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Energiesparlampen
Dämpfe, Quecksilber und Lichtqualität
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Lampenvergleich
Glüh, Halogen, Spar & LED im Vergleich
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»Die Sparsamkeit der Glühbirne liegt in der Zeit, in der sie nicht brennt.«
Ulf Erdmann Ziegler

LED - Licht Emittierende Diode - Leuchtdiode

LED
LED Makroaufnahme

LEDs (Abk. für Light Emitting Diode bzw. lichtemittierende Diode) enthalten Halbleiter, die Licht in einer spezifischen Wellenlänge ausstrahlen, sobald Strom durch sie durchfließt.1

»Anders als Glühlampen sind Leuchtdioden keine Temperaturstrahler. Sie emittieren Licht in einem begrenzten Spektralbereich, das Licht ist nahezu monochrom.«1a

 

 

Modelle:
Weißlicht-LED | LED in Glühbirnenform | LED-Fadenlampe
Lichtqualität:
Farbspektren | Farbwiedergabeindex
Umwelt:
Elektronikschrott | Gefährlicher Abfall | Reizend | Gefahrstoffe | Seltene Erden
Gesundheit
Arsen und Blei in bunten Lichterketten | Augenschäden | E-Smog | Flimmerlicht | Flimmernde LED-Rücklichter | Flimmernde LED-Monitore | Stromschlaggefahr
Ökonomie
Gewährleistung | Zu teuer und zu wenig hell | Lebensdauer | Ausfälle | Wieviel sparen LEDs? | Steigender Stromverbauch | Nachhaltigkeit?!
Technik
Brummen | Dimmen | Hitzeempfindlich | Heizungen für LED-Ampeln im Winter? | LED = Laser? | Störung des Radioempfangs
Kunst & Kultur
»Lichtverschmutzung« | LED-Licht verfärbt Gemälde
Mindeststandards für LEDs: Pure-Z-LED

 

Weißlicht-LED

Weiße LEDs können auf zwei Arten hergestellt werden.

* Kombination mehrerer Farbiger LEDs

Um weißes Licht zu erhalten, werden entweder 2 LEDs (oft Blau und Gelb) oder drei LEDs (Rot, Grün, Blau, RGB) miteinander kombiniert.

* Kombination LED und Leuchtstoff/e

Aufbau Weißlicht-LED
Erzeugen von weißem Licht mit einer ultravioletten oder blauen Leuchtdiode in Kombination mit Fluoreszenzfarbstoffen

Oft wird eine UV-LED mit mehreren verschiedenen Leuchtstoffen (rot, grün und blau) oder eine blaue LED mit nur einem einzigen Leuchtstoff (gelb, meistens Cer-dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat) kombiniert. Da die Verwendung mehrerer Farbstoffe den Herstellungsprozess verteuert, wird aus Kostengründen fast immer die Variante mit einer blauen Leuchtdiode in Kombination mit Leuchtstoffen verwendet.

»Das Licht weißer LEDs wird erreicht, indem vor blaue LEDs farbtonändernde Leuchtstoffe montiert werden. Sie besitzen neben dem breiten Spektralbereich des Leuchtstoffes daher einen schmalbandigeren blauen Lichtanteil.«1

 

LED in Glühbirnenform

LED in Glühbirnenform Sockel E 27
LED in Glühbirnenform Sockel E 27 © Foto: Geoffrey.landis | en.wikipedia

Mittlerweile gibt es schon LED-Lampen in Glühlampenform, in der eine größere Anzahl kleiner Leuchtdioden dem Platz entsprechend untergebracht werden. In diesen Lampen kommt ein elektronisches Vorschaltgerät zum Einsatz, daß als Elektronikschrott fachgerecht entsorgt werden sollte.

Panasonic hat jetzt die LED LDAHV4L27CG LED Nostalgic Clear in Glühbirnenform mit der Optik einer klassischen Glühbirne inklusive "Glühfaden" präsentiert. 21

Sie wird auf der Webseite von Panasonic22 folgendermaßen beschrieben: LED Energiesparlampe mit Einschraubfassung E27, Nostalgic Clear (4,4W=20W), 2700K, warmweiss, 40.000 Stunden.

Auf Grund ihrer hohen Farbwiedergabe von 74% - Die Webseite designboom23 (mit vielen Fotos der LED Glühbirne) spricht dagegen "sogar" von einer hohen Farbwiedergabe von 80%" - und der sehr hohen Lichtstromerhaltung von 70% bis ans Lebensende entspricht Sie der Energiestufe A.

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Farbwiedergabeindex
Mit der Farbwiedergabe von 74% bzw 80% ist wahrscheinlich der Farbwiedergabeindex von Ra 74/80 gemeint. Und das ist bedeutend niedriger als der Farbwiedergabeindex von Glühbirnen und Halogenlampen, der immer Ra 100 beträgt.

