"GLÜHLAMPENVERBOT" ODER
VERORDNUNG FÜR ENERGIEEFFIZIENTERE LAMPEN
Die Verbesserung der Energieeffizienz gilt als wesentlicher Beitrag zur Reduzierung des Gesamtenergieverbrauchs und der Treibhausgasemissionen. Dafür werden für die energiebetriebenen Produkte EU-weit gültige Umwelt- und Energieeffizienzanforderungen festgelegt. Die Anforderungen regeln den Markt, um der Industrie Investitionen in Energiespartechnologien zu sichern.
Die Verordnung 244/2009 gilt nur für ungerichtete Lichtquellen, also freistrahlende Lampen, bei 60 bis 1.200 Lumen. Lampen mit Reflektoren, z. B. MR16-Halogenspots werden in einer eigenen Verordnung aufgeführt. Für Sonderlampen wie für Kühlschränke, Öfen oder Nähmaschinen und Leuchtstofflampen ohne eingebautes Vorschaltgerät gilt diese ebenfalls nicht.
Weitere Informationen über die Verordnung für energieeffizientere Lampen finden Sie hier: "Glühlampenverbot"
ALLGEMEINES ZUM EINSATZ VON LED TECHNIK BEI DER BELEUCHTUNG
Um eine erste Übersicht über den aktuellen Stand der LED-Technik in der Beleuchtung zu bekommen, empfehlen wir einen Höhrfunkbeitrag des Bayrischen Rundfunks IQ Wissenschaft und Forschung vom 24.11.2009: Der Siegeszug der Leuchtdiode
PLUG&PLAY
Das Plug&Play System ist eine steckfertige Lösung zur Verbindung unserer Komponenten. Durch dieses System wird aus unseren Komponenten und Modulen ein wartungsarmes und jederzeit erweiterbares System. Zudem schließt dieses, in sich geschlossene Steckersystem, einen Installationsfehler aus und minimiert den Installationsaufwand erheblich.
Physikalische Eigenschaften wie Isolierung und Aderstärke passen wir den Erfordernissen an. Von der Einspeisung, über Verteiler, Verstärker und Verbraucher - Plug&Play bietet für alle Verbindungen vorgefertigte Elemente für eine problemlose, wartungsarme und anwendungsorientierte Verwendung unserer Beleuchtungs-Systeme.
WAS IST LICHT?
Licht ist der für uns Menschen sichtbare Teil einer elektromagnetischen Strahlung. Der Lichtstrahl selbst besteht bewiesenermaßen aus einem Partikelstrom, der sich wellenförmig ausbreitet (Welle-Teilchen-Dualismus). Das menschliche Auge vermag nur Wellen in einem begrenzten Spektralbereich zu erkennen. Zuständig sind dafür die im Auge befindlichen Stäbchen und Zapfen. Während die Stäbchen den Helligkeitswert an das Gehirn weiterleiten, deuten die drei verschiedenen Arten von Zapfen den Einfall von Rotem, Grünem und Blauem Licht.
In der Physik werden auch die elektromagnetischen Wellen als Licht bezeichnet, die wir nicht sehen können. Dazu gehört das kurzwellige Ultraviolett-Licht oder das langwellige Infrarot-Licht.
Während natürliches Sonnenlicht aus einer Mischung des kompletten Spektrums besteht, können künstliche Lichtquellen nur einen Teil des Spektrums aussenden.
Im Unterschied zu unserer Sonne (Kernfusion) müssen künstliche Lichtquellen durch äußere Einflüsse zum Leuchten angeregt werden. Dabei unterscheidet man die Chemische Anregung (Glühwürmchen, Leuchtstäbe) und die Physikalische Anregung, z.B. durch ein elektrisches Feld (Laser, LEDs, Leuchtstoffröhren).
DIE ADDITIVE FARBMISCHUNG
Die Additive Farbmischung tritt immer dann auf, wenn sich Lichtstrahlen von selbst leuchtenden Körpern (Lichtquellen) überlagern.
