LED Lampe sind schon seit einigen Jahren auf dem Vormarsch und haben sich bis heute stark auf dem Markt durchgesetzt. Die Vorteile der neuartigen LED Technik ist vielen Nutzern bekannt und bietet bereits viele Vorteile mit. Eine Beleuchtung mit den LED Lampen ist schließlich in allen Räumen und Lebensbereichen möglich, sodass ein schneller Austausch oder eine Umrüstung jederzeit möglich ist.
Fraglich ist allerdings, was hinter der LED Technik steckt und wie diese funktionieren. Genau dieser Frage sind wir genauer auf den Grund gegangen und möchten in diesem kurzen Ratgeber beschreiben, wie LED Lampen funktionieren und welche Technik hinter dem beliebten Leuchtmittel steckt.
Definition LED – Was bedeutet die Abkürzung?
Bevor wir uns an die genauen Funktionen der Technik begeben, möchten wir kurz erläutern, wofür der Begriff LED genau steht und was diese Abkürzung bedeutet. Übersetzt steht die Abkürzung LED für Light-Emitting-Diode also licht-emittierendes Halbleiter-Bauelement. Dies hört sich im ersten Augenblick schwieriger an, als es eigentlich ist. Mit genau diesen Begriffen erklärt sich die Funktion und Technik einer LED Lampe jedoch schon fast von selbst.
Aufbau und Bauteile – Wie setzt sich eine LED Lampe zusammen?
Insgesamt besteht eine LED Lampe aus sechs Bauteilen, die alle zusammenarbeiten. Wie bereits erwähnt handelt es sich bei einer LED Lampe um ein Halbleiter-Bauelement. Diese haben die Eigenschaften, dass sie den Strom immer in Fließrichtung leiten. In dem Leuchtmittel selbst in ein LED Chip integriert, der an eine Kathode grenzt beziehungsweise angeschlossen ist. Dieser ist gleichzeitig auch das Herzstück des Leuchtmittels und für sämtliche Prozesse verantwortlich.
In dem LED Chip eingebaut ist auch das zweite Bauteil, nämlich die Reflektorwanne. Diese ist dazu da, um die Ausbeute und die Wirkung des Lichtes zu erhöhen. Der Strom der LED Lampe fließt erst über die Anode. Die Anode ist durch einen Bonddraht (ein sehr dünner Draht) mit dem Chip verbunden. Abschließend ist in der LED Lampe eine Kunststofflinse enthalten, die den gesamten Aufbau des Leuchtmittels umschließt. Diese ist ebenfalls für die Lichtausbaute, aber auch für den Strahlungswinkel der Lampe zuständig und kann beide Faktoren beeinflussen. Je nachdem in welchem Einsatzbereich die LED Lampe verwendet werden soll, gibt es verschiedene Kunststofflinsen, die zum Einsatz kommen.
Funktionen der LED Lampe – Wie bringt die LED Lampe das Licht?
Grundsätzlich unterscheiden sich LED Lampen von vielen anderen Leuchtmitteln. Deutlich wird sich besonders im Aufbau, wie bereits oben beschrieben und in den Eigenschaften. LED Lampen arbeiten schließlich mit mehreren Leuchtioden. Außerdem bestehen die Lampen aus drei Hauptbestandteilen, die dafür verantwortlich sind, dass Licht erzeugt werden kann.
Diese drei Hauptbestandteile möchten wir in einem Kurzüberblick gerne genauer erläutern und beschreiben, welche Funktionen dahinterstecken.