Lichtstromerhaltung:
Glühbirnen und Halogenlampen leuchten nahezu in der selben Leuchtstärke bis sie "ausbrennen". (Eine Ausnahme ist die 110 Jahre alte Glühbirne, die nur noch mit 4 Watt leuchtet.) LEDs und Kontaktleuchstofflampen werden mit der Zeit - in diesem Fall um 30% - dünkler.

Auch die LED-Glühbirnen Philips Master LEDbulb 'Glow' 7W24 und Philips LED 60W 806lm Retrofit25 überzeugen mich nicht, da sie folgende Schwächen aufweisen:

CRI: Ra82
Lebenszeit: 25,000h 70% Lumen Erhaltung
Leistungsfaktor: 0.65 bzw 0.70

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Farbwiedergabeindex und Lichtstromerhaltung sind auch bei diesen beiden Modellen nicht mit der Qualität einer Glühbirne vergleichbar.

Leistungsfaktor26:
"Als Leistungsfaktor bezeichnet man in der Elektrotechnik gemäß DIN 40110-1 das Verhältnis vom Betrag der Wirkleistung P zur Scheinleistung S.

Der Leistungsfaktor kann zwischen 0 und 1 liegen.

Glüh- & Halogenbirnen weisen mit einem Leistungsfaktor von 1 keine Blindleistung auf.

Diese zusätzliche Energie pro Zeit, die nichts zur Wirkleistung („tatsächlichen Leistung“) beiträgt, ist im Allgemeinen unerwünscht und wird als Blindleistung27 bezeichnet."

Wirkleistung + Blindleistung = Scheinleistung

lesitungsfaktorLeistungsfaktor

 

 

LED-Fadenlampe49

LED-Fadenlampe
230-Volt-LED-Fadenlampe E27 © Foto: Liebeskind (wikipedia)

Relativ neu am Markt sind LED-Fadenlampen, die optisch den Kohlefadenlampen, einem Vorfahren der Glühbirne, ähneln.

LED-Fadenlampen haben zwei bis acht Leuchtfäden, die aus einem transparenten Träger wie z.B. Saphir bestehen. Auf diesem sind blaue und teilweise rotes LEDs aufgebracht. Zusätzlich sind beide Seiten dieses Leuchtfadens mit einer Fluoreszenzschicht überzogen, üblicherweise Pulver aus Cer-dotiertem Yttrium-Aluminium-Granat (YAG:Ce3+).

Das Verhältnis der blauen und roten LEDs, und die Zusammensetzung der Fluoreszenzschicht bestimmt die Farbtemperatur der Leuchtfaden-LEDs Die Abstrahlungscharakteristik ist im Gegensatz wie die einer klassische Glühwendel - beinahe omnidirektional.

Von der Qualität des im Lampensockel eingebauten Vorschaltgeräts hängt es ab, ob eine Lampe flimmert, ob sie Radiointerferenzen(z. B. im Mittelwellenbereich) und ob sie Störgeräusche (Surren) abgibt.

 

Farbspektren 2

Farb-LED

LED Farbspektrum
Grafik © Alexander Wunsch 2

 

Weißlicht-LED

LED Farbspektrum Kaltweiss und Warmweiss
Grafik © Alexander Wunsch 2

Das Farbspektrum einer Weißlicht-LED weist zwar keine Linien auf, ist aber sehr schlecht balanciert und im Vergleich zu Sonne und Glühlampe eher minderwertig ( gluehbirne vergleich).

 

Farbwiedergabeindex

Während Glühbirnen und Halogenlampen einen Farbwiedergabeindex Ra von 100 erreichen, sind die Werte der von Osram angebotenen LED Classic Lampen 6(LED in Glühbirnenform) im Bereich von 60 - 80 zu finden. Eine Lampe hat den Wert von 82 und eine von 92 (Stand 8.11.2010).

Der Farbwiedergabeindex von LED Deco Reflektorlampen 6 wird mit 70 oder 80 angegeben. In manchen Fällen fehlt die Angabe des Farbwiedergabeindex.

 

 

Entsorgung als Elektronikschrott

LED-Lampen müssen seit 1.1.2010 auf Grund der WEEE-Richtlinie ( engl. Waste Electrical and Electronic Equipment, deutsch Elektro- und Elektronikalt-/schrottgeräte) als Elektronikschrott entsorgt werden.

 

Gefährlicher Abfall

Eine Studie aus Kalifornien hat farbige und weisse LEDs auf ihre Umweltfolgen (Ressourcenverbrauch und Toxikologie) untersucht und kommt zum Schluß, daß auf Grund der verwendeten Rohstoffe unter kalifornischen Gesetz LEDs als gefährlicher Abfall gelten würden. studien

Dazu meint die Ärztezeitung folgendes: Über Giftstoffe wie Blei, Nickel und Arsen verlieren Hersteller aber kein Wort. Dabei sind diese Stoffe nicht weniger ungesund. Sie können in hoher Dosis nicht nur Krebs verursachen, sondern auch Nerven- und Nierenschäden, Bluthochdruck oder Hautreizungen hervorrufen.

