LED - die moderne Energiesparlampe

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Diese Dioden sind Halbleiterkristalle, so genannte Chips, welche durch Strom zum Leuchten gebracht werden. Lichtfarbe und Farbwiedergabe werden durch spezielle Leuchtstoffbeschichtungen gesteuert. LED-Lampen sind mittlerweile haushaltstauglich und wirtschaftlich rentabel geworden, denn die Leuchtkraft hat zugenommen und die Preise sind gesunken. Mit einer modernen LED-Lampe, die eine Glühbirne ersetzt, ist nach 2000 Stunden Brenndauer über die verminderten Stromkosten mehr als der Anschaffungspreis eingespart.

LED-Lampen sind in Form von Glühlampen oder auch als Strahler zur punktuellen Ausleuchtung im Handel erhältlich. Sie passen in die genormten Schraubgewinde E27 und E14 von Haushaltsleuchten sowie in die Stiftsockel GU10. Sie sind somit für jeden Einsatzbereich im Haushalt geeignet. Es gibt keinen vernünftigen Grund, LED-Birnen nicht zu verwenden.

• LED enthalten kein Quecksilber. Wenn eine Lampe zu Bruch geht, werden keine Schadstoffe frei.
  
  
• LED sind nicht temperaturabhängig. Sie sind sofort maximal hell und funktionieren bei Hitze und Kälte gleich gut. Herkömmliche Energiesparlampen müssen sich erst erwärmen, um ihre maximale Helligkeit zu erreichen. Vor allem bei niedrigen Temperaturen kann das mehrere Minuten dauern. Es gibt aber auch Energiesparlampen, die sofort gezündet werden, die so genannten Kaltstartlampen.
  
  
• LED sind schaltfest, sie können beliebig oft an- und ausgeschaltet werden. Häufiges An- und Ausschalten hat keinen wesentlichen Einfluss auf die Lebensdauer.

LED-Lampen verbrauchen bis zu 90 Prozent weniger Strom als die alten Glühlampen. Sie liegen in der Energieeffizienz gleichauf mit Energiesparlampen. Oft erreichen sie sogar eine Energieeffizienz von 80 Lumen pro Watt, was die Effizienz üblicher Energiesparlampen sogar noch übertrifft. Als Ersatz für die kleinen 25 Watt Glühbirnen mit E14-Schraubsockel sind LEDs den herkömmlichen Energiesparlampen sogar deutlich überlegen.

Die folgende Tabelle vergleicht eine 60-Watt-Glühlampe mit einer Energiesparlampe und einer LED-Lampe entsprechender Lichtstärke (etwa 590-650 Lumen).

Je nach Brenndauer und Anzahl der Leuchten sind mit Energiesparlampen und insbesondere mit LED-Lampen leicht über 100 Euro im Jahr eingespart.

Jeder Lampenhersteller ist verpflichtet, die Helligkeit (Lichtstrom) in Lumen auf der Verpackung anzugeben. Da viele Verbraucher mit "Lumen" noch nichts anfangen können, wird oft auch die entsprechende Leistung einer Glühbirne in Watt angegeben. In der folgenden Tabelle sind die gewohnten Watt-Angaben einer Glühlampe und entsprechend dazu der erzeugte Lichtstrom in Lumen angegeben.

Das Dimmen vertragen nur speziell dafür ausgewiesene LED-Lampen. Sie sind auf der Verpackung mit einem Dimmersymbol ("dimmable") gekennzeichnet. Der Einsatz mit einem falschen Dimmer kann eine LED-Lampe zerstören.

Grundsätzlich lassen sich mit LED alle Farben des Spektrums darstellen. Fast alle LED-Lampen im Handel erzeugen das Licht mit blauen LED-Chips. Die für die Farbwahrnehmung notwendigen Anteile Rot und Grün werden durch Leuchtstoffbeschichtungen erzeugt. Die Zusammensetzung der Leuchtstoffe ist für Lichtfarbe und Farbwiedergabe verantwortlich. Durch die Kombination verschiedenfarbiger Leuchtdioden bzw. LED-Chips in einer Lampe ergibt sich am Ende die gewünschte Lichtfarbe.

Mittlerweile gibt es LED-Lampen in hellweißer (Tageslicht) oder in warmweißer Lichtfarbe. Warmweiße LED-Lampen haben allerdings eine geringere Lichtausbeute als kaltweiße, sie verbrauchen also etwas mehr Strom.

