Der Wirkungsgrad, die Effizienz und die Lichtausbeute sorgen für erhebliche Unterschiede gegenüber anderen Beleuchtungsquellen. Im Vergleich zu den konservativen und herkömmlichen Beleuchtungsmitteln gewinnt LED das Rennen. Früher war die Berechnung einfacher, wer eine 60-Watt-Birne kaufte, wusste sofort, wie die Leuchtkraft der Birne ist, die ungefähre Lebensdauer und den Nutzeffekt. Die moderne Technologie bezieht sich auf die Lumen-Anzahl.
LED-Leuchtmittel effizient einsetzbar
Die beiden Begriffe werden gern vermischt oder gleich bewertet. Es bestehen in der Berechnung erhebliche Unterschiede, beide Komponenten sind relevant, um ein verwertbares Resultat zu bekommen.
Der Wirkungsgrad ist die Errechnung zwischen der elektrischen Leistungsaufnahme und dem abgegebenen Lichtstrom in Lumen. Die Effizienz hingegen ist die Lichtausbeute, die in Lumen pro Watt abgekürzt lm/W angegeben wird.
Der Wirkungsgrad wird stets in Prozentzahlen präsentiert. Die Leistungsaufnahme und der abgegebene Lichtstrom werden exakt und sorgfältig gemessen.
Etwas Physik ist nun notwendig. Die höchstmögliche Lichtausbeute beträgt 340 lm/W für kaltweiße LEDs.
Unterschiedliche Wirkungsgrade
Um einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen, müssen effiziente Leuchtdioden zum Einsatz kommen. Als Beispiel ist die High-Power LED319A mit einer Lichtausbeute von 164 lm/W recht gut, der Wirkungsgrad beträgt ungefähr 47 %. Für den Experten bedeutet dies eine Spitzenleistung.
Die Rede ist hier jedoch von dem Wirkungsgrad einer Leuchtdiode. Die LED Lampe enthält ein Vorschaltgerät und andere Komponenten, die ebenfalls über Wirkungsgrade verfügen. Das Ergebnis fällt unter Berücksichtigung der Komponenten geringer aus. Derzeit im Handel befindliche LED Lampen punkten mit einem Wirkungsgrad zwischen 30 und 40 %. Die verbleibende Energie wird als Wärme abgestrahlt.
Der Gesamtwirkungsgrad beinhaltet alle enthaltenen Komponenten. Die Temperatur ist ebenso relevant. Niedrige Temperaturen sind effizienter.
Was wird als Verlust gewertet
Die in der LED-Beleuchtung vorhandenen Bestandteile können eventuell zu Verlusten führen. Es handelt sich hier um Vorschaltgeräte, Leuchtdioden usw.
Das Vorschaltgerät in Kombination mit dem Netzteil hat die Aufgabe, die 230 Volt Netzspannung in Betriebsspannung umzuwandeln.
In puncto Optik sind Linsen und Farbfilter zu berücksichtigen. Spezielle Streulinsen zum Beispiel wirken sich auf kompletten Wirkungsgrad aus.
Die LED Beleuchtung ist grundsätzlich die effizienteste Lichtquelle. Allerdings ist es nicht möglich, die herkömmlichen Licht-Technologien von heute auf morgen mit LED auszutauschen. Logischerweise ist der Wirkungsgrad bei höheren Leistungen besser.
Wirkungsgrade unterschiedlicher Leuchtquellen:
Gerade mal 5 % Wirkungsgrad sind hier zu vermelden. Die fehlenden 95 % sind als Wärme in der Umgebung verteilt. Darüber hinaus besteht ein weiterer Nachteil, die Glühlampen auch mit geringer Leistung werden extrem heiß. Die Lichtausbeute beträgt zwischen 10 lm/W und 15 lm/W.
Die Beleuchtungsart Halogen präsentiert 10 %. Wirkungsgrad. Die verbleibenden 90 % werden ebenso als Wärme ausgestrahlt. Der Wirkungsgrad gleicht fast dem der Glühlampe.
Die Energiesparlampe bringt es wenigstens auf 25 %. Lediglich 75 % werden als Wärme abgestrahlt. Immerhin sind beträchtliche Unterschiede zur Glühlampe bemerkbar.
Die optimale Nutzbarkeit ist wie folgt gelistet:
- Glühlampe bis maximal 5 %,
- Halogenlampe bis maximal 12 %,
- Energiesparlampe immerhin bis 25 %,
- LED bis 40 %.
Die Vergleichstabelle erläutert die Angaben präziser
Die Glühbirne mit 60 Watt Leistung erzeugt den Lichtstrom von 730 Lumen. Die gleiche Leistung bringt die LED mit einer Leistung von 7 Watt mit deutlich höherer Effizienz. Die LED gibt also bis zu maximal zehnmal mehr Licht ab. Ein Vorteil ist, dass das Licht der LED Leuchten in eine Richtung abstrahlt. Logischerweise ist es so, dass je höher der Wirkungsgrad ist, desto höher die Energieersparnis.
Fazit:
Es ist klar ersichtlich, dass LED mit 30 bis 40 % zu den effizientesten Leuchtmitteln gehört. Es ist sinnvoll, vor dem Kauf genau auszurechnen, wie hoch der Wirkungsgrad und die Effizienz sind. Grundsätzlich sind billige Produkte gerade in diesem Bereich nicht empfehlenswert. Den hohen Wirkungsgrad und Effizienz erreichen nur hochwertige Fabrikate. Je höher der Wert der Lichtausbeute ist, desto höher ist der sichtbare Lichtstrom. Obwohl der Wirkungsgrad der LED weit entfernt von 100 % liegt, punktet LED mit dem besten Ergebnis und ist somit die Nr. 1 in puncto effizienter Beleuchtung. Der Wirkungsgrad ist darüber hinaus abhängig von der Lichtfarbe. Kaltweiße LEDs verfügen über einen höheren Wirkungsgrad als warmweiße LEDs.