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LED-Leuchtmittel: Neue Beleuchtungskonzepte mit langer Lebensdauer

Licht emittierende Dioden oder kurz ‚LEDs‘ gibt es eigentlich schon seit etwa 50 Jahren, aber erst in jüngster Zeit haben sie einen Entwicklungsstand erreicht, so dass sie sich auch für Beleuchtungszwecke eignen. Dabei zeichnen sich diese Leuchtmittel insbesondere durch hohe Effizienz und lange Lebensdauer aus und werden deshalb heute einerseits als Ersatz für herkömmliche Glühbirnen, Halogenstrahler oder Kompakt-Leuchtstoffröhren als Retrofit-Lösungen genutzt, andererseits auch zur Realisierung völlig neuer Designs von Beleuchtungssystemen.
Trotz vergleichsweise hoher Anschaffungskosten sind Beleuchtungssysteme auf LED-Basis langfristig wirtschaftlicher und umweltfreundlicher als herkömmliche Glühbirnen, Halogenstrahler oder Kompakt-Leuchtstoffröhren (letztere volkstümlich als ‚Energiesparlampen‘ bezeichnet). LEDs erzeugen Licht innerhalb einer Halbleiterstruktur mit einem wesentlich höheren Wirkungsgrad und haben deshalb für die gleiche Lichtmenge einen geringeren Bedarf an elektrischer Energie, und das über eine wesentlich längere Lebensdauer. Dies führt zu niedrigen laufenden Betriebskosten und geringerem CO2-Ausstoß im Elektrizitätswerk.

Effizentes Wärmemanagement für lange Lebensdauer

LEDs sind als Festkörperbauelemente mechanisch robust, aber thermisch und elektrisch empfindlich: Bei Überlastung werden sie sehr schnell beschädigt oder sogar zerstört. Um die maximal mögliche Lebensdauer und damit größte Wirtschaftlichkeit erreichen zu können, sind einerseits ein ausgeklügeltes Wämemanagement und ein wirksamer Überspannungsschutz erforderlich. Ein Schutz vor Überspannungen, welche in jeder Gebäudeinstallation auftreten und z.B. von Aufzugmotoren, elektromagnetischen Schaltern (Schütze) usw. verursacht werden können, lässt sich innerhalb der, dem LED-Array vorgeschalteten Elektronik, leicht realisieren. Dagegen erfordert das Wärmemanagement beim Design der Leuchte besondere Aufmerksamkeit. Überall, wo elektrische Energie umgesetzt wird, entsteht Verlustwärme. Die ist bei LEDs aufgrund des hohen Wirkungsgrades zwar gering, konzentriert sich aber auf die winzigen temperaturempfindlichen Halbleiterstrukturen. Eine Leuchte sollte deshalb so aufgebaut sein, dass die Wärme wirksam nach außen abgeführt wird, egal wie und wo sie montiert und betrieben wird.

‚Maido‘ trägt lediglich 55mm auf

Wirksame Wärmeabführung spielt beim Design der Beleuchtungssysteme von Sygonix eine wichtige Rolle, um eine lange Lebensdauer der Leuchte, deren Leuchtmittel nicht ausgewechselt werden müssen, garantieren zu können. So beispielsweise beim LED-Panel ‚Maido‘ für Büroinnenräume: Hier sind 640 LEDs in einem flachen Gehäuse mit einer Grundfläche von 597x597mm² eingebaut. Die Höhe beträgt lediglich 55mm, so dass sich die Leuchte flach auf Wände und Decken montieren lässt und sich somit kaum von Einbaustrahlern unterscheidet. Darüber hinaus lässt sie sich auch an den als Zubehör mitgelieferten Stahlseilen als Pendelleuchte abhängen. Damit ist dieses Modell für Büros und gewerblich genutzte Räume in vielfältiger Weise einsetzbar. Das elegant geradlinige Design mit dem schlanken Rahmen und der mattierten Acrylglasfläche passt zu jedem Ambiente. Trotz der geringen Bauhöhe sorgt das wirksame Wärmemanagement für langjährigen Betrieb ohne Ausfall. Die Leuchte nimmt eine elektrische Leistung von 56W auf und erzeugt daraus einen Lichtstrom von 3.400lm bei einer Farbtemperatur von 5.600K (Farbton Kalt-Weiß). Diese Art des Lichts ist insbesondere für Arbeitsräume vorteilhaft, weil die Farbtöne der beleuchteten Gegenstände unverfälscht wiedergegeben werden. Die integrierte Vorschalt-Elektronik lässt sich ohne Umschaltung an Netzspannungen zwischen 100 und 240V AC/50 – 60Hz betreiben.

Fassaden mit ‚Latina‘ effektvoll in Szene setzen

Ein weiteres interessantes Beispiel für eine Leuchte auf LED-Basis ist der 40W-LED-Strahler ‚Latina‘ von Sygonix, welcher für effektvolle Beleuchtung von Gebäudefassaden konzipiert ist. Dieser Strahler bietet etwa die gleiche Lichtleistung wie ein Strahler mit einem herkömmlichen 500W-Leuchtmittel. Das stabile silber-graue Aluminiumgehäuse ist mit einer rippenförmigen Oberfläche versehen, die dafür sorgt, dass die Verlustwärme, die im Betrieb entsteht, wirksam an die Umgebungsluft abgegeben wird. Damit sind die Halbleiterstrukturen der fest eingebauten LEDs vor thermischer Überlastung wirksam geschützt. Für den Strahler kann deshalb eine Lebensdauer von mindestens 30.000h garantiert werden. Das sind bei einem täglichen Betrieb von 5h mehr als 16 Jahre. Strahler mit herkömmlichen Leuchtmitteln erreichen gerade einmal 1.000h Lebensdauer. Bei einer elektrischen Leistung von 40W erzeugt der Strahler einen Lichtstrom von 3.428lm mit einer Farbtemperatur von 4.500 bis 5.000K (Farbton Kalt-Weiß). Der Strahler erfüllt die Anforderungen der Schutzart IP44 und kann daher im Freien betrieben werden. Mit mehreren der zwischen 120 und 140° schwenkbaren Strahlern lassen sich bei Nacht ohne großen Energiebedarf z.B. Gebäude- und Gartenarchitekturen effektvoll in Szene setzen.

Dauerbrenner LED-Leuchte

Beleuchtungssysteme auf LED-Basis sind komplexe elektronische Systeme, die neben den eigentlichen Licht erzeugenden Dioden aus einer Vielzahl von Funktionselementen bestehen. Auch deren Lebensdauer hat entscheidenden Einfluss auf die gesamte Lebensdauer einer LED-Leuchte. Sygonix stellt deshalb sehr hohe Anforderungen an die Qualität der Komponenten, aus denen die LED-Leuchtmittel zusammengebaut werden. Das beschränkt sich nicht nur auf die Licht erzeugenden LED-Chips, sondern auch insbesondere auf alle Bauelemente der Ansteuerschaltung. In Kombination mit einem ausgeklügelten Wärmemanagement macht dies die verschiedenen Ausführungen der LED-Leuchtmittel von Sygonix zu effizienten ‚Dauerbrennern‘.

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