Ja, es treten elektrische Felder mit Netzfrequenz und z.T. deutliche höherfrequente Anteile auf. Die Emissionen der vom Magazin Öko-Test im November 2011 untersuchten LED-Lampen lagen über dem, was die auch von uns empfohlene TCO-Norm für Computermonitore erlaubt. Die Hersteller sind gefordert, die Produkte zu verbessern.

Mögliche individuelle Feldreduzierung kann geschaffen werden durch:

• Abstand: Da die von den Lampen ausgehenden Felder mit der Entfernung abnehmen, kann die Belastung über einen Vorsorgeabstand von ein bis zwei Metern reduziert werden.
  
  
• Geerdete Metallausführung: Bei Lampen, welche sich nahe am Körper befinden (z. B. Schreibtisch- und Leselampen), können Metallschirme feldabschwächend wirken, insbesondere, wenn die Leuchte geerdet, d. h. über einen dreipoligen Schuko-Stecker mit Schuko-Kabel angeschlossen ist.

Kurzer Weg: Die Spannung (rot) endet bereits nach kurzem Weg am Schalter. Das elektrische Feld umgibt den rot gekennzeichneten Bereich.

Alle Leuchten mit zweipoligem Anschlusskabel („Euroflachstecker“), unabhängig ob mit Glühlampen, Energiesparlampen oder LEDs bestückt, sind von elektrischen Feldern umgeben, welche bereits bei Anliegen der Netzspannung, also auch bei ausgeschalteter Leuchte, vorhanden sind.

Langer Weg: Die Spannung liegt im gesamten Leitungsweg, auch an der Lampe, an.

Für die „üblichen“, einpoligen „Schnurschalter“ gilt: Steckt man den Stecker so in die Steckdose, dass die Phase geschaltet wird, wird das elektrische Feld in der näheren Umgebung der ausgeschalteten Lampe stark reduziert, weil die Spannung nicht mehr bis zur Leuchte, sondern nur noch bis zum Schalter kommt (vgl. Skizze "kurzer Weg"). Der Elektriker kann die Phase ermitteln und Ihnen die feldarme Position des Steckers zeigen. Vor allem bei Nachttischlampen kann dies zu einer deutlichen Entlastung während des Schlafs führen.

Bezüglich ihrer Wirkung auf den Menschen unterscheidet sich LED-Strahlung nicht von der Strahlung herkömmlicher Lichtquellen. LED-Lampen enthalten auch keine giftigen Metalle, wie Quecksilber. Die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin hat aber mehrere Fabrikate von LED-Lampen in die Risikogruppe 2 eingeordnet, bei der die Sicherheit nur auf unwillkürlichen Abwendungsreaktionen beruht. Wer entgegen den Abwehrimpulsen in das Licht starrt, überschreitet innerhalb von 10 bis 73 Sekunden den geltenden Grenzwert für den Schutz der Augen.

Deshalb sollte man nicht über längere Zeit direkt in das blaue oder kaltweiße Licht, das vom LED-Halbleiterchip ausgeht, blicken, da es im Auge photochemische Reaktionen auslöst. Diese können Sauerstoffradikale freisetzen, die die Sinneszellen der Netzhaut angreifen. Privatanwender sind davon aber kaum betroffen, denn die Leuchtchips sind bei den Alltagslampen meist hinter einer mattweißen oder gelb-orangen Scheibe verborgen. Dagegen ist bei LED-Taschenlampen Vorsicht angesagt. LED-Leuchten sollten nie direkt auf das Gesicht anderer Personen gerichtet werden, denn bereits kürzere Expositionen addieren sich.

Nicht nur LEDs sind einer Risikogruppe zugeordnet. Auch Glühbirnen und Halogenlampen, die einen geringen Anteil Blaulicht emittieren, können im Auge thermische Effekte auslösen, was ebenfalls zur Einordnung in eine Risikogruppe führt.