| Netzteil | Treiber | Optik |
| Das Netzteil ist für die Betriebsspannung einer LED Lampe verantwortlich. Alle LED Lampen erzeugen eine bestimmte Betriebsspannung, die von Lampe zu Lampe unterschiedlich ausfallen kann. Die bekannten LED Lampen arbeiten mit einer Netzspannung von 230 Volt. Andere Lampen wiederum arbeiten mit einer Niederspannung, die zwischen 12 Volt und 24 Volt liegt. Bei den Lampen mit einer Niedervoltspannung ist kein integriertes Netzteil vorhanden. Diese Leuchten müssen an einen externen Trafo angeschlossen werden. | Der Treiber steht für die Stromquelle in einer Lampe. Ohne einen LED-Treiber könnte das Leuchtmittel nicht funktionieren. Der Halbleiterchip in der LED muss immer an seinem Arbeitspunkt betrieben werden. Nur wenn das der Fall ist, kann ein hoher Wirkungsgrad entstehen und demnach auch eine konstante Helligkeit erreicht werden. Die Leuchtiode wird daher immer an seiner Konstantstromquelle betrieben. Diese Quelle nennt sich LED Treiber. Es gibt einige Hochvolt-Lampen bei der das Netzteil und auch Treiber miteinander vereint sind. Diese werden als LED Vorschaltgerät bezeichnet. | Die Optik spielt bei Lichtquellen unterschiedlicher Art immer eine relevante und entscheidende Rolle. Ist demnach eine gute Lichtmischung gegeben, kann eine LED Lampe weißes und warmes Licht bieten. In vielen Wohnräumen und ausgeleuchteten Bereichen wird das rein weiße Licht bevorzugt. |
Lichtfarben der LED Lampe – Bringt eine Leuchtiode nur rein weißes Licht?
Es gibt einfach für alle Beleuchtungszwecke und für jedes Ambiente die entsprechende Lichtfarbe. Meistens wird aber auch weißes Licht benötigt. Dieses kann man bei einer LED jedoch nicht direkt erzeugen. Es gibt allerdings eine sehr gute Möglichkeit, um weißes Licht zu erzeugen. In diesem Bereich muss man drei LED´s miteinander mischen. Die drei Farben rot, grün und blau werden für diese Mischung benötigt. Aufgrund der unterschiedlichen Helligkeit kann man mit dieser Kombination, neben dem gewünschten weiß auch jede andere RGB Farbe zusammenstellen beziehungsweise einstellen. Leider sind diese Varianten auch die teuersten unter den LED´s.
Neben diesen Fakten kommt es auch auf die Optik des Lichtes an. Die LED Lampen sorgen schließlich für eine ideale Lichtverteilung im Wohnraum. Bei den meisten Lampen sind sogenannte Streulinsen vorhanden. Bei anderen Lampen wiederum sind Diffusionsscheiben enthalten. Über diese beiden Bauteile lässt sich der sogenannte Abstrahlwinkel (beschreibt den Winkel, in dem das Licht der LED Lampe ausgestrahlt wird) sehr gut einstellen.
Allerdings entsteht das weiße Licht nicht nur aus einer Leuchtiode, sondern aus mehreren. Die Erklärung dafür ist relativ einfach. Aufgrund der unterschiedlichen Energie-Level der Lampen ist es möglich, verschiedene Lichtfarben zu erzeugen. Je nachdem, wie große die Energiemenge ist, die freigesetzt wird, kann es zu einer anderen Lichtfarbe kommen. Nehmen wir als Beispiel blaues Licht. Dieses entsteht nur dann, wenn viel Energie freigesetzt wird. Ist nur wenig Energie vorhanden, entsteht ein rotes Licht. Es ist nicht möglich, dass die Leuchtioden der LED Lampen nur eine einzige Farbe erzeugen. Es kommt immer zu einer Farbmischung, die oftmals aus mehreren verschiedenfarbigen LED Lampen entsteht.
Fazit: Komplexer Aufbau der LED Lampen und großer Nutzen
Es ist nicht schwierig einen konkreten Überblick darüber zu bekommen, wie LED Lampen funktionierten und wie sie aufgebaut sind. Grundsätzlich sind die Leuchtmittel sehr komplex. Auch die Vorteile und Möglichkeiten der LED Technik sind entscheidend. Schließlich stellt die LED Technik viele andere komplett in den Schatten. Heutzutage rüsten immer mehr Menschen auf LED´s um, da diese nicht nur viel sparsamer sind, sondern generell deutliche Vorteile bieten können. Auch die Farbtemperaturen und die Lichtgebung an sich spricht für sich, sodass LED Lampen im eigenen Wohnraum deutlich interessanter sind.