Grundlagen der LED Technik
Die Leuchtdiode LED (Light Emitting Diode oder lichtemittierende Diode) ist ein Bauelement der Halbleitertechnik. LEDs sind winzige, ca. ein Millimeter große, Elektronik-Chips aus speziellen Halbleiterkristallen. Unter Strom gesetzt, beginnt der Chip zu leuchten - er “emittiert” Licht. Der LED-Chip wird durch eine Kunststoffschicht geschützt und liegt auf einem Wärmeleitelement.

Wärmebildung und Temperaturverhalten
Anders als Glühlampen sind Leuchtdioden keine thermischen Strahler und geben kaum Wärmestrahlung in Form von IR-Licht ab. Da die LED-Energiebilanz jedoch bei 50-80% Wärme und 50-20% Licht liegt, muss die produzierte Wärme anderweitig abgeleitet werden: mit aktiver oder passiver Kühlung. Im Gegensatz zur HIT-Lampe nehmen die Lebensdauer sowie die Lichtausbeute der LED-Lampen mit zunehmender Erwärmung ab. Wichtig für den Erhalt der Lichtausbeute und der angegebenen Lebensdauer ist daher ein gutes Thermomanagement.

Lebensdauer
LEDs haben eine sehr lange Lebensdauer! Während die Glühlampe nach etwa 1.000 Stunden und die HIT-Lampe nach rund 12.000 Stunden ausfällt, erreichen Hochleistungs-LEDs eine mittlere Lebensdauer von 50.000 und mehr Stunden. Das bedeutet: eine LED-Lampe, die an 6 Tagen in der Woche jeweils zehn Stunden in Betrieb ist, hält rund 16 Jahre lang. Kosten für den Lampenwechsel können dadurch eingespart werden. Dabei verliert am Lebensende die LED-Lampen nicht plötzlich vollkommen ihre Funktion, sondern die Lichtintensität nimmt mit der Zeit immer mehr ab. Bei der angegebenen Lebensdauer von 50.000 Std. liefern die LEDs am Ende der Lebensdauer im Mittel noch 70% Rest-Lichtstrom (L70-Wert).

Ein entscheidender Vorteil von LEDs ist, dass der Lichtstrom über die Lebensdauer relativ konstant bleibt, während sich der Lichtstrom von Standard HIT-Lampen bereits nach einigen Monaten auf bis zu 60% des ursprünglichen Wertes reduziert.

Leuchtmittelwechsel
Zu beachten ist, dass der Leuchtmittelwechsel nicht so unkompliziert ist, wie bei konventionellen Leuchten. Häufig sind die LED-Module mit der Leuchte fest verbaut, so dass am Ende der Lebensdauer der LED die gesamt Leuchte gewechselt werden muss. Der Zhaga-Standard definiert Fassungsvorgaben und sichert damit die Austauschbarkeit der LED-Module von verschiedenen Herstellern.

Lichtausbeute und Lichtstrom
Die LED-Technolgie entwickelt sich rasant - kommt sie doch vom Ursprung aus der sich schnell entwickelnden Halbleiterindustrie. Die Lichtausbeute in Lumen pro Watt ist in den letzten Jahren stark gestiegen und wird noch weiter steigen. Mittlerweile erreicht die Lichtausbeute einer warmweißen LED den Stand der HIT-Lampe und liegt bei ca. 115 lm/W. Zum Vergleich: eine Glühlampe erreicht 11-13 lm/W.

Farbwiedergabe, Lichtqualität und Energieverbrauch
Um eine Alternative zu den bisher eingesetzten HIT-Lampen zu bieten, müssen die LED-Lampen einen Farbwiedergabeindex (CRI) von 90 bei einer warmen Lichtfarbe von 3.000 Kelvin, einem Lichtstrom von ca. 4.000 Lumen und einer Systemleistung von < 40W bieten. Seit 2013 sind LED-Module auf den Markt, die diese Kriterien erfüllen.

Qualitätsmerkmale von LEDs
Um eine gleichbleibende Qualität in Lichtfarbe und Helligkeit zu erreichen, muss ein strenger Selektionsprozess in der Produktion (Binning) durchgeführt werden. MAX FRANKE arbeitet nur mit ausgewählten, etablierten LED-Herstellern zusammen, die sowohl das LED-Modul als auch das Vorschaltgerät als System liefern können. Dadurch können Systemgarantien vereinbart werden.

Vorteile LED