led: das licht der zukunft · halogen-glühlampe = ca. 2.000 stunden leuchtstofflampe = ca. 18.000...
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LED: Das Licht der Zukunft | Seite 2
LEDs erobern die Innenbeleuchtung
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LED: Das Licht der Zukunft | Seite 3
LEDs in der Außenbeleuchtung
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LED: Das Licht der Zukunft | Seite 4
Vorteile der LED auf einen Blick
Hohe Farbsättigung Dynamische Steuerung
Gute Farbwiedergabe Kompakte Bauformen
Stufenlos dimmbar Umweltfreundlich
Stoß- und vibrationsfest Keine Infrarotstrahlung
Hohe Effizienz Lange Lebensdauer
Geringer Wartungsaufwand
Optimale Lichtgestaltung Überzeugende Technologie Beste Wirtschaftlichkeit
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LED: Das Licht der Zukunft | Seite 5
LEDs für mehr Lichtqualität
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Gute Farbwiedergabe
Optimale Steuerbarkeit
Qualitäts-LEDs sind stufenlos dimm- und steuerbar
Einfache Integration in Lichtmanagementsysteme
Anpassung an Tagesverlauf und Biorhythmus
Farbigkeit
LEDs bieten von Natur aus farbiges Licht
Sie eröffnen neue Möglichkeiten der Lichtgestaltung
RGB-Farbmischung ermöglicht 16 Mio. Farben, ideal
für Stimmungslicht, Akzent- und Effektbeleuchtung
Kompakte Bauformen
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LED: Das Licht der Zukunft | Seite 6
Hohe Effizienz
LEDs verbrauchen weniger Strom als andere
Leuchtmittel; heißt: weniger CO2-Emmissionen
Lange Lebensdauer
LEDs in LED-Leuchten und Modulen arbeiten
50.000 und mehr Stunden
LED-Lampen erreichen ca. 25.000 Stunden
Das spart Ersatzlampen und Wartungskosten
Frei von UV- und Infrarotlicht
Schonung nachtempfindlicher Insekten
Schutz empfindlicher Materialien
Quecksilberfrei und recyclefähig
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LEDs für eine „grüne“ Zukunft
LED: Das Licht der Zukunft | Seite 7
LEDs und Qualitätsmerkmale
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Nur Produkte guter Qualität können die Vorteile der LED
gegenüber anderen Lichtquellen voll nutzen. Sie bieten:
optimale Lichtqualität
hohe Lichtausbeute lange Lebensdauer
elektrische Sicherheit
Wichtige Qualitätsmerkmale von LEDs:
effektives Thermomanagement, das die Leitungswärme abführt
einheitliche Lichtfarben und homogene Helligkeit Eine strenge Selektion im Produktionsprozess (= Binning) garantiert gleichbleibende Qualität
minimale Frühausfälle (< 2 : 1 Mio.).
„Billigware“ bietet oft nicht die gewünschte Qualität. Hilfestellung geben Verbrauchertests und der Fachhandel.
LED: Das Licht der Zukunft | Seite 9
Hier könnte eine Bildunterschrift stehen. LEDs für Stadt und Straße
Nächtliche Beleuchtung
gibt Sicherheit
erhöht die Attraktivität der Kommune
schafft Image
Vorteile beim Einsatz von LEDs
Beleuchtung nach DIN EN 13201
Bessere Beleuchtungsqualität und homogenes Licht
Lange Lebensdauer, hohe Effizienz
Exakte Lichtlenkung ohne Streulicht
Einfache Steuerung
Beleuchtungsqualität gewinnen
Kosten und Energie einsparen
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LED: Das Licht der Zukunft | Seite 10
LEDs bieten hohes Sparpotenzial
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Mögliche
Einsparung bei Ersatz von alten
Anlagen aus den 60er-Jahren:
bis zu 80 %
Kommunen sollen
beim Energiesparen mit gutem Beispiel
vorangehen. © licht.de
LED: Das Licht der Zukunft | Seite 11
Vorher Nachher
*Emissionswert = 612 g CO2 / kWh
**Durchschnittsstrompreis = 0,18 / kWh
Ersparnis / Jahr
Energie: 9.429 kWh
CO2: 5,8 Tonnen*
Kosten: 1.697 Euro**
