LED-Birnen: Worauf sollten Sie beim Kauf achten?

Basiswissen zu LED-Birnen

Die Abkürzung LED steht für „light emitting diode“, was „Licht ausstrahlende Diode“ bedeutet. Die Halbleiter-Bauelemente wandeln elektrische Energie in Licht um. Sobald ein Stromfluss zur Diode vorhanden ist, beginnt diese zu leuchten. Je nach Modell verfügen LED-Lampen über eine oder mehrere Leuchtdioden.

Der Aufbau einer LED entspricht dem einer ganz normalen Diode, sie besitzen daher auch die gleichen Grundeigenschaften. Hauptbestandteil von Dioden ist ein Halbleiterkristall, der aus unterschiedlichen Materialien bestehen kann. Das Besondere an Dioden ist, dass Strom nur in eine Richtung durch sie hindurch fließt. Diese Richtung wird auch Durchlassrichtung genannt. Dioden dienen wegen dieser Eigenschaft meist als Isolatoren in Stromkreisläufen.

Die Aufgabe von LEDs ist im Gegensatz zu normalen Dioden eine ganz andere: Sobald Strom durch LEDs in Durchlassrichtung fließt, strahlt die Leuchtdiode je nach Typ Licht, Infrarotstrahlung oder Ultraviolettstrahlung ab. Dies ist nur möglich, wenn der verbaute Halbleiterkristall ein sogenannter III-V-Halbleiter ist.
Je nach Halbleiter-Material kann das von LEDs abgestrahlte Licht variieren. Eine LED mit einem Aluminiumgalliumarsenid-Halbleiter leuchtet beispielsweise blau, während ein Galliumphosphid-Halbleiter zu grünem Licht führt. Weitere mögliche LED-Farben sind Infrarot, Rot, Orange, Gelb, Violett und Ultraviolett.

LEDs werden nicht nur als Leuchtmittel verwendet. Bislang kamen sie am häufigsten als Signalleiter zum Einsatz. Dabei handelt es sich meist um Infrarot-LEDs, deren Licht für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. Infrarot-LEDs finden sich zum Beispiel häufig in Fernbedienungen oder Lichtschranken. Da Glühbirnen vom Markt verschwunden sind, spielen LEDs bei der Suche nach angemessenem und energiesparendem Ersatz eine größere Rolle. Ob in Autoleuchten, Taschenlampen oder als Glühbirnenersatz für die Wohnzimmerlampe: Die LED hat ihren Siegeszug als Beleuchtungsmittel gerade erst angetreten. Auch bei der Beleuchtung von LCD-Fernsehern kommen aufgrund ihres geringen Stromverbrauchs immer häufiger LEDs zum Einsatz. Umgangssprachlich werden entsprechende LCD-Fernseher deshalb auch LED-Fernseher genannt.

Die Lebensdauer von LEDs

Während sich die Lebensdauer gewöhnlicher Glühbirnen auf durchschnittlich 1.000 Stunden beschränkt, halten LED-Birnen teilweise mehr als 100.000 Stunden durch. Allerdings gilt dies nur für moderne LEDs, für deren Betrieb lediglich niedrige Ströme notwendig sind. Hochleistungs-LEDs erreichen dagegen eine Betriebsdauer von 15.000 bis 30.000 Stunden. Verfügt eine LED-Lampe beispielsweise über eine Lebensdauer von 50.000 Stunden, können Sie das Leuchtmittel knapp 15 Jahre verwenden, wenn die Birne jeden Tag zehn Stunden leuchtet. Allerdings haben auch andere Variablen einen Einfluss auf die Haltbarkeit, beispielsweise die Anzahl der Schaltzyklen.

Besonderer Hinweis: Die auf den Verpackungen von LED-Birnen angegebene Lebensdauer bezieht sich auf den Zeitpunkt, an dem die Dioden nur noch mit 70 Prozent ihrer ursprünglichen Kraft leuchten. Demzufolge lassen sich LED-Lampen noch wesentlich länger nutzen.

LED-Lampen ordnungsgemäß entsorgen

LED-Birnen gelten als Elektrogerät. Für die Hersteller besteht daher die Verpflichtung, alte beziehungsweise defekte Geräte zurückzunehmen. Damit möchte der Gesetzgeber erreichen, dass Leuchtmittelhersteller die in den LEDs enthaltenen Rohstoffe recyceln. Verbraucher können kaputte LED-Lampen beispielsweise beim lokalen Wertstoff- oder Recyclinghof abgeben. Häufig befindet sich auch in Bau- und Supermärkten (meist im Eingangsbereich) ein Sammelbehälter für alte Leuchtmittel. Im Hausmüll oder in einem Glascontainer dürfen defekte LEDs dagegen nicht landen.

Welche Vorteile haben LEDs?

Die LED trumpft mit zahlreichen Vorteilen auf. LED-Birnen haben ökologische und ökonomische Vorzüge gegenüber anderen Leuchtmitteln: Sie verbrauchen nur etwa 15 bis 20 Prozent der Energie herkömmlicher Glühbirnen bei gleicher Lichtmenge. Infolgedessen sinkt die Stromrechnung.