 

Reizend

Galliumnitrid & -phosphid

reizend Galliumnitrid1b wird in blauen, weißen und grünen LEDs verwendet.
Galliumphosphid 1c wird in roten, orangen und grünen LEDs verwendet.
Beide Halbleiter gelten laut EU-Gefahrstoffkennzeichnung als reizend.

 

Galliumarsenid1d

Giftig
Giftig
Galliumarsenid ist eine Verbindung von Gallium und Arsen, die als Halbleiter bei roten LEDs Verwendung findet. 2008 haben die kalifornischen Umweltbehörden diesen Stoff als krebserregend eingestuft.1e

Der Ausschuss für Risikobewertung (RAC) untersucht gerade im Auftrag der Chemikalienagentur (ECHA) ob dieser Stoff als besorgniserregend - als Substance of very high Concern (SUHC) - einzustufen sei. Ratten wurden einer sehr hohen Konzentration von GaAs-Staub ausgesetzt und bekamen Lungenentzündung, was in einigen Fällen zu Krebs geführt hat.1f,1g

umweltgefaehrlich
Umwelt-gefährlich
Interessensverbände versuchen nun ein drohendes Verbot, das negative Auswirkungen auf die High-Tech Industrie haben würde, abzuwenden.

Anmerkung: Monsanto hat 1968 als Hersteller von Gallium Arsenid Phosphid (GaAsP) die erste kommerziell erfolgreiche rote LED1hproduziert.

Laut EU-Gefahrstoffkennzeichnung gilt Galliumarsenid als giftig und umweltgefährlich. Eine maximale Arbeitsplatzkonzentration wird nicht angeben, da der Stoff als kanzerogen gilt.

 

Gefahrstoffe bei Herstellung von Halbleitern

Für die Herstellung von Halbleitern können die Stoffe Monophosphan und Trimethylaluminium zur Anwendung kommen.

 

Monophosphan

Monophosphan wird bei der Herstellung von Leuchtdioden zur Dotierung von Silicium mit Phosphor verwendet.

Sicherheitshinweis:

Monophosphan ist ein sehr starkes Nerven- und Stoffwechselgift, das nicht nur bei Säugetieren, sondern auch bei Insekten schon bei niedriger Konzentration hochwirksam ist. Beim Menschen löst es Blutdruckabfall, Erbrechen, Lungenödeme und Koma aus.

Monophosphan ist hochentzündlich, sehr giftig und umweltgefährlich.

hochentzündlich sehrgiftig umweltgefaehrlich

 

Trimethylaluminium

Trimethylaluminium ist laut Eu-Gefahrstoffkennzeichnung

Leichtentzündlich
Leicht-
entzündlich
aetzend
Ätzend

 

Seltene Erden

In LEDs werden Seltene Erden verwendet. Diese sind teilweise giftig. Der Abbau vergiftet die Umwelt.

  

Arsen und Blei in bunten Lichterketten

Eine kalifornische Studie hat bunte LEDs auf ihre Toxität untersucht und kommt zum Schluß, daß auf Grund der verwendeten Rohstoffe wie Arsen und Blei LEDs nicht mehr als umweltfreundlich betrachtet werden können

»Über Giftstoffe wie Blei, Nickel und Arsen verlieren Hersteller aber kein Wort. Dabei sind diese Stoffe nicht weniger ungesund. Sie können in hoher Dosis nicht nur Krebs verursachen, sondern auch Nerven- und Nierenschäden, Bluthochdruck oder Hautreizungen hervorrufen. «

apotheken.de42

  

Augenschäden möglich durch Hochleistungs-LEDs 5

Im Gegensatz zu Christoph Dutschke (siehe oben) befürchtet Prof. Dr. Hans-Dieter Reidenbach, Leiter des Forschungsschwerpunkts Hochfrequenz- und Lasertechnik an der Fachhochschule Kön, Folgeschäden, wenn man zu lange in leistungsstarke LED- Leuchten blickt. Das kann dazu führen, daß man geblendet ist und für kurze Zeit kaum mehr etwas sieht.

»Intensives LED-Licht kann bei sehr langem Hineinsehen eine Entzündung der Netzhaut verursachen, eine Art Sonnenbrand, der unter Umständen zu Folgeschäden führen kann.«

»Hierbei geht derzeit von Blaulicht- oder Weisslicht-Hochleistungs-LEDs die grösste Gefahr aus, wobei gilt: Je grösser der Blauanteil, desto höher das Risiko

 

Mehrere Studien und ein Test scheinen die Befürchtungen Prof. Reidenbachs zu bestättigen:

Augenschäden möglich durch Hochleistungs-LEDs
Blendgefahr durch blaue oder weiße Hochleistungs-LEDs
[Stiftung Warentest | 01/2006 ]

Gesundheitsrisiken durch neuartige Hochleistungs-Leuchtdioden (LED)
blaue/weiße Hochleistungs-LEDs können der Risikogruppe 2 angehören
[Österreich AUVA | Aug. 2010]