21 LED-Straßenleuchten
LED-Module, je 1 x 59 W 20 Pilzleuchten
Quecksilberdampf-
Hochdrucklampen (HME),
je 2 x 80 Watt
60 % Energie gespart
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Praxisbeispiel: LED-Beleuchtung in Soltau
LED: Das Licht der Zukunft | Seite 12
LEDs für Büro und Verwaltung
Moderne Beleuchtung im Büro
ist ergonomisch und effizient
bietet individuelle Lichtsteuerung
fördert Wohlbefinden und Leistungsvermögen
Vorteile beim Einsatz von LEDs
hohe Effizienz
lange Lebensdauer, wenig Wartungskosten
einfache Integration in Steuersysteme für Lichtregelung nach Präsenz und Tageslicht
Farbwechsel für dynamische Beleuchtung
kompakte Bauformen
Mehr Beleuchtungsqualität
Weniger Kosten für Strom und Wartung
Sparpotenzial bei Ersatz von Altanlagen: bis zu 75 % © licht.de
LED: Das Licht der Zukunft | Seite 13
Effizienzbeispiel LED-Downlights
Basis der Berechnung:
Austausch Downlights für
Leuchtstofflampen 2 x 26
Watt gegen LEDs 26 Watt
10 Betriebsjahre
Brenndauer: 250 Tage pro
Jahr, zwölf Stunden täglich
Strompreis: 21 Cent/kWh
Stromverbrauch in Bürogebäuden: Fast
40 % für Beleuchtung
Ausgaben für effiziente
Lichttechnik rechnen sich
nach kurzer Zeit
LED: Das Licht der Zukunft | Seite 14
Das LED-Funktionsprinzip
LEDs sind winzige, ca. ein Millimeter große Elektronik-Chips aus speziellen
Halbleiter-Kristallen (pn-Halbleiterdiode).
Unter Strom gesetzt, beginnt der Chip zu leuchten – er „emittiert“ Licht nahezu
punktförmig (Fachbegriff = Elektrolumineszenz).
Anders als Glühlampen entwickeln LEDs keine Wärmestrahlung. Das ausgestrahlte
Licht bleibt „kalt“.
LEDs erzeugen eine farbig-schmalbandige (monochromatische) Strahlung.
Aufbau einer LED
Der LED-Chip wird durch eine Kunststoffhülle geschützt
und liegt auf einem Wärmeleit-Element.
Linsen übernehmen die primäre Lichtlenkung.
Integrierte Reflektoren erlauben Ausstrahlungswinkel
bis 180 Grad.
LED: Das Licht der Zukunft | Seite 15
Farben direkt aus dem Halbleiter
Das Licht von LEDs wird direkt in verschiedenen Farben erzeugt; sie
brauchen keine Farbfilter.
Das Halbleitermaterial bestimmt Wellenlänge und Lichtfarbe: Rot, Grün, Gelb
und Blau.
Additive Farbmischung (RGB) ermöglicht Sonderfarben.
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LED: Das Licht der Zukunft | Seite 16
Weißes LED-Licht
Beste Methode: Lumineszenzkonversion
Eine gelbe Phosphor-Leuchtschicht wird oberhalb
eines blauen LED-Chips aufgedampft und wandelt
einen Teil des blauen in weißes Licht.
Gute Lichtausbeute und gute Farbwiedergabe
bis über Ra 90.
RGB-Farbmischung (Rot, Grün, Blau)
Weißes Licht wird hier durch die Mischung von
farbigem Licht unterschiedlicher Wellenlänge erzeugt.
Farbwiedergabe erreicht nur Ra 70 bis 80.
Lösung: RGB-Module mit weißen LEDs mischen für
bessere Farbwiedergabe.
Tageslichtweiße LEDs bieten eine höhere Effizienz,
warmweiße LEDs eine bessere Farbwiedergabe. © licht.de
LED: Das Licht der Zukunft | Seite 17
Effizienz und Lichtausbeute
Lichtausbeute der ersten
LED (1962) =
0,1 Lumen pro Watt (lm/W)
Lichtausbeute derzeit =
etwa 70 lm/W
Hochleistungs-LEDs =
100 bis 120 lm/W
Zum Vergleich:
Glühlampen = 10 lm/W,
Halogenlampen = 20 lm/W
LED: Das Licht der Zukunft | Seite 18
Lebensdauer von LEDs
LEDs in LED-Leuchten und Modulen haben eine extrem lange Lebensdauer von 50.000 und mehr Stunden; LED-Lampen erreichen eine Lebensdauer von rund 25.000 Stunden.
Zum Vergleich: Glühlampe = ca. 1.000 Stunden
Halogen-Glühlampe = ca. 2.000 Stunden
Leuchtstofflampe = ca. 18.000 Stunden
Lebensdauer hängt stark von der Betriebs- und Umgebungstemperatur ab.
Wichtig deshalb: optimale Wärmeabführung.
