Die lange Lebensdauer einer LED-Leuchte ist keine Selbstverständlichkeit
Leuchten LED-Leuchten wirklich ewig?
Fortsetzung des Artikels von Teil 4
Wie lange hält der Farbort?
Eine weitere Frage, die auch die Leuchtdauer tangiert, bezieht sich auf den Farbort eines Leuchtmittels. Zwei Dinge sind wichtig: Bei Leuchtdioden, insbesondere Weißlicht-LEDs, stellt sich zunächst die Frage, ob die Emission aller Exemplare einer Liefercharge von der Mehrheit der Menschen als gleichfarben wahrgenommen werden. Zweitens gilt es, in der Anwendung den Betriebsstrom paralleler LED-Stränge identisch und stabil einzustellen. Denn eine Variation der Stromstärke lässt nicht nur den Lichtstrom schwanken, sondern auch den Farbort. Diese Aufgabe ist allerdings elektronisch gut lösbar. Eine adäquate Lösung setzt jedoch zugleich voraus, dass die eingesetzte Stromversorgung über die Dauer der Lumen Maintenance wirklich den spezifizierten Strom liefert. Um eine Aussage über die Gleichfarbigkeit zu bekommen, bezieht man sich auf die so genannte MacAdam-Ellipse. Liegen nun alle LEDs innerhalb einer solchen MacAdam-Ellipse, kann man diese als gleichfarbig einstufen. In der Praxis liegen aber nicht alle LEDs innerhalb dieser Ellipse. Man gibt dann den Prozentsatz der Gesamtmenge an.
Oft noch wichtiger zu beantworten ist aber die Frage nach der Farbkonstanz einer LED über ihre Lebensdauer. Das gilt insbesondere für Weißlicht-LEDs, deren weiße Emission immer eine Mischung aus (primärem) Blau und (sekundärem) Gelb ist. Man weiß inzwischen, dass Alterungseffekte eine Rolle spielen, jedoch ist es nicht einfach, diese vorherzusagen. Vor allem wäre es wichtig, dass der Farbort aller einzelnen Exemplare einer Liefercharge sich wenigstens mit der Zeit in eine Richtung verschiebt. »Das ist aber nicht sicher«, weiß Hechfellner. Auch hier bezieht sich der Philips-Lumileds-Fachmann auf langjährige Studien, die belegen, dass sowohl der Farbort der primären blauen Emission sich ändern kann als auch das Spektrum der Sekundäremission des verwendeten Farbkonverters. »Hier kommt es darauf an, dass der LED-Hersteller ein ausgeklügeltes Materialsystem verwendet«, betont Hechfellner, »das heißt, dass LED, Farbkonverter und Gehäuse auf einander abgestimmt sind«.
Bernd Kammerer bestätigt diese Notwendigkeit: »Die allmähliche Wanderung des Farbortes entsteht durch Materialverfall im Chip oder im Phosphor. Sie verläuft jedoch bei guter Abstimmung der Komponenten aufeinander in der Regel in der gleichen Richtung«. Ein weiterer Effekt ist, dass manche Linsenmaterialien Bestandteile aus der Umgebungsluft absorbieren, die zu einer allmählichen Einfärbung der Linse führen. Oft entsteht dabei ein Gelbstich, der eine Verschiebung des Farbortes nach sich zieht. Solche Einfärbungen können in einer reinen Umgebung wieder reversibel sein. Auch weiß Hechfellner, dass Konkurrenzprodukte mit der Zeit eine Blauverschiebung im Spektrum zeigten, der darauf zurück geht, dass mikroskopisch kleine Haarrisse im Farbkonverter immer mehr Blaulicht direkt durchließen, so dass der in Gelbemission konvertierte Anteil am Lichtstrom zurück geht. Kammerer berichtet von ähnlichen Phänomenen: »Wärme oder Feuchtigkeit können Materialveränderungen innerhalb des Moduls verursachen, die Farbortänderungen und vorzeitige Degradation nach sich ziehen.« Und sogar das Eindringen geringer Mengen von Wasserdampf kann dauerhafte Änderungen des Farbortes verursachen.
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