Gesundheitliche Auswirkungen von Beleuchtungssystemen mit LEDs
Gefahr der Blendung durch Hochleistungs-LEDs | blaues Licht schädlich für Netzhaut
[Frankreich | 26.Oktober 2010]

Der Einfluß von LEDs auf die Augen von Mäusen
Weisse LEDs reduzieren die Photorezeptoren in ihrer Dicke signifikant
[Taiwan | März 2012]

Photobiologische Sicherheit von Licht emittierenden Dioden (LED)
Gefährdung der Netzhaut ab zehn Sekunden Exposition durch blaue/weiße LED
[Deutschland BAuA | 2013]

 

LEDs emittieren E-Smog

Alle von Ökotest 11/11 getesteten LEDs emittieren E-Smog. Einige überschreiten die für Bildschirmmonitore geltende TCO-Norm17 um ein Vielfaches.

tests

 

LEDs flimmern

LED-Röhren | Quelle: Facebookgruppe: Incandescent Light Bulb Alliance
Download Video: Closed Format: MP4 Open Format: OGG

In der Novemberausgabe 2011 kommt Ökotest zum Schluß, daß alle LEDs mehr oder weniger ausgeprägt flimmern.

tests

Im Video »Die LED-Trojaner«; zeigt der Augenarzt Alexander Wunsch, daß es beim Kauf von zwei ähnlich wirkenden LEDs nicht erkennbar ist, welche von Ihnen ausgeprägt flimmern wird.

Ein spannendes Video, welches einem die Qualitätsunterschiede von LEDs, mit der mitgelieferten Erkenntnis, wie schwierig es ist, eine aktzeptable LED zu finden, näher bringt.
Die LED-Trojaner (Vimeo)

Im Artikel »Ending the Invisible Threat - Confronting the LED Flickering Issue«48 wird eine Lösung für das Flimmer-Dilemma präsentiert. Wenn man in die Stromzufuhr einer LED anstatt einer einstufigen Schaltung eine zweistufige Schaltung einbauen würde, könne man das Flimmern eliminieren.

 

Flimmernde LED-Rücklichter

LED RücklichtÜber die Probleme mit flackernden LED-Rücklichtern bei Autos , dem irritierenden Perlschnureffekt und angestrengten Augen berichtet der Blog LED-Flimmern10.

»LEDs werden oft mit gepulstem Gleichstrom (Anm.:z. B. beim Auto) betrieben, um ihre Helligkeit zu steuern. Im Gegensatz zu Glühlampen ist eine LED schnell genug, um selbst bei hohen Frequenzen tatsächlich an und aus zu gehen. Je nach Frequenz wird dieses Flimmern mehr oder weniger deutlich wahrgenommen.«11

 

Flimmernde LED-Monitore

Neben dem Flimmern der Bildwiederholfrequenz flimmert bei LCD-Bildschirmen auch die Hintergrundbeleuchtung, die zunehmend aus Leuchtdioden (LEDs ) besteht.

 

Pulsweitenmodulation

Mit Hilfe der Pulsweitenmodulation kann die Helligkeit einer LED gesteuert werden. Vereinfacht gesagt, wird sie in Intervallen ein und ausgeschaltet. Je länger bzw öfter die Intervalle sind, desto dünkler leuchtet sie.

"Durch die unterschiedlich lange und steuerbare Ein- bzw. Ausschaltdauer können linear unterschiedliche Helligkeiten erzeugt werden."19

Dieses Flimmern wird von manchen Menschen als unangenehm empfunden. Aus diesem Grund hat die Webseite Prad, ein Online Testmagazin für Monitore, angekündigt die Steuerungscharakteristik in ihren zukünftigen MonitorTests zu berücksichtigen und zu veröffentlichen.20

 

flimmerfreie LED-Monitore

Ein Bildschirm, der auf PWM verzichtet und die Helligkeit seines Backlights mit anderer Technik steuert, ist laut Prad der Monitor HP ZR2740W. 20

 

Stromschlaggefahr40

Das Zollamt von Göppingen hat eine Sendung von lebensgefährlichen LEDs beschlagnahmt, die nicht den europäischen Sicherheitsbestimmungen entsprechen.

»Durch das fehlende Schutzgehäuse bestünde akute Stromschlaggefahr, da man beim Hinein- oder Herausdrehen mit den freiliegenden Lötpunkten in Kontakt kommen könnte.«

 

Gewährleistung der Lichtausbeute?

Auf der Suche nach weiteren Informationen über LED's, habe ich folgende Informationen auf der Webseite des Designers Christoph Dutschke gefunden: 4

»Die Entwicklung der LED's wird aufmerksam wahrgenommen, weil sie zum Lesen und als Beleuchtung am Arbeitsplatz interessante Aspekte zur Rehabilitation der Augenmuskulatur aufweisen. Meine Prüfungen lassen aber aus folgenden Gründen bis jetzt kaum eine Empfehlung zu: die recht teure LED, welche fast keine Energie verbraucht, baut sich in ihrer Leistung binnen kürzester Zeit ab. Was nützt eine Brenndauer von 100.000 Stunden, wenn bereits nach 2.000 Stunden Dauerbelastung (drei Monate) nur noch etwa ein Sechstel der Leistung vorhanden ist? Der Preis steht also für Ressourcenverschwendung und ist in erneuerbarer Energie und Glühbirnen sinnvoller eingesetzt.

