LED-Lampen spenden mittlerweile ähnlich helles Licht wie Glühbirnen – aber für einen Bruchteil der Energiekosten. Die Erfinder der sparsamen Leuchten haben nun den Physik- Nobelpreis erhalten.
Stockholm - Kaum eine Umweltmaßnahme hat in den vergangenen Jahren zu mehr Diskussionen in Deutschland geführt als das schrittweise Verbot der Glühbirnen seit 2012. Nicht nur, weil die Energiesparlampen teuer sind, sondern auch, weil die Kaufentscheidung für den Verbraucher nicht mehr so einfach ist. Ging man einst ins Geschäft und kaufte Glühbirnen, muss man heute wählen: Halogenlampen, LED-Licht oder Kompaktleuchtstofflampen.
Dabei ist die Skepsis der Verbraucher unbegründet – insbesondere gegenüber den sogenannten Licht-emittierenden Dioden, LED genannt. Aus modernen Taschenlampen, der Fahrrad- und Autobeleuchtung sind sie schon seit Jahren nicht mehr wegzudenken. Inzwischen sind die Lampen aber auch in Wohnungen zu finden. Denn ihr Licht kommt dem der früheren Glühbirnen sehr nah. Das gilt auch für die Farbwiedergabe. Weshalb diese Energiesparlampen nach Ansicht der Stiftung Warentest der beste Ersatz für die abgeschafften Glühbirnen sind.
Zwar kostet Markenware zwischen 20 und 52 Euro. Aber langfristig rechnet sich der hohe Preis. Denn die LEDs verbrauchen wenig Energie und halten sich lange. Mehr als 20 000 Stunden leuchteten alle Modelle, die die Warentester untersucht hatten. Bei drei Stunden pro Tag, entspricht dies 20 Jahren. Die Stromkosten belaufen sich dabei auf ein, zwei Euro pro Jahr. Und die Lampen geben nach dem Anknipsen sofort Licht.
Kristalle in den Dioden senden bei Stromfluss Licht aus
Das liegt daran, dass LED-Lampen elektrischen Strom direkt in Licht einer bestimmten Farbe umwandeln. Dies geschieht mithilfe eines Kristalls, der sich in der Leuchtdiode befindet und der bei Stromfluss Licht aussendet. Um diese Leuchtkristalle herzustellen, sind komplizierte Prozesse notwendig. Abhängig vom Material des Kristalls sendet dieser eine bestimmte Farbe aus. Die Dioden sind auf einem Chip befestigt, die das Licht in eine Richtung abstrahlen.
Damit das Licht allerdings auch zum Lesen, Kochen und Arbeiten genutzt werden kann, braucht es Kristalle, die blaues Licht produzieren – nämlich Galliumnitrid (GAN). Denn nur blaues Licht lässt sich mit einem fluoreszierendem Leuchtstoff in ein warm-weißes Leuchten umwandeln.
Die ersten dieser Dioden wurden vor knapp einem Vierteljahrhundert zum ersten Mal hergestellt – und zwar von den Japanern Isamu Akasaki und Hiroshi Amano, die 1989 an der Universität Meijo forschten, sowie zur selben Zeit auch von dem japanischen Physiker Shuji Nakamura, der beim japanischen Unternehmen Nichia in Tokushima angestellt war. Zuvor kannte man lediglich Materialien, mit denen sich grünes oder rotes Licht erzeugen lässt. Für diese Leistung sind die drei LED-Forscher am Dienstag vom Karolinska-Institut in Stockholm als Preisträger des Physik-Nobelpreises 2014 benannt worden. Die höchste Auszeichnung für Physiker ist mit acht Millionen Schwedischen Kronen dotiert, also fast 880 000 Euro.
Inzwischen sind LED-Lampen ein guter Ersatz für die 60-Watt-Glühbirne
Wie groß diese Forscherleistung war, erschließt sich für Laien erst jetzt: Denn es dauerte es einige Jahrzehnte, bis die blauen LED-Lampen effizient genug waren, um sie sowohl in der Elektronik einzusetzen als auch in Wohnungen. So hatte die erste LED-Generation meist eine Farbtemperatur von 3000 Kelvin und mehr. Im Vergleich zum Licht einer Glühlampe mit einer Farbtemperatur von 2700 Kelvin wurde das LED-Licht daher als kalt empfunden.
Inzwischen leuchten LED-Lampen immer lichtstärker. So sind Markenprodukte verfügbar, die mit mehr als 600 Lumen ein gleich heller Ersatz für klassische 60-Watt-Glühbirnen sind. Für die drei Nobelpreisträger ist somit ein Forschertraum in Erfüllung gegangen: „Es ist sehr befriedigend zu sehen, dass mein Traum vom LED-Licht Realität geworden ist“, sagte Shuji Nakamura. „Ich hoffe, dass LEDs dazu beitragen werden, den Energieverbrauch und die Kosten von Beleuchtung weltweit zu senken.“
Weitere Infos rund um Lampen gibt es im Themenpaket der Stiftung Warentest, www.test.de; Kosten: 3 Euro.