LED Leuchttechnik

Farbe, Helligkeit und Art des LED Lichtes (normales Spektrallicht, Ultraviolett, Infarot) hängt dabei von dem verwendeten Halbleitermaterial und der Dotierung des Materials ab.

­­Das Grundprinzip, Stromleitung durch Kristalle, ist bereits seit dem späten 19. Jahrhundert durch Ferdinand Braun bekannt, wurde jedoch lange Zeit ignoriert, da noch keine passende Anwendung damals plausibel erschien. Im frühen 20. Jahrhundert beobachtete Henry Joseph Round die Möglichkeit der Lichtemission bei leitenden anorganischen Stoffen.

Jedoch erst mit der Entwicklung kleinster Halbleiterbauelemente, wie Transistoren und den Entdeckungen Nick Holonyaks in den 1960er Jahren waren die Geburtsstunde der LED. Über die Jahrzehnte wurde der Einsatz von Halbleiterbauelementen immer verbessert und die Leistung von LEDs gesteigert werden. Lange Zeit jedoch war es schwer spezielle Farben, unter anderem Grün-LEDs und Weiß-LEDs herzustellen, was mit modernen Luminiszenzverfahren bzw. anderen Halbleiterelementen (Siliciumkarbit, Indiumgalliumnitrid) letztlich erreicht wurde.

Anwendung der LED Technik in der Praxis

Anfänglich, bei den frühen LEDs der 1960er / 1970er Jahre, fanden diese kaum breite Verwendung, da sie insbesondere in Lichteffizienz bzw. Lichtausbeute noch nicht vollkommen ausgereift waren und wurden daher nur in wissenschaftlichen Tests oder als kleine, schwache Glimmlampen in Statusanzeigen eingebaut.

Über die Jahrezehnte hinweg stieg jedoch stetig und unaufhaltsam die Effizient der LEDs, wodurch diese in unserem heutigen, modernen Leben in nahezu jedem Bereich Verwendung finden. Autoscheinwerfer, Taschenlampen, Leuchtreklame, Leuchtschilder, Raumbeleuchtung, wissenschaftliche Anzeigen, Verkehrsanzeigen sind dabei nur einige wenigen Beispiele der vielen Anwendungsbereiche. Lichtquellen, die tatsächlich viel Lichtemissionen aussenden sollen (Scheinwerfer, Autoscheinwerfer, Flutlichter) sind erst seit ein paar Jahren durch Hochleistungs-LEDs möglich, die inzwischen ihre Vorgänger, die Gasentladungslampen, verdrängen.

Einer der Hauptanwendungsbereiche seit Jahrzehnten für LED waren und sind Leuchtschilder. Da LEDs in ihrer Form und Größe äußerst klein sind, können diese fast immer zu einer komplexeren Leuchtform angeordnet werden, wodurch Leuchtschilder Grafiken, Bilder oder Text leuchtend anzeigen können, ohne, dass diese viel Energie benötigen, auch wenn LEDs in größeren Mengen noch immer einen relativ hohen Preis haben, wird dies durch die lange Haltbarkeit von meist über 50.000h auf Dauer ausgeglichen. Insbesondere im Bereich der Verkehrssicherheit und Verkehrstelematik spielt die intelligente Anwendungs von LED Leuchtschildern eine wichtige Rolle (Verkehrsampeln, Parkleitsysteme, Wechselverkehrszeichen / Lane-Lights, Verkehrsstatusanzeigen).

Vorteile der LED Technik

Grundvorteil einer LED ist definitiv die Energieeffizienz mit der dieses Leuchtmittel arbeitet. Kein anderes dem Menschen bekanntes Leuchtmittel wandelt soviel (elektrische) Energie in Licht sparsam um. Im Vergleich zu alteingesessenen Glühlampen, verbrauchen LEDs ca. 90 % weniger Strom, was einen ungeheuren Unterschied macht. Aufgrund der (fast) direkten Energieumwandlung (Strom - Licht) fällt kaum Betriebswärme, zudem sind LEDs in ihrer Laufzeit von ca. 50.000h weit über den konventioneller Lichtquellen.

Da keinerlei mechanische Bauteile verwendet werden ist die LED zusätzlich absolut stoß-, rüttel- und erschütterungsresistent. Auch die Verzögerung beim Einschalten, wenn man andere energiesparende Lichtquellen betrachtet, wie Halogenlampen, enttfällt hier vollkommen. Alle positiven Eigenschaften summiert, lässt sich auf den letzten Vorteil schließen: weniger Verbrauch bedeutet weniger CO2 Emission bei der Stromerzeugung, wodurch die LED auch noch umweltfreundlich ist.


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KW 33 - Samstag, 19. August 2017