LED

Weiße LEDs gleicher Baureihe: die beiden oberen sind neu, die unteren nach 3 Monaten Dauerbelastung kaum noch zu verwenden, also eine ziemlich teure und nicht ökonomische Lichtquelle

 

Zu teuer und zu wenig hell

Der Verein für Konsumenteninformation in Wien kommt in der Zeitschrift Konsument Ausgabe 2/2010 zum Ergebnis, daß LED-Lampen sehr teuer sind und ihre Helligkeit zu wünschen übrig lässt. LEDs eigen sich somit eher zur Ergänzung und für spezielle Lichteffekte, obwohl sie "Energiesparlampen" in Punkto Energieausbeute und Farbwiedergabe ( lichtqualitaet lichtqualitaet, vergleich vergleich ) übertreffen. 3

Aus einem Forum:

»Dafür haben die Dinger halt eine ausgesprochen schwache Lichtentwicklung - weshalb ich auf 9 qm 23 dieser Lampen (Anm.: LED) installiert habe. Sieht Klasse aus - jetzt noch

Kommentar: Da fragt man sich, wieviel die Installation und Bestückung mit 23 schwachen Lampen gekostet hat, wo früher eine simple Glühbirne gereicht hat.

weitere tests von leds Tests von LEDs

 

Lebensdauer

LEDs wurden mit einer Lebensdauer von 50.000 oder sogar 100.000 Stunden beworben, trotzdem melden einige Konsumenten eine extrem kurze Lebensdauer (einige Monate) von LED-Lampen. Phillips gibt für die 17 Watt Endura-LED eine Lebensdauer von 25.000 Stunden an: Das sind umgerechnet in Jahren für Europa 25, für Großbrittanien 15 und für Nordamerika 17. Die Garantie beträgt aber überall nur 5 Jahre .12 Osram verspricht ebenfalls eine Lebensdauer von 25.000 Stunden.12a

»Die von den Herstellern angegebene Leuchtdauer bezieht sich in der Regel auf die Anzahl der Betriebsstunden, bis die Leuchte noch mit 80 % der ursprünglichen Leuchtkraft arbeitet.«1

Update: Zitat aus einem Zeitungsartikel43

»Mit bis zu 15.000 Betriebsstunden halten sie durchschnittlich etwa 15-mal länger als herkömmliche Glühlampen ... «

 

Mehr Ausfälle als erwartet9

Bei der letztjährigen Weihnachtsbeleuchtung verwendeten die Technischen Betriebe in Amriswil in der Ostschweiz erstmals LED als Leuchtmittel. Es gab mehr Ausfälle als erwartet. Besonders der Regen setzte den LEDs zu. Alle LED-Lampen, die ausgewechselt werden mussten, hatten Kondenswasser im Innern.

 

Wieviel sparen LEDs?

LEDs werden damit beworben, daß man damit 80% der Stromkosten einsparen kann. Bei der Kompaktleuchtstofflampe hat sich mittlerweile herausgestellt, daß die Einsparungen viel geringer ausfallen als ursprünglich behauptet worden ist. Wenn in einem Bericht18 erwähnt wird, daß man mit LEDs 60% der Stromkosten einsparen könne, dann stellt sich die Frage wie hoch die Einsparung tatsächlich ist?

 

LED-Lampen lassen Stromverbauch steigen 13

Forscher von den Sandia National Laboratories14 warnen im "Journal of Physics D: Applied Physics"15, daß LED -Lampen keine Kernkraftwerke überflüssig machen werden, denn

"Jede effizientere und somit billigere Beleuchtung hat in der Vergangenheit den Energieverbrauch für Licht steigen lassen (Rebound Effekt Rebound Effekt). Sehr wahrscheinlich wird das auch in Zukunft so bleiben"

Studienleiter Jeff Tsao

Während im Jahr 1700 jeder Engländer 580 Lumenstunden pro Jahr verbraucht hat, liegt heute der Jahresverbrauch bei 46 Mio. Lumenstunden pro Person.

Die Forscher für den bevorstehenden Wechsel auf LED-Lichter voraus, dass der Lichtverbrauch binnen 20 Jahren um das Zehnfache steigen wird - bei doppeltem Energieverbrauch.

 

Nachhaltigkeit bei IKEA!

Nach Informationen der Leuchtmittelhersteller sollen LEDs unendlich lange halten. Laut Ikea sogar 40 Jahre. Deshalb bietet IKEA nun Leuchten mit integrierten, nicht austauschbaren LED-Lampen an.