Der optische Eindruck der Lichtmischung entsteht, wenn unser Gehirn nicht mehr in der Lage ist, einzelne Lichtpunkte voneinander zu unterscheiden. Das kann z. B. bei fehlender zeitlicher Trennung der einzelnen Lichteindrücke geschehen (Farbkreisel), oder bei fehlender räumlicher Trennung (Bildschirmpixel).
Jede Spektralfarbe des Regenbogens entspricht z. B. einem Teil des sichtbaren Farbspektrums. Diese Spektralfarben lassen sich somit im CIE-Diagramm anhand ihrer Wellenlänge identifizieren und zuordnen. (siehe Kapitel „Das CIE-Diagramm“)
Da sich die Lichtenergie der einzelnen Lichtstrahlen beim Mischen addiert, ist der gemischte Farbeindruck immer heller als seine Komponenten.
Die Zusammenhänge der Additiven Farbmischung definieren sich wie folgt:
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Die drei Grundfarben bei der Additiven Farbmischung sind entsprechend der Farbrezeptoren des menschlichen Auges die Primärfarben Rot, Grün und Blau. Primärfarben lassen sich nicht aus zwei anderen Farben mischen
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Durch Additives Mischen von zwei Primärfarben gleicher Intensität erhält man eine Sekundärfarbe (CMY->Cyan bzw. Türkis, Magenta bzw. Purpur, Yellow bzw. Gelb)
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Durch Additives Mischen von zwei Primärfarben unterschiedlicher Intensität erhält man eine beliebige Mischfarbe, die auf dem kürzesten Weg zwischen den Spektren der Primärfarben liegt (siehe Farbkreis)
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Durch Mischen von drei Primärfarben unterschiedlicher Intensität lässt sich jede beliebige Farbe innerhalb des Farbkreises mischen
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Die Summe aller Spektralfarben ergibt Weiß
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Die sich im Farbkreis gegenüberliegenden Farben nennt man Komplementärfarben. Werden sie in gleicher Intensität gemischt, entsteht ebenfalls Weiß
DER FARBKREIS
Alle Farben im Farbkreis lassen sich durch das Mischen der drei Primärfarben in bestimmten Intensitäten darstellen. Bei Lichtquellen wird jeweils ein Leuchtmittel in den Farben Rot, Grün und Blau auf einen gemeinsamen Punkt gerichtet und dann unterschiedlich hell eingestellt. Ein Farbverlauf kann durch Auf- und Abdimmen der einzelnen Farben erzeugt werden.
Das Mischen aller drei Grundfarben zu gleichen Teilen ergibt Weiß.
Die Farbe Weiß lässt sich jedoch auch durch Mischen einer Grundfarbe mit ihrer Komplementärfarbe in gleicher Intensität darstellen.
Komplementärfarben liegen sich im Farbkreis genau gegenüber:
ROT - CYAN
GRÜN - MAGENTA
BLAU - GELB
Die Herstellung Weiß leuchtender LEDs basiert im Wesentlichen auf einer blauen LED und einem gelben Leuchtstoff, der auf den blau leuchtenden Chip aufgebracht wird. Die Farbtemperatur wird durch das Verhältnis von blauem Licht (hohe Farbtemperatur) und gelbem Licht (niedrige Farbtemperatur) bestimmt.
DAS CIE-DIAGRAMM / DIE NORMFARBTAFEL VON 1931
Durch Angabe der CIE-Koordinaten x und y lässt sich der Farbort jeder theoretischen Farbe bestimmen.
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Normlichtfarbe Punkt A x=0.4476 y=0.4074
Außer Kraft gesetzte Norm für Lichtspektrum einer genormten Glühlampe
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Normlichtfarbe Punkt B x=0.3484 y=0.3516
Außer Krafgesetzte Norm, durch den Punkt D65 ersetzte Tageslichtbeleuchtung, bei der Normung 1931 wurde das Licht einer Glühlampe durch Vorsetzen einer Kupfersulfatküvette angepasst
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Normlichtfarbe Punkt C x=0.3101 y=0.3162
Weißpunkt der NTSC-Fernsehsignal-Norm, sie entspricht einem Warmlicht
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Normlichtfarbe Punkt E 1/3 1/3
Weißpunkt des energiegleichen Punktes; X, Y und Z zu exakt gleichen Anteilen
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Black-Body-Kurve
Auf der Black-Body-Kurve befinden sich Normlichtfarben die mit einer Farbtemperatur verbunden sind.