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Die Helligkeit von LED lässt im Laufe der Zeit nach. Die Leuchtdioden werden nach und nach schwächer, fallen aber normalerweise nicht plötzlich aus. Die von den Herstellern angegebene Leuchtdauer (die mittlere Nennlebensdauer) bezieht sich in der Regel auf die Anzahl der Betriebsstunden, bis die Leuchte noch 70 Prozent der ursprünglichen Helligkeit hat. Nach EU-Recht unterliegen Leuchtmittel einer Marktaufsicht, die stichprobenartig die Packungsdeklaration überprüft. Ab 1. März 2014 gelten für LED-Lampen die von der EU festgelegten Kriterien für verkürzte 6000-Stunden-Tests. Danach müssen LED-Lampen nach einer Leuchtdauer von 6000 Stunden mindestens noch 80 Prozent ihrer ursprünglichen Leuchtkraft aufweisen.

Laut Herstellerangaben halten LED-Lampen bis zu 40.000 Stunden. Eine tägliche Brenndauer von z.B. drei Stunden würde dann sogar eine Lebensdauer von 40 Jahre bedeuten.

Die Lebensdauer von LED- und Energiesparlampen folgt der „Badewannenkurve“: Bedingt durch Fabrikationsfehler oder Transportschäden fallen Lampen meistens bereits nach kurzer Brenndauer aus. Nach dieser kurzen Phase sollten Lampen erst nach einer sehr langen Lebensdauer am Ende sein. Für LED- und Energiesparlampen gilt übrigens die gesetzliche Gewährleistungsdauer von zwei Jahren. Wenn die Lampe schon früher ausfällt, muss der Händler Ersatz leisten. Es lohnt sich also, die Rechnung aufzubewahren.

Der Grund für eine kurze Lebensdauer kann auch eine falsche Verwendung sein. Oft werden 12 Volt-Halogenstrahler einfach durch LED-Strahler ersetzt, ohne zu prüfen, ob sich der Trafo für die LED-Lampe eignet. Konventionelle Trafos können für die sparsameren LEDs überdimensioniert sein, was neben mehr Licht zu höherer Wärmeleistung und verkürzter Lebensdauer führt. Manche LEDs haben keinen ausreichenden Überspannungsschutz. Elektronische Trafos haben oft systematisch höhere Spannungen als 12 Volt oder versagen den Dienst, wenn nicht eine Mindestlast erreicht wird.

LED-Lampen sind generell sehr robust, bestimmte Formen haben jedoch ein Problem mit Überhitzung. Denn LEDs wandeln einen großen Teil der elektrischen Leistung in Wärme um. Diese Wärme muss von der Diode abgeführt werden. Bei den LED-Lampen, die wie Glühbirnen geformt sind, werden viele LED-Strahler kugelförmig zusammengepackt, um die Rundum-Abstrahlung wie bei einer Glühlampe zu erreichen. Bei dieser Konstruktion ist das Abführen der Wärme kompliziert, daher gehen vor allem billige LED-Lampen manchmal vor der deklarierten Lebensdauer kaputt.

Bisher sind keine unabhängigen Studien verfügbar. Eine Studie von OSRAM und Siemens zur Gesamt-Ökobilanz von LED-Lampen, die alle Material- und Energieströme von der Herstellung bis zur Ende der Nutzungsdauer einbezog, hatte zum Ergebnis, dass 98 Prozent des Gesamtenergieverbrauchs auf die Erzeugung von Licht entfallen und nur zwei Prozent auf die Produktion. LED-Lampen sind demnach sowohl in der Nutzung, als auch in der Herstellung sehr effizient. Laut Auswertung der Stiftung Warentest (2013) ist die Ökobilanz der LED-Lampen besser als etwa bei Kompaktleuchtstofflampen oder gar Halogenbirnen.

Zu beachten ist, dass für den Bau von LED seltene Erden verwendet werden, von denen es weltweit nur wenige Lagerstätten gibt. Sieben Prozent dieser wertvollen Ressourcen gehen in die Produktion von Leuchtmitteln.

Sämtliche Fachgeschäfte und Baumärkte haben die neuen Stromsparer im Sortiment. Im Internet finden sich mehrere Anbieter, die sich ausschließlich auf den Verkauf von LED spezialisiert haben und oft eine größere Anzahl von Modellen anbieten. Vor LED-Billigware muss gewarnt werden: Es kann sich dabei um Restposten oder Auslaufmodelle mit Mängeln handeln, wie z.B. schlechtes Design, geringe Energieeffizienz, kurze Lebensdauer oder schlechte Lichtverteilung.

Da LED Elektronikbauteile und seltene Erden enthalten, müssen sie im Wertstoffhof als Elektronikschrott entsorgt werden.