»Der Vorteil für den Hersteller: Die Leuchten kommen irgendwann aus der Mode oder gehen kaputt, während eine LED-Birne bei durchschnittlichem Gebrauch gut 40 Jahre halten kann.«30

Kommentar: Meiner Meinung nach ist es eine Unverschämtheit und das Gegenteil von nachhaltig Leuchte und Leuchtmittel fix miteinander verbunden zu verkaufen. Sobald das Leuchtmittel kaputt ist - und das wird sicher vor den dreist behaupteten 40 Jahren sein - muß die gesamte Leuchte auf dem Müll entsorgt werden.

 

Manche LEDs können brummen

Die Betreiber der Webseite pronatur24.eu47 haben die Lighting EVER LED mit 7 Watt getestet und daraufhin beim Betrieb ein Brummen festgestellt. Dieses kann man auf ihrer Webseite nachhören47 .

 

Dimmen

Grundsätzlich ist es nicht so einfach LED´s wie Glühbirnen zu dimmen. Einige der Schwierigkeiten werden hier erläutert: dimmer#led

 

LEDs sind hitzeempfindlich

Während Glühbirnen praktisch bei allen Temperaturen problemlos leuchten, ist es bekannt, daß Energiesparlampen nur bei optimalen Bedingungen - ca 20 Grad - ihre volle Leuchtkraft entfalten. Folgendes Zitat von Ledon-Geschäftsführer Detlef Mikulsk lässt vermuten, daß LEDs Probleme mit wärmeren Temperaturen haben.

»In sehr heißen Umgebungen wie direkt über dem Herd oder in der Sauna sollte man auf LED-Technologie eher verzichten, da die Hitzeentwicklung die Lebensdauer verkürzen kann29

Ein weiteres Zitat zu diesem Problem:

"Leuchtdioden sind hitzeempfindlich und haben dort nichts zu suchen, wo sich Wärme staut oder heiße Dämpfe aufsteigen (Küche, Bad oder in Leuchten, die eng verbaut sind)."16

 

Heizungen für LED-Ampeln im Winter?

Um Energie zu sparen werden in Deutschland seit Jahren Ampelanlagen auf LED-Technik umgestellt. Jetzt tritt aber ein unerwartetes Problem auf: Da LEDs im Gegensatz zu Glühbirnen weniger Wärme abgeben, schmilzt im Winter der Schnee auf den Ampeln nicht mehr. Dadurch ist es vermehrt zu Unfällen an den Kreuzungen gekommen. Was kann man tun um die Verkehrssicherheit wieder zu gewährleisten? Heizungen einbauen oder bei jeder Ampel einen Ampelputzmann, der mit einem Besen bereitsteht? 7

 

LED gleich Laser? 44

1994 wurden LEDs vom Standpunkt der Strahlungssicherheit explizit den Lasern in der Lasersicherheitsnorm EN 60825-1 gleichgestellt. Laser- und LED-Produkte sind in sieben Laserschutzklassen 1, 1M, 2, 2M, 3R, 3B und 4 eingeteilt. Als sicher werden nur Produkte der Laserschutzklasse 1 betrachtet. Die Klassifizierung muß alle möglichen Gefährdungen des menschlichen Auges berücksichtigen. Diese ist abhängig von der Wellenlänge, der Bestrahlungsdauer, der Leuchtmittelgröße und dem Abstand zu dieser. Falls die LED gepulst (siehe flimmerlicht) betrieben wird, muß die Pulsdauer und die Gesamtpulszahl beachtet werden

Neben der En-60825-1 gibt es seit 2002 eine Norm der internationalen Beleuchtungskommission CIE S009, die sich mit der Strahlungssicherheit nichtkohärenter Quellen beschäftigt. In der Norm CIE S009 werden Lampen in vier Risikogruppen unterteilt. Bei der Freien Gruppe besteht keine photobiologische Gefährdung. Bei den Risikogruppen 1 bis 3 besteht zunehmende Gefährdung

Seit Mai 2004 gilt in der EU das Geräte- und Produktsicherheitsgesetz (GPGS), welches das Inverkehrbringen von Produkten verbietet, die gefährlich sein können. Sicher sind nach der Norm En-60825-1 nur Produkte der Klasse 1. Alle andern müßten einen Warnaufkleber tragen. Eine Diskriminierung von LEDs wird befürchtet. Momentan gibt es Bestrebungen LEDs aus der Norm 60825-1 wieder zu entfernen und einen eigene Sicherheitsnormn zu entwickeln.

 

Störung des Radioempfangs

In Foren8, 8a und in einem Kommentar auf Amazon8b wird die Störung des Radioempfangs durch LEDs beschrieben.