Außerdem haben LEDs eine vergleichsweise lange Lebensdauer. Demzufolge müssen Verbraucher das Leuchtmittel seltener austauschen, was ebenfalls Kosten spart. Qualitativ hochwertige LED-Lampen brennen bis zu 20 Jahre. Der niedrigere Energiebedarf sorgt dafür, dass die CO2-Emissionen sinken. Auch die lange Haltbarkeit und die Wiederverwertung der Materialien sind ökologisch sinnvoll. Außerdem enthalten LED-Leuchtmittel anders als Energiesparlampen kein Quecksilber.

Weiterhin erzeugt LED weniger Wärme, ist unempfindlich gegenüber Erschütterungen, erreicht deutlich kürzere Schaltzeiten, verkraftet rund eine Million Schaltzyklen und ist ohne Farbänderung und Wirkungsgradverlust dimmbar.

Worauf Sie beim Kauf von LED-Birnen achten sollten

Beim Kauf von LED-Lampen gibt es einige Variablen zu berücksichtigen, vor allem:

• Helligkeit: Anders als bei Glühlampen ist bei LEDs nicht die Wattzahl entscheidend, sondern der Lumen-Wert. Welche Intensität der Lichtstrom erreicht, vermerkt der Hersteller auf der Verpackung.
• Fassung: Verbraucher können wie bei Glühbirnen zwischen den Schraubfassungen E27 und E14 wählen. Wer Halogen- gegen LED-Leuchtmittel austauschen möchte, sollte sich dagegen am Stiftabstand der zwei Pins des bisherigen Spots orientieren.
• Abstrahlwinkel: Je nach Ausführung variiert der Winkel zwischen 25 und 120 Grad. Für die Ausleuchtung von Wohnräumen empfiehlt sich ein möglichst großer Winkel.
• Farbtemperatur: LED-Birnen können sowohl kaltes, klinisches Licht erzeugen als auch warme Töne, die sich mit denen einer Glühbirne (2.700 bis 3.000 Kelvin) vergleichen lassen.
• Mattes oder klares Licht: Für gewöhnlich sind LED-Lampen mattiert. Wenn Sie vorher eine klare Glühbirne oder einen Halogenspot genutzt haben, bietet sich unter Umständen eine transparente Birne an.

Eignen sich LED-Birnen auch im Außenbereich?

Prinzipiell spricht nichts dagegen, LED-Leuchtmittel im Außenbereich einzusetzen. Allerdings sind dafür nicht alle Lampen geeignet. Entscheidend ist in diesem Zusammenhang die IP-Schutzklasse und hier die zweite Ziffer. Diese gibt nämlich den Schutz des Gehäuses gegen Feuchtigkeit an. Die Schutzklasse IP44 bedeutet beispielsweise, dass die LED spritzwassergeschützt ist.

Leistung in Watt: Welche LED entspricht welcher Glühbirne?

Falls ein Umstieg von Glühbirnen zu LEDs ansteht, können viele Verbraucher nur schlecht abschätzen, über welche Leistung die neuen Leuchtmittel verfügen sollten. Die nachfolgende Tabelle veranschaulicht, welche Wattzahl eine LED-Lampe aufweisen muss, damit sie eine vergleichbare Lichtleistung wie eine Glühbirne liefert:

Es gibt kein Halbleiter-Material, mit dem eine LED weißes Licht abstrahlen kann. Um mit LEDs weißes Licht zu erzeugen, kommen verschiedene Verfahren zur additiven Farbmischung zum Einsatz. Weiße LED-Lampen werden, wie Leuchtstofflampen auch, für unterschiedliche Farbtemperaturen gefertigt. Übliche Kategorien sind das "kaltweiße", tageslichtähnliche Licht (Farbtemperatur 5500–6000 K) und das "warmweiße" Licht, ähnlich dem von Glühbirnen (2700–3000 K). Viele erhältliche LEDs liegen derzeit bei 30 bis 80 Lumen/Watt (lm/W). Die Lichtausbeute liegt damit über der von Glüh- und Halogenlampen mit circa 13 beziehungsweise 17 lm/W.

Welche Lichtfarbe für welche Räume?

Die Lichtfarbe wird in Kelvin angegeben. Je höher der Wert ausfällt, desto kälter wirkt das Licht. Welche Lichtfarbe sich für bestimmte Räumlichkeiten anbietet, hängt vor allem von deren Nutzung ab. Für das Wohn- und Schlafzimmer eignen sich LED-Lampen mit 2.700 Kelvin. Im Flur empfiehlt sich ein Leuchtmittel mit 3.000 Kelvin. Sattes Weiß im Bereich von 3.300 bis 5.300 Kelvin bietet sich dagegen für Arbeitszimmer, die Beleuchtung der Arbeitsflächen in der Küche oder als Spiegelbeleuchtung im Badezimmer an.

LED-Lampen im Farbwiedergabeindex

Der Farbwiedergabeindex R_a (auch Referenzindex_allgemein beziehungsweise Colour Rendering Index oder kurz CRI) gibt die Qualität von künstlichem Licht gegenüber dem Sonnenlicht an. Anders ausgedrückt: Der Index schafft Vergleichbarkeit zwischen der Farbwiedergabe unterschiedlicher Lichtquellen. Sonnenlicht stellt im Index die Bezugsgröße dar und besitzt den Wert 100. Wie die Indexwerte von LEDs und anderen Leuchtmitteln ausfallen, veranschaulicht die nachfolgende Liste:

• Glühbirnen: Bis 100
• Weiße LED: 75 bis 98
• Weiße Leuchtstofflampe: 70 bis 84
• Quecksilber-Hochdrucklampe: 40 bis 59