LED-Rückblick

Lichttechniken und ihre Wahrnehmung

Bild 1.1: Entwicklung der Haushalts-Stromtarife (Stadtwerke, mittelgroße Stadt in Nordrhein-Westfalen, hier ohne Mehrwertsteuer)
Bild 1.1: Entwicklung der Haushalts-Stromtarife (Stadtwerke, mittelgroße Stadt in Nordrhein-Westfalen, hier ohne Mehrwertsteuer)

Glühlampen sind billig, aber leben nicht lange. Ihr Licht wird als besonders angenehm empfunden, da Glühlampen Warmstrahler (Temperaturstrahler) sind. Als solche sind sie jedoch Energiefresser, und deswegen wurden sie effektiv aus der EU ausgewiesen. Ein Glühlampen-Verbot, wie es umgangssprachlich genannt wird, gab und gibt es allerdings formal nicht. Es gibt Mindest-Anforderungen an die Lichtausbeute, die eine Glühlampe – physikalisch bedingt – nicht erfüllen kann.

Bild 1.2: Spektrale Zusammensetzung der Sonnenstrahlung: Maximum im sichtbaren Bereich (Licht)
Bild 1.2: Spektrale Zusammensetzung der Sonnenstrahlung: Maximum im sichtbaren Bereich (Licht)

»Kompakt«-Leuchtstofflampen (KLL) stellen die letzten Leuchtmittel dar, die diese Bezeichnung verdienen (Bild 0.2). Unter der Bezeichnung »Energiesparlampen« bekannt geworden, gehen sie mit Energie in der Tat sehr sparsam um – aber nicht mit Platz. Sie konnten daher bei ihrer Markteinführung nur mit Glück entsprechende Glühlampen ersetzen. Das Gewinde mochte in die Fassung passen, aber manche potenzielle Nutzerin verlor bei dem entstandenen Anblick die ihre. So blieb es z. B. auch an jener Stelle (Bild 0.2) über viele Jahre bei einer Glühlampe aus – teils geerbten – Hamsterbeständen, die dort zu Spitzenzeiten der Haushalts-Strompreise (annähernd 32 ct/kWh mit Mehrwertsteuer Anfang 2014 – Bild 1.1) jährlich für rund 45 € Strom verbrauchte. Doch abgesehen von der Ästhetik fehlten auf dem Markt auch noch immer dimmbare KLL, die in der Lage gewesen wären, eine 100-W-Glühbirne zu ersetzen.

Bild 1.3: Strahlungsspektrum einer Allgebrauchs-Glühlampe: Maximum weit im infraroten Bereich (Wärme)
Bild 1.3: Strahlungsspektrum einer Allgebrauchs-Glühlampe: Maximum weit im infraroten Bereich (Wärme)

Andere Nutzer schimpften lange Zeit, nachdem das Problem eigentlich »gegessen« war, noch auf das als kalt empfundene Licht der KLL und lobten wehmütig oder auch trotzig das »natürliche« Licht der Glühlampen – das dem Tageslicht (Bild 1.2) jedoch so fern ist wie kaum eine andere künstliche Lichtquelle: Da es kein Metall gibt, das bei 6000°C noch nicht schmilzt, lassen sich Glühlampen nur bis höchstens 3000°C betreiben. Deswegen strahlt dieses System fast nur Wärme und kaum Licht ab – und dies mit sehr hohem Rot-Anteil und geringen Blau- und Grün-Anteilen (Bild 1.3). Als Vorteil bleibt, dass es sich um ein kontinuierliches Spektrum handelt, also ohne jähe Intensitätssprünge von einer Wellenlänge (Farbe) zur nächsten. Die Glühlampe liefere »das natürlichste Licht«? Weit gefehlt! Und wer erst einmal eine Zeit lang LED im Einsatz hat, empfindet die Beleuchtung in einem noch mit Glühlampen beleuchteten Raum oder nach einer Rückumrüstung erst einmal als »trübe Tranfunzel«. Zwar hat die hohe Betriebstemperatur der Glühwendel den Vorteil, dass die Umgebungstemperatur keinen praktischen Einfluss auf die Lichtqualität, die Lichtleistung und die Lebenserwartung hat, und Eis, Schnee und Beschlag werden schnell weggeheizt, doch damit ist jetzt »leider« Schluss (Bild 1.4). Allein deswegen die Außenwelt dauerhaft zu beheizen lässt sich ohnehin nicht rechtfertigen.

Bild 1.4: Bei 45 mW bis 170 mW pro Lämpchen taut sich da nichts mehr weg!
Bild 1.4: Bei 45 mW bis 170 mW pro Lämpchen taut sich da nichts mehr weg!

Ist es dagegen der KLL zu kalt, so ist das Licht oftmals nicht die helle Freude. Häufiges Schalten ist den KLL verhasst. Glühlampen erlauben den Aufbau von Scheinwerfern und Punktstrahlern, und sie lassen sich auch recht einfach dimmen. KLL sind nur in Ausnahmefällen und gegen Aufpreis dimmbar, und »Strahler« gibt es lediglich dem Namen nach (mit Abstrahlwinkeln – richtig muss es »Halbstreuwinkel« heißen – ab ≈ 120°). Bei beiden, Leuchtstoff- und Glühlampen, sinkt der Wirkungsgrad beim Dimmen rapide ab (Bild 1.5). Es galt daher, ein Leuchtmittel zu erfinden, das

  • beliebig oft schaltbar ist, ohne dass dessen Lebensdauer darunter leidet,
  • sofort nach dem Einschalten die volle Leistung bringt,
  • mit geringem technischen Aufwand möglichst bis auf 0 dimmbar ist,
  • hierbei ebenso wie bei voller Last eine hohe Lichtausbeute bietet,
  • je nach Bauform in die Breite oder auf den Punkt zu leuchten in der Lage ist,
  • sich in verschiedenen Farben bzw. verschiedenen Weißtönen herstellen lässt,
  • ein langes Leben vor sich hat
  • und bei alledem auch noch bezahlbar ist.
Bild 1.5: Der Lichtstrom – und damit die Lichtausbeute – ist bei Glühlampen unterhalb von 10% der Nenn-Leistungsaufnahme gleich null
Bild 1.5: Der Lichtstrom – und damit die Lichtausbeute – ist bei Glühlampen unterhalb von 10% der Nenn-Leistungsaufnahme gleich null

Nun ist ein solches Leuchtmittel verfügbar – mehr noch: Eigentlich ist es bereits allgegenwärtig. Sobald irgendwo eine neue Beleuchtungsanlage installiert wird, wird die Frage, ob Leuchtstofflampen oder Leuchtdioden (Licht emittierende Dioden – LED) zum Einsatz kommen sollen, immer seltener überhaupt noch gestellt.