»wenn ich die LED s einschalte (GU10 5x3W) fängt es in meinem Radio an zu rauschen. Das Radio steht ziemlich dicht an den Leds ( auf dem Kühlschrank halt) hat aber vorher gut funktioniert. Also nun die Frage: welchen Entstör Kondensator muss ich Einbauen ? Und wie , Reihe - Parallel?? an jeder Led oder an der ersten Led.«

Frage in einem Forum8

 

» ... Gestern habe ich den LED - Strahler zurückgebracht. Die haben den noch immer im Programm, haben ein Baustellenradio aufgedreht und den gleichen Strahler (aber nicht meinen) angesteckt - Baustellenradio fast stumm ... «

Aus einem anderen Forum8a

 

»Diese Lampe ist durch nicht ausgereifte LED Technik zu wenig abgeschirmt und stört den Radioempfang. Die LED Lampe muss mindestens 2 m vom Radio entfernt stehen, damit alles funktioniert. ...«

Kritik zu IKEA LED-Lampe "Ledare" warmweiß - E14 - 6,3W - 400 lm 8b

 

 

»Lichtverschmutzung«

Der Artikel »Lichtverschmutzung durch LED - Die große Flacker-Folter«31 auf Spiegel Online kritisiert die zunehmende Verwendung von blinkenden LEDs in Gebrauchsgegenständen. Wie ein Blick ins Forum beweist fühlen sich viele Verbraucher von in Fernsehern, Ladegeräten und Musikanklagen eingebauten und oft nicht abschaltbaren LEDs genervt. Da LEDs klein sind und wenig Strom verbrauchen, glauben Designer überall LEDs einbauen zu müssen. Der Autor bezeichnet dies als Lichtstalking, denn Menschen würden von unnötigen Licht verfolgt.

»Im übrigen verkauft sich alles besser wenn mehr dran glitzert und möglichst bunt leuchtet. Der Durchschnittsverbraucher hat halt nicht mehr Hirnzellen als eine Elster.«

Kommentar eines Lesers32

 

Lichtverschmutzung & -verschwendung

Im Artikel »Viva Las Vegas: LEDs and the energy efficiency paradox«36 des Low Tech Magazine kann man in allen Farben schimmernde Gebäude, die durch LEDs illuminiert wurden, bestaunen.

Die Menschen hinter diesen Projekten betonen die Energieeffizienz der verwendeten LEDs. In Wahrheit wird bei beleuchteten Gebäuden36, 37 keine Energie eingespart, sondern es kommt zu einem erhöhten Bedarf an zusätzlicher Energie. Somit ist an Hand der Bilder auf den gennanten Webseiten ganz klar ersichtlich, daß Energieeffizienz nicht immer zu Energieeinsparungen führen muß. Wenn das Einsparpotenzial von Effizienzsteigerungen nicht oder nur teilweise verwirklicht wird, spricht man vom Rebound Effekt.

 

UniquatowerDer Uniqua Tower, ein Gebäude der Uniqua-Versicherung im zweiten Wiener Gemeindebezirk, ist ein Beispiel für Energieverschwendung.

An der Fassade wurden 45.000 LED-Module, die jeweils aus 4 RGB-LEDs bestehen, montiert.41 Das sind 180.000 einzelne »energieeffiziente« LEDs.

Je nachdem, ob man die »Energieinsparung« von LEDs auf 90 Prozent oder vielleicht sogar nur auf 70 bis 50 Prozent einschätzt, kommt es in Wirklichkeit zu einem zusätzlichen Verbrauch.

 

;ilchstrasse
Warum sind wir von bunten Lichtern in der Nacht so fasziniert? Vielleicht, weil wir, bevor wir begonnen haben das Dunkel der Nacht verschwinden zu lassen, das gesehen haben.

 

 

LED-Licht verfärbt Gemälde

Spiegel berichtet in einem Artikel33 von Forschern34, 35, die festgestellt haben, daß unter dem blauen Licht von weissen LEDs gelbe Farbpigmente, wie Van Gogh sie in seinen Gemälden verwendet hat, verändert werden. Die Gelbtöne dunkeln ab und verwandeln sich in Braun und Olivgrün.

Bei Experimenten, die u.a. von DESY39 durchgeführt wurden, stellte sich heraus, daß es bei Gemälden von Van Gogh und Cézanne mit einem bestimmten Gelbton - Chromgelb - unter Lichtverhältnissen, die als sicher gelten (LED-Beleuchtung), sehr schnell zu Farbveränderungen kommt.

Die Forscher empfehlen Museen zu prüfen, ob ein stabiles oder instabiles Gelb verwendet wurde und, wenn nötig, die Beleuchtung zu wechseln.

Vor dem Glühbirnenverbot waren Halogenlampen mit einem UV-Sperrfilter die ideale Beleuchtung für Kunstwerke.

 

 

Mindeststandard: Pure-Z-LED

Ich habe mir schon länger gedacht, daß der Gesetzgeber eigentlich Mindeststandards für energiesparende Leuchtmittel abseits der Energieeffizienz formulieren müßte. Jetzt hat die Firma BioLicht45 die Pure-Z-LED mit gesundem, naturnahen Licht vorgestellt.

In der Tat gibt es wesentliche Verbesserungen zu handelsüblichen LEDs:

Aber:

Fazit:
Prinzipiell ist es zu begrüßen, daß endlich eine akzeptable LED entwickelt worden ist. Trotzdem ist es tragisch, daß es anscheinend nicht möglich ist ein Leuchtmittel, daß eine Farbwiedergabe von Ra 100 aufweist, billig und dimmbar ist, keine komplizierte Elektronik und Seltene Erden benötigt, zu erzeugen. Die Glühbirne bleibt unersetzbar.

