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LED-Leuchten, um 60-Watt-Glühbirnen auf fünf Watt zu reduzieren
Philips hat die Leistung seiner LED-Oberkopf-Leuchtstoffröhre halbiert, ein Zeichen für kontinuierliche Verbesserungen bei der LED-Beleuchtung, die darauf abzielt, etablierte Technologien zu verdrängen.
Philips-Forscher Coen Liedenbaum mit einem Prototyp einer röhrenförmigen LED-Lampe für die Deckenbeleuchtung. Kredit: Philips.
Das Unternehmen hat nach eigenen Angaben einen Prototyp einer röhrenförmigen LED-Überkopfleuchte gebaut, die 200 Lumen Licht mit einem Watt Leistung erzeugt. Seine aktuellen Produkte erzeugen Licht mit 100 Lumen pro Watt, etwa so viel wie Leuchtstoffröhren. Obwohl der Preis für LEDs höher sein wird, glaubt Philips, dass sie aufgrund der Energieeinsparungen beginnen können, mehr Leuchtstoffröhren zu ersetzen, die überall von Bürogebäuden bis hin zu Parkhäusern zu finden sind.
Das Unternehmen plant, die Technologie im Jahr 2015 zu kommerzialisieren und auf andere Produkte zu übertragen, darunter Verbraucherglühbirnen. Bei einer Consumer-LED-Glühbirne würde das bedeuten, dass ein 60-Watt-Ersatz etwa 5 Watt verbrauchen würde. Man konnte leicht sehen, wie es durch die gesamte Retrofit-Linie funktioniert, sagt Coen Liedenbaum, Innovationsbereichsmanager für Beleuchtung bei Philips Lighting. (Siehe, So wählen Sie eine LED-Glühbirne aus.)
Die Ingenieure konnten den Effizienzsprung erzielen, indem sie das Licht, das die Lampe abgibt, abstimmen. Der LED-Halbleiter und der Phosphor – das Beschichtungsmaterial, das blaues LED-Licht in weißes Licht umwandelt – wurden für das Helligkeitsempfinden des Menschen optimiert. Wir versuchen, die Augenempfindlichkeit des Menschen genau abzustimmen und brauchen daher weniger Energie, um die gleiche Helligkeit wahrzunehmen, sagt Liedenbaum. Auch die Optik und andere Komponenten wurden aus Effizienzgründen verbessert.
In Laboren erreichen Lichtingenieure schon seit einiger Zeit deutlich über 200 Lumen pro Watt. Und Cree gab Ende letzten Jahres bekannt, eine kommerzielle LED mit 200 Lumen pro Watt für helle Außenanwendungen entwickelt zu haben. Philips konnte diese Effizienz bei einer warmen Temperatur von 2700 Kelvin – der Farbe, die hauptsächlich mit Glühbirnenlicht in Verbindung gebracht wird – erreichen, was technisch anspruchsvoller ist, sagt Liedenbaum. Der Farbwiedergabeindex (CRI), ein Maß für die Lichtqualität, soll wie bei vielen Beleuchtungsprodukten deutlich über 80 liegen.
Durch die Ausrichtung auf das allgegenwärtige röhrenförmige Licht könnte die Ersatz-LED einen massiven Einfluss auf den Energieverbrauch haben. Dennoch müssen LED-Beleuchtungshersteller die Effizienz weiter verbessern und die Pro-Lumen-Kosten senken, um eine Massenattraktivität zu erzielen. Und Branchenvertreter sagen, dass sich die Effizienzsteigerung bei herkömmlichen LED-Halbleitern verlangsamt. Als Reaktion darauf verfolgen LED-Beleuchtungsunternehmen verschiedene Strategien, um die Leistung zu verbessern.
Das Startup Soraa produziert Strahler mit LEDs aus Galliumnitrid auf einem Galliumnitrid-Substrat, das die Umwandlung von Strom in Licht verbessert. Die meisten LEDs werden auf Saphir hergestellt, weil es weniger teuer ist. (Siehe, Soraa bringt die LED-Helligkeit auf die nächste Stufe.) Ein weiterer Ansatz ist die Senkung der Produktionskosten. Bridgelux plant, mit der Produktion von Galliumnitrid-LEDs auf Siliziumsubstraten zu beginnen, um die Vorteile bestehender Fabriken zur Herstellung von Siliziumwafern zu nutzen.
Um mit seinem LED-Röhrenlicht eine bessere Leistung zu erzielen, hat Philips eine Reihe von Design-Tricks verwendet, aber laut Liedenbaum untersucht die LED-Abteilung des Unternehmens auch alternative LED-Materialien.