Wie funktioniert LED-Beleuchtung?

LED-Lampen werden zunehmend als Ersatz für herkömmliche Leuchtmittel wie Glühlampen, Halogen- oder Leuchtstofflampen angeboten. Eine LED, auch Light Emitting Diode genannt, kann als Leuchtdiode oder lichtemittierende Diode übersetzt werden. LED-Lampen sind eine Form der Festkörperbeleuchtung. Das bedeutet, dass bei der LED-Beleuchtung Halbleiter anstelle eines Glühfadens (Glühlampe) oder einer Gasentladung (Leuchtstofflampe) zur Lichterzeugung verwendet werden. Wenn Strom durch diese Halbleiter fließt, erzeugen sie Licht. Die Farbe dieses Lichts hängt von der Art des verwendeten Halbleiters ab. Diese Art der Beleuchtung hat den Vorteil, dass sie wenig Wärme erzeugt und unempfindlicher gegen Stöße, Vibrationen und Verschleiß ist. Dadurch ist die Lebensdauer deutlich höher als bei anderen Leuchtmitteln.

Wie erzeugen LEDs unterschiedliche Farben?

LED-Lampen können Licht in vielen verschiedenen Farben aussenden. Welche Farbe eine LED erzeugen kann, hängt von dem Halbleiter ab, der zur Lichterzeugung verwendet wird. So sind LED-Lampen, die mehrere Farben erzeugen, oft eine Kombination verschiedener LEDs nebeneinander. Durch Aneinanderreihen von roten, grünen und blauen Dioden kann jede Farbe des Farbspektrums erzeugt werden. Man spricht dann von RGB-LED-Lampen (rot, grün, blau).

Wie unterscheiden sich LED-Lampen von herkömmlichen Lampen?

Led-Lampen funktionieren also ganz anders als herkömmliche Beleuchtungsarten, da sie Halbleiter statt herkömmlicher Methoden verwenden. Im Folgenden werden die Vor- und Nachteile der verschiedenen Beleuchtungsarten anhand einiger Beispiele erläuter

Glühlampen:

Glühlampen werden auch Kohlefadenlampen genannt. Das liegt daran, dass eine Glühlampe Licht erzeugt, indem sie einen Draht erhitzt. Durch Anlegen einer Spannung wird der Draht so heiß, dass er zu glühen beginnt. Dabei wird nicht nur Wärme, sondern auch Licht erzeugt. Das Verfahren ist jedoch nicht energieeffizient. Ein großer Teil der eingesetzten Energie wird in Wärme und nicht in Licht umgewandelt.

Vorteile

• Günstig in der Anschaffung
• Hat einen CRI von 100, perfekte Farbwiedergabe
• Die Leuchte hat einen Abstrahlwinkel von 360º. Gut für die Allgemeinbeleuchtung

Nachteile

• Schlechte Energieeffizienz aufgrund der Wärmeentwicklung.
  Kurze Lebensdauer von durchschnittlich ca. 1000 Stunden.
  Die Leuchte hat einen Abstrahlwinkel von 360º. Das Licht kann nicht gebündelt werden

Energiesparlampen:

Energiesparlampen werden auch Kompaktleuchtstofflampen (CFL) genannt. Das liegt daran, dass das Licht in der Lampe durch Leuchtstoffe in gasförmiger Form erzeugt wird. In den meisten Fällen handelt es sich dabei um das giftige Quecksilber. Wenn Elektronen im Strom, der durch die Lampe fließt, mit einem Quecksilberatom kollidieren, werden die Elektronen aus ihrer Umlaufbahn herausgeschlagen. Dabei wird Energie freigesetzt. Die freigesetzte Energie ist ultraviolette Strahlung. Da wir Menschen die ultraviolette Strahlung nicht wahrnehmen können, wurde auf der Innenseite der Röhre eine Schicht aufgebracht, die die ultraviolette Strahlung in warmes sichtbares Licht umwandelt.

Vorteile

• Längere Lebensdauer als Glühlampen.
• Geringerer Energieverbrauch als Glühlampen.
• Sind in verschiedenen weiß Farben erhältlich.

Nachteile

• Erzeugen Wärme und verschwenden damit Energie.
• Die Lebensdauer wird durch häufiges Ein- und Ausschalten beeinflusst.
• Bei hohen Temperaturen anfällig.
• Enthält giftige Substanzen.
• Lichtleistung verringert mit der Zeit.
• Es braucht Zeit, bis sie zu voller stärke Licht abstrahlt.

TL Lampen:

Leuchtstofflampen, auch Fluoreszenzlampen genannt, funktionieren im Wesentlichen wie Energiesparlampen und nutzen zur Lichterzeugung Quecksilberdampf.

Vorteile

• Gibt ein schönes, diffuses Licht. (Auch ein Nachteil)
• Sind in verschiedenen weiß Farben erhältlich.
• Spendet Licht in einem Winkel von 360º.

Nachteile

• TL-Lampen flackern. Dies kann zu physischen Folgen für unseren Körper führen.
• Flackern ist auf dem Video zu sehen und gibt eine schlechte Farbe.
• Spendet diffuses Licht. Das Licht kann nicht fokussiert werden. (Ein weiterer Vorteil)
• Enthält die giftige Substanz "Quecksilber".
• Sind bei Überhitzung brennbar.

Halogenlampen:

Halogenlampen funktionieren im Wesentlichen wie Glühlampen. Allerdings werden Halogenlampen sehr heiß. Deshalb müssen Halogenlampen immer mit Quarzglas ausgestattet sein. Dieses Glas ist hitzebeständig, um Risse zu vermeiden. Im Glaskolben befindet sich ein Gas, um Flecken auf der Oberfläche zu vermeiden.

Vorteile

• Gute Lichtleistung.
• Relativ günstiger Anschaffungspreis.

Nachteile

• Die Lebensdauer ist kurz.
• Schlechte Energieeffizienz durch Wärmeentwicklung.
• Für den Anschluss ist ein Transformator erforderlich.

Vor- und Nachteile der LED-Beleuchtung

ie LED-Lampen zeichnen sich durch eine hohe Energieeffizienz aus. LED-Lampen verlieren beim Aufheizen keine Energie. Dadurch kann eine LED-Lampe bis zu 90 % effizienter sein als eine Glühlampe. Weil LED-Lampen so energieeffizient sind, benötigen sie weniger Strom, um die gleiche Menge Licht zu erzeugen. Sie sind also in erster Linie energieeffizient.

Im Gegensatz zu anderen Leuchtmitteln sind LED-Lampen in der Anschaffung deutlich teurer. Dies kann für viele Menschen ein Hindernis sein, LED-Lampen zu kaufen. Dies kann für viele Menschen ein Hindernis sein, LED-Lampen zu kaufen. Sind LED-Lampen also teurer als andere Leuchtmittel? Nein, LED-Beleuchtung ist in der Anschaffung teurer. Da diese Art der Beleuchtung so energieeffizient und energiesparend ist, amortisiert sich die Lampe schneller als eine Glühlampe.

LED-Lampen haben eine lange Lebensdauer. Bis zu 50 Mal länger als die Lebensdauer einer Glühlampe. Das bedeutet, dass Sie bis zu 50 Lampen weniger kaufen müssen.

Und schließlich sind LED-Lampen in vielen verschiedenen Farben erhältlich. So können diese Lampen warmes oder kaltes Licht ausstrahlen. Und auch alle Farben, die sich aus Rot, Grün und Blau mischen lassen.