Lichtemittierende Dioden werden seit 1967 kommerziell eingesetzt und seither stetig weiterentwickelt. Es geht darum, die Lebensdauer zu verbessern, die Energieeffizienz zu erhöhen und die Lichtausbeute zu steigern. Die Resultate dieser rasanten Entwicklung sind wirklich beeindruckend: Heute werden LED-Halbleiter von bis zur über tausendfachen Leistung im Vergleich zur ursprünglichen Version hergestellt.

Als 2009 eine Fachzeitschrift für optische Technologien meinen Artikel „Anspruchsvolles Wärmemanagement für LEDs“ veröffentlichte, war das Thema schon brandheiß. Namhafte Hersteller dieser wundervollen Technik sprachen optimistisch vom ultimativen Siegeszug der LEDs. Die Vorteile waren ja klar und eindeutig: nicht nur, dass LEDs robuster als herkömmliche Leuchtmittel sind, sie verfügen zudem über eine sehr hohe Lebensdauer bei gleichzeitiger hoher Energieeffizienz.

Enorme Verbesserungen

Seitdem wurden weitere Verbesserungen bei Lichtausbeute und Lichtfarbe erzielt, ebenso ein positives Kosten-Nutzen-Verhältnis erreicht. Spätestens die Entwicklung bezahlbarer High-Power-LEDs ermöglichte vollkommen neue Anwendungsgebiete. Ein sehr sichtbares Highlight war im Jahr 2008 die Einführung eines High-Power-LED-Abblendlichts im Hochleistungs-Sportwagen Audi R8. In der Autowelt sorgte das für Furore. Im Lower-Power-LED-Bereich mischten Startup-Unternehmen wie Ledo den Leuchtmittelmarkt auf. Ihre LED-Leuchtmittel namens Bulled wurden mit Innovations- und Designerpreisen überhäuft und brachten eine erfrischende Brise in den E27-Retrofit-Bereich. In Erinnerung zu bringen ist auch das 2010 initiierte Zhaga-Konsortium, eine weltweit aktive Vereinigung mit bereits weit über 200 Mitgliedsfirmen, welche sich um die Belange der LED-Beleuchtung und deren Vereinheitlichung kümmert.

Eine halbe Dekade später haben sich manche Vorhersagen von damals als richtig erwiesen, andere wurden aber auch berichtigt. Insbesondere die sehr hohe Langlebigkeit wurde von fast allen namhaften LED-Herstellern von damals 100.000 auf aktuell 50.000 bis 70.000 Betriebsstunden reduziert. Fragt sich nur, warum?

Die Basics nicht vergessen

Die Verwendung von Low-Power-LEDs und Hochleistungs-LEDs in Lichtsystemen ermöglichte dem Konstrukteur vollkommen neue Möglichkeiten bei der Entwicklung und Gestaltung seiner Beleuchtungssysteme. Die hohen Anforderungen an die Lichtqualität und die Lebensdauer kann er allerdings nur dann einhalten, wenn er die kleinen Lichtspender in ihrem Wohlfühlbereich betreibt und die Sperrschichttemperatur der LED unter 65 °C hält. Genau hier steckt der Teufel im Detail, denn die Lichtausbeute ist auch stark abhängig von Bestromung und Ansteuerung, der Umgebungstemperatur, der Aufbauqualität und dem Wärmemanagement. Vor allem Letzteres muss beim praktischen Einsatz beachtet und kritisch hinterfragt werden, um Alterungs- und Schädigungsprozesse zu vermeiden. Mein aktueller Fachartikel gibt hierfür das mathematische und physikalische Rüstzeug.