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Spektralfarblinie
Auf dem rot gezeichneten Spektralfarbenzug lassen sich die Wellenlängen (380nm-780nm) der Spektralfarben ablesen.
Bei gleicher Wellenlänge nimmt die Farbsättigung zum sog. Unbuntpunkt (x=y=0,333) immer mehr ab.
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Purpurlinie
Sie verbindet den Punkt der kurzwelligsten UV-Strahlung mit dem Punkt der langwelligsten IR-Strahlung und schließt so den Spektralfarbenzug ab.
Strahlenspektrum/Wellenspektrum
LED - Light Emitting Diode, auch Lumineszenz-Diode
LEDs bestehen im Wesentlichen aus einem Halbleiterkristall, der nach Anlegen einer elektrischen Spannung Licht aussendet.
Die Leuchtstärke
des ausgesendeten Lichts wird von der Bestromung der LED bestimmt. Je höher der elektrische Strom (Ampere) durch die LED, desto höher der Lichtstrom (Lumen). Power-LEDs können bis zu 110lm/W (Lumen pro Watt) aus einer LED erzeugen. Der Strom, der durch eine LED fließt, muss zur Stabilisierung des Arbeitspunktes begrenzt oder konstant gehalten werden.
Die Farbe
des ausgesendeten Lichts wird von der Zusammensetzung des Halbleitermaterials bestimmt. Durch die Verwendung verschiedener Halbleitermaterialien kann Infrarot-, Rot-, Gelb-, Orange-, Grün-, Blau- oder UV-Licht erzeugt werden. Alle weiteren Farben werden durch Additive Farbmischung erzeugt. Multicolor-LEDs bestehen meist aus drei verschieden farbigen Chips in einem Gehäuse. Je nach Ansteuerung lässt sich durch Additive Farbmischung jede Farbe innerhalb des Farbdreiecks der verwendeten Chips erzeugen. Gerade für Beleuchtungszwecke wird weißes LED-Licht durch die Additive Farbmischung von blauer LED mit gelbem Leuchtstoff benötigt. Der Leuchtstoff wird dabei entweder direkt auf den Halbleiterkristall gedruckt (Print-Verfahren), oder der Halbleiter wird mit dem Leuchtstoff beschichtet (Coating-Verfahren). Das Beimischen des Leuchtstoffes in die Vergussmasse des Chips ist bei modernen LEDs nicht mehr üblich.
Die Lebensdauer
der LED hängt stark von der Einhaltung der max. zulässigen Sperrschichttemperatur ab. Die Sperrschichttemperatur ist mit der Temperatur auf dem Halbleiterkristall gleichzusetzen. Sie steigt mit der Leistung der LED. LEDs sind mit Leistungen ab ca. 0,1W erhältlich. Durch das Zusammenlegen mehrerer Halbleiterchips in einem LED Gehäuse (Package) sind auch höhere Leistungen möglich. Ab einer Leistung von ca. 1,2W pro LED ist eine effiziente Abführung der Wärme für das Erreichen der Lebensdauer notwendig.
Vorteile von LED-Licht
gerichtetes Licht, durch Verwendung von Sekundäroptiken geringe Raumabstrahlung, geringe Streuverluste schmalbandiges Licht, dadurch hohe Farbsättigung kaltes Licht (keine Wärme im Lichtstrahl, dadurch keine Erwärmung des bestrahlten Objektes) - hohe Effizienz, Vergleichbar mit Leuchtstofflampen -hohe Lebensdauer, bis zu 100 000 Stunden -hohe mechanische Stabilität -geringe Wartung -geringer Stromverbrauch
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