LEDs fallen nicht aus, ihre Lichtintensität nimmt aber ab (= Degradation).
Die Lebensdauer (L) muss für jede Anwendung definiert werden, z. B. für die Allgemeinbeleuchtung L70 oder L50, für die Notbeleuchtung L80.
Eine LED-Leuchte, die an 250 Arbeitstagen jeweils elf Stunden in Betrieb ist, hält rund 18 Jahre lang. Das spart Wartungskosten.
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LED-Leuchten
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Maximale Effizienz. Ansteuerung, thermisches und optisches Design sind
optimal aufeinander abgestimmt – auf kleinstem Raum.
Entscheidend ist die Qualität aller Komponenten und der Fertigung.
Hybridleuchten kombinieren LEDs und Leuchtstofflampen.
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LED: Das Licht der Zukunft | Seite 20
LED-Module
Kompakte LED-Module sind maximal
effizient und können direkt eingesetzt werden, z. B. in Boden- oder Deckenkanäle.
Einsatzbereite Lösungen gibt es als
lineare LED-Module,
z. B. Wallwasher für die Architekturbeleuchtung
flexible LED-Module, z. B. für gebogene Handläufe oder
Schriftzüge
flächige LED-Module, z. B. für Straßenleuchten
oder Lichtdecken
LED-Ketten für Hinterleuchtungen,
z. B. für Lichtwerbung
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LED: Das Licht der Zukunft | Seite 21
LED-Lampen
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LED-Lampen (= Retrofits) als spezielle Modul-Variante
tragen Steck- oder Schraubsockel,
ersetzen Glüh- oder Halogenlampen,
sind eine energiesparende Alternative im Privatbereich.
Wichtig:
Bei technischen Leuchten (z.B. Straßenleuchten) muss geprüft werden, ob LED-Retrofits ohne Sicherheitsverlust
eingesetzt werden können.
LED-Lampen erreichen nicht die Lebensdauer
einer LED-Leuchte oder eines kompletten LED-Moduls.
Eine gute Wahl für den Privatbereich sind sie trotzdem.
Eine warmweiße LED-Lampe 8 Watt erreicht rund 25.000 Betriebsstunden. Das sind bei knapp drei Stunden Betrieb pro Tag immerhin fast 25 Jahre. © licht.de
LED: Das Licht der Zukunft | Seite 22
Elektronische Betriebsgeräte sind in LED-Leuchten integriert
oder arbeiten als externes Bauteil. Sie sorgen für optimale Lichtausbeute, lange Lebensdauer und mehr Komfort.
Betriebsgeräte gewährleisten
als Konverter die typgerechte Energieversorgung (z. B. mit
Schutzkleinspannung)
sicheren Betrieb auch bei schwierigen
Umgebungsbedingungen
die Steuerung von LEDs (Dimmen, Farbwechsel) und stellen
Schnittstellen für komplette Steuersysteme bereit
(DALI, DMX)
eine lange Lebensdauer durch optimale
Betriebsbedingungen
LEDs: Betriebsgeräte und Steuerung
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LED: Das Licht der Zukunft | Seite 23
OLEDs – organische LEDs
OLEDs nutzen zur Lichterzeugung organische Halbleiter.
Sie sind die erste flächige selbstleuchtende Lichtquelle.
Ihre Vorteile:
extrem dünn, leicht und ästhetisch
gleichmäßiges, weitgehend blendfreies Licht
hohe Farbwiedergabe
leicht dimm- und steuerbar
lassen sich einfach in andere Materialien einarbeiten
sind tagsüber transparent oder diffus, leuchten abends
sind frei von Quecksilber oder anderen Giftstoffen und
recycelbar
Herausforderungen für Forschung und Industrie:
Schutz vor Wasser und Sauerstoff optimieren
Effizienz von derzeit 25 bis 65 Lumen/Watt erhöhen
Lebensdauer von derzeit etwa 10.000 Stunden erhöhen © licht.de
LED: Das Licht der Zukunft | Seite 24
Weitere Informationen
Weitere Informationen zum Thema finden Sie
im Heft licht.wissen 17
„LED: Das Licht der Zukunft“ (60 Seiten)
Das Heft kann bestellt werden bei licht.de:
licht.de@zvei.org
Diese und andere Ausgaben der Schriftenreihe
licht.wissen gibt es auch als kostenlosen Download
unter www.licht.de
LED: Das Licht der Zukunft | Seite 25
Herausgeber
licht.de Fördergemeinschaft Gutes Licht
Lyoner Straße 9 60528 Frankfurt am Main licht.de@zvei.org
www.licht.de
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