Technische Daten:46
Schraubfassung E27
Energieeffizienzklasse A
"flimmerfrei" kein pulsierendes Licht
Lichtaustrittswinkel 180°
Netzversorgung 230 V / 50 Hz
Betriebstemperatur -20°C bis +40°C
Schaltzyklen bis 12.500
Mittlere Lebensdauer 20.000 h
Farbwiedergabeindex 92 CRI (oder Ra)
Farbtemperatur 2.700 K (Kelvin) warmweiß
Lichtstrom 700 lm (Lumen)
Leistungsaufnahme 10 W (Watt)

 

Weiterführende Informationen:
Studien Studien zu LEDs
Tests Tests von LEDs

 


Quellenhinweise:

1 LED (wikipedia)

1a LED spektrale Charakteristik (wikipedia)

1b Galliumnitrid (wikipedia)

1c Galliumphosphid (wikipedia)

1d Galliumarsenid (wikipedia)

1e Global LightZ sieht Galliumarsenid-Verbot gelassen entgegen

1f Transparentes Einstufungsverfahren für Galliumarsenid!

1g Galliumarsenid - GESTIS-Stoffdatenbank

1h Monsanto MV1 - The First Successful Red LED

2 Ja! zur Glühlampe (pdf)

3 LEDs enttäuschen Energiesparer

4 Vom Umgang mit Leuchtmitteln - Christoph Dutschke, 2008

5 Augenschäden möglich durch Hochleistungs-LEDs

6 Produktkatalog (Osram)

7 Unbeabsichtigte Konsequenzen beim Energiesparen

8 LED Leuchtmittel stören Radio Empfang

8a LED Strahler stört Radioempfang immens

8b Billiger Mist aus China,

9 Mehr Ausfälle als erwartet

10 LED-Flimmern

11 Perlschnureffekt (wikipedia)

12 More LED truths and half-truths

12a Ökobilanz beweist Umweltfreundlichkeit von LED-Lampen

13 LED-Lampen lassen Stromverbrauch steigen

14 Sandia National Laboratories

15 Solid-state lighting: an energy-economics perspective

16 Die Zukunft gehört jetzt den Leuchtdioden

17 TCO (wikipedia)

18 Bündner Gemeinde beleuchtet Strassen mit LED

19 Pulsweitenmodulation (wikipedia)

20 Flimmerndes Backlight – nur ein Mythos?

21 Diese Glühbirne ist eine LED

22 LDAHV4L27CG LED Nostalgic Clear (Panasonic)

23 LED nostalgic clear bulb by panasonic LDAHV4L27CG (designboom)

24 Philips Master LEDbulb 'Glow' 7W

25 Philips LED 60W 806lm Retrofit with Remote Phosphor

26 Leistungsfaktor (wikipedia)

27 Was versteht man unter Blindleistung? (pdf)

28 Blindleistung (wikipedia)

29 Energiesparlampen sind tickende Zeitbomben (wikipedia)

30 Warum 2013 das Jahr der LED-Sparlampe wirdg (welt.de)

31 Lichtverschmutzung durch LED Die große Flacker-Folter -(spiegel.de)

32 Leserkommentar - (spiegel.de)

33 Warnung vor LED-Leisten -Licht verfärbt Gemälde von van Gogh (spiegel.de

34 Degradation Process of Lead Chromate in Paintings by Vincent van Gogh Studied by Means of Spectromicroscopic Methods. 3. Synthesis, Characterization, and Detection of Different Crystal Forms of the Chrome Yellow Pigmentn

35 Degradation Process of Lead Chromate in Paintings by Vincent van Gogh Studied by Means of Synchrotron X-ray Spectromicroscopy and Related Methods. 2. Original Paint Layer Samples

36 Viva Las Vegas: LEDs and the energy efficiency paradox -Low-tech Magazine

37 Gebäusefassaden - mit LEDs beleuchtet

38 Architectural LED Lighting Designs - Philips

39 LED-Museumsbeleuchtung möglicherweise schädlich für van Gogh-Gemälde
Warnung vor Nachdunkeln der gelben Farbe in vielen der Meisterwerke

40 Göppinger Zoll stoppt Paket mit gefährlichen LED-Lampen

41 Barco covers Vienna building with LED blocks

42 Gesunde LED-Lampen nur ein Mythos? Forscher entdecken Gefahren in LEDs

43 Es muss nicht immer LED sein

44 Augensicherheit von Leuchtdioden (LEDs) Anwendung der aktuellen Normen (pdf)

45 Bio Licht

46 LED Leuchtmittel Pure Z

47 LED Lampen. Test zeigt ernüchterndes Ergebnis!

48 Ending the Invisible Threat - Confronting the LED Flickering Issue ! - LED Professional

47 LED-Leuchtfaden