroffenen Farbwiedergabe mit einem Index von 100.
Eine weitere, heute häufig eingesetzte Lichtquelle in der Allgemeinbeleuchtung ist die Energiesparlampe. Es handelt sich dabei um eine gefaltete Fluoreszenzröhre (CFL), die in einem kompakten Design auch das notwendige Vorschaltgerät integriert. Quecksilberatome erzeugen in der Röhre unsichtbares UV-Licht, das durch aufgedampften Phosphor auf der Innenseite der Röhre zu sichtbarem Licht konvertiert wird. Diese Leuchtmittel weisen gegenüber Glühlampen eine Energieersparnis von 80 % auf und sind in den Varianten warmweiß und kaltweiß erhältlich. Allerdings gilt Quecksilber heute als bedenklicher Inhaltsstoff und muss vorschriftsmäßig entsorgt werden.
Als Alternative zu den beschriebenen Lichtquellen setzen sich mehr und mehr LEDs (Light Emitting Diodes) durch, auch in der Allgemeinbeleuchtung. Grund dafür ist die stetige Effizienzsteigerung, die nun erstmalig alle anderen herkömmlichen Lichtquellen im Wirkungsgrad überrundet. Im Vergleich zu anderen Lichtquellen erzeugt die LED nur monochromatisches Licht. Verschiedene Halbleitermaterialien emittieren dabei Licht von Rot mit einer Wellenlänge von 645 nm über Orange, Gelb, Grün bis Blau im 466‑nm-Bereich. Im C.I.E.-Diagramm finden sich diese Farben im Randbereich wieder. Im Inneren des Diagramms sind die Mischfarben zu finden. Im Zentrum mischen sich alle Farben zu Weiß.
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