Licht im Haus - Bundesamt für Energie BFE

76LED – Licht emittierende DiodenAbbildung 73:Thermomanagementund Qualitätdes Betriebsgerätesbestimmen dieLebensdauerLED-LichtChip80°CMengen und zu günstigen Preisen erworbenwerden: Dieses Sammelsurium an LEDmit unterschiedlichsten Lichtfarben undLichtmengen werden in Lampen verbaut,die billig auf den Markt kommen und derjungen LED-Technik ein schlechtes Imageverschaffen (Abbildung 72).Linse70°CKühlkörper40°CLED-LampeLebensdauerAls Vorteil von LED wird meist die langeLebensdauer erwähnt, welche die LEDzum heutigen Zeitpunkt erst konkurrenzfähigmacht. Die Lebensdauer ist somit einSchlüsselkriterium – aber auch eine Herausforderungbeim Design und der Konstruktioneiner LED-Lampe oder Leuchte.Zwar erreichen die heutigen LED-Moduleeine typische Lebensdauer von 30 000 bis50 000 Stunden, allerdings nur wenn dasTemperaturmanagement stimmt und dasnötige Betriebsgerät ebenfalls aus entsprechendguten Komponenten aufgebaut ist.Wärmeabgabe und Lebensdauer gehörenbei LED zusammen; übersteigt die Chip-Temperatur eine bestimmte Grenze (z. B.80 °C, je nach Typ), geht die Lebensdauerstark zurück. Lebensdauerrückgang heisstbei den Leuchtdioden eine kontinuierlicheAbnahme der Lichtabgabe; in der Regelbedeutet 50 000 Stunden Lebensdauer einenRückgang der Lichtmenge um 30 %.Bei überhitzten LED sinkt die Lichtmengesehr rasch ab oder es führt zur totalen Zerstörungder Lampe.Damit die LED-Lampe nicht überhitzt wird,braucht sie einen Kühlkörper. Dieser mussdie Wärme, die auf der Rückseite desChips entsteht, abführen – auf der Vorderseite,im Lichtstrahl,entsteht keine Wärme!Der Chip eines 1-Watt-Power-LED hat eineFläche von ca. 1 mm²; diese kleine Flächewird 80 °C und heisser. Um die Wärme abzuführen,ist eine Kühlfläche vom mehrerenQuadratzentimetern notwendig. Manerkennt schnell, dass eine LED-Lampe mit5 Watt, 10 Watt oder 30 Watt eine grösseremetallene Fläche braucht, damit derChip nicht überhitzt wird. Wenn Leuchtdiodendirekt in einer Leuchte integriertsind, ist der metallene Leuchtenkörperideal zur Abführung dieser Wärme. Beikompakten Spotlampen oder Retrofit-Lampen müssen dafür eigentliche Kühlrippenvorgesehen werden.Neben der Wärmeabgabe ist auch dieQualität des Betriebsgerätes wesentlich füreine lange Lebensdauer. Sehr kleine Betriebsgeräte(in kleinen Lampen) sindgrundsätzlich anfälliger auf Defekt als grössere.Letztlich kommt es aber auf die einzelnenBauteile und deren Verarbeitungan. Von aussen sieht man einer Lampenicht an, ob das Betriebsgerät gut ist, manist also auf die Vertrauenswürdigkeit desAnbieters bzw. der Marke des Produktesangewiesen (Abbildung 73).FarbwiedergabeDie Beurteilung der Licht- und Farbqualitätvon Lichtquellen richtet sich nach den KriterienFarbspektrum, Farbtemperatur, Farbraumund Farbwiedergabeindex.Während die Aspekte der Lichtfarbe beider Glühlampentechnik physikalisch bedingtund nur wenig beeinflussbar und beiLeuchtstofflampen zwar variabel, aber klarstandardisiert sind, besteht bei LED ein unüberschaubaresAngebot. Jede LED-Lampegibt ein anderes Licht ab, sei es in Bezugauf Lichtfarbe, Farbtemperatur oder Farbspektrum.Dies macht einen Austausch einerdefekten Lampe zu einer Herausforderung,sofern ein einheitliches (weisses!)Licht gewünscht ist und keine Christbaumbeleuchtung.Den Farbaspekten kommtdeshalb bei der Anwendung von LED einezentrale Bedeutung zu.1mm