Ökologisch & Nachhaltig

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    Lichtausbeute

    Theoretische maximale Lichtausbeute für monochrome Lichtwandler.

    Die effizientesten weißen LEDs erreichten Februar 2013 eine Lichtausbeute von 276 Lumen/Watt[Firma 16], bereits im September 2010 waren es 250 lm/W.[12] Das ist nicht weit entfernt vom theoretischen Maximum (100 % Strahlungsleistung) bei 6600 K (relativ kalt wirkend), das physikalisch nicht größer als ca. 350 lm/W sein kann. Die Ausbeute ist stark von der Lichtfarbe abhängig, bei warmweißen LED liegt sie deutlich unter der von kaltweißen.

    Da durch die Messung in der Einheit Lumen die Eigenschaften des menschlichen Auges berücksichtigt werden (vgl. Hellempfindlichkeitskurve), erreichen LEDs in den Farben Grün bis Gelb besonders hohe Werte, während beispielsweise blaue LEDs deutlich schlechter abschneiden. Im rein physikalischen Wirkungsgrad, also der Umwandlung elektrischer Energie in Licht, sind blaue LEDs nicht zwangsläufig schlechter. Physikalische Wirkungsgrade sind derzeit bis über 30 % erreichbar, bezogen auf die eigentliche LED, ohne Verluste durch Vorschaltgeräte und gegebenenfalls Optik.

    In einer länderübergreifenden Studie gelang es Forschern aus Belgien, Frankreich und Kanada, die Lichtausbeute einer herkömmlichen Galliumnitrid-LED um bis zu 55 % zu steigern, indem sie diese mit einer besonderen Außenbeschichtung bestückten, welche in ihrer Beschaffenheit der äußeren Hülle der Leuchtorgane von Leuchtkäfern nachempfunden ist.[13][14]

    Kommerziell erhältliche weiße LEDs haben derzeit (Stand Januar 2014) eine Lichtausbeute von meist 50–110 Lumen/Watt (lm/W). LEDs mit wesentlich höheren Werten bei Nennleistung sind nur mit Farbtemperaturen oberhalb von 3500K und/oder Farbwiedergabeindex unterhalb von Ra = 85 verfügbar. Dieser Bereich bezieht sich zunächst auf die LED allein. Wird sie in ein Leuchtmittel oder eine Lampe eingebaut, müssen zusätzliche Verluste durch das notwendige Vorschaltgerät (70 bis 95 % Wirkungsgrad) und evtl. durch die Optik berücksichtigt werden. Aktuelle Markenleuchtmittel erreichen (Stand Januar 2014) unter Berücksichtigung dieser Faktoren meist zwischen 40 und 100 lm/W. Sie sind damit etwa 3 bis 10mal effizienter als herkömmliche Glühlampen (ca. 10-14 lm/W), etwa 2 bis 6 mal effizienter als Halogenlampen (ca. 15 bis 20 lm/W) und ähnlich effizient wie Leuchtstoffröhren (ca. 70 bis 90 lm/W).

    Anders als bei Glühlampen erhöht sich die Effizienz von LEDs bei Betrieb mit einer niedrigeren als der Nennleistung. Bei halbem Nennstrom (und damit knapp halber Nennleistung) erreichen die meisten LEDs eine 10% bis 30% höhere Lichtausbeute.

    Wikipedia