Publiziert am 25.06.2010 14:52
Die Beleuchtung der Zukunft
von THOMAS HAUSER
Die Erfindung der Glühbirne vor über 130 Jahren veränderte unsere Gesellschaft radikal. Nun wird die klassische Glühbirne aus ökologischen Gründen verboten. Osram beweist, dass dieses Verbot kein Rückschritt bedeutet, ganz im Gegenteil.
Seit anderthalb Jahren dürfen in der Schweiz Glühlampen mit Energie-etikett F und G nicht mehr verkauft werden. Per 1. September 2010 gelten auch in der Schweiz die EU-Direktiven: Klare Glühlampen mit mehr als 65 Watt werden verboten, schrittweise folgen weitere Restriktionen. «interieur» informierte sich bei Licht-Experte Hans-Rudolf Bosshard, Marketingleiter bei Osram (Schweiz), über die Zukunft der Leuchtmittel, Energieeffizienz und Lichtkultur. Osram ist neben Philips der führende Lichthersteller der Welt. Rund 60 Prozent des Umsatzes macht Osram heute mit energieeffizienten Produkten. Das stark international orientierte Unternehmen beschäftigt weltweit über 41000 Mitarbeiter, beliefert Kunden in rund 150 Ländern und produziert in 48 Fertigungsstätten in 17 Ländern.
Alternativen sind vorhanden
Die Welt der Leuchtmittel ist keineswegs nur auf Glühbirnen beschränkt, die im privaten Haushalt für Licht sorgen. Den weit grösseren Anteil am Umsatz von Osram haben professionelle Installationen in Neubauten und Objekten, Verkehrsleuchtensysteme von Tunnels bis
zu Landepisten auf Flughäfen, Fahrzeugbeleuchtungen, Signalisierungen und technische Anwendungen. Aber auch Leuchtmittel für Projektoren wie Beamer finden eine immer grössere Verbreitung. In Stückzahlen produziert Osram jedoch noch weit über 50% konventionelle Glühlampen. Diese werden nun schrittweise verboten. Als Alternativen stehen Halogenlampen, Stromsparlampen (Kompakt-Leuchtstofflampen) oder LEDs zur Verfügung. Noch ungewiss ist, welche dieser unterschiedlichen Leuchtmittelarten sich am Markt durchsetzen wird.
Bezüglich Energieeinsparung sind Leuchtstofflampen favorisiert, die die Energieklasse A erreichen. Die Lichtqualität ist jedoch bei Halogenlampen am angenehmsten, diese sind zurzeit aber noch in der Energieklasse C angesiedelt. Aus ökologischen Gründen sind LEDs vorzuziehen, da diese im Gegensatz zu Leuchtstofflampen keine Schwermetalle enthalten. Eine Recyclingpflicht ist dennoch für sämtliche Leuchtmittel ausser Glühbirnen sinnvoll, da diese nebst allfälligen Schadstoffen auch wertvolle Rohstoffe enthalten und sich eine Wiederverwertung lohnt.
Nebst dem unterschiedlichen Energieverbrauch und der Lichtqualität spielt auch die Lebensdauer der Leuchtmittel eine wesentliche Rolle. Die herkömmliche Glühlampe erstrahlt im Durchschnitt während 1000 Stunden, was bei einer mittleren Nutzung einer Lebensdauer von ungefähr einem Jahr entspricht. Die Energiesparlampe hingegen hält je nach Qualität sechs bis 20 Jahre, LEDs haben eine Lebensdauer von sogar 25 Jahren oder länger. Zwar sind die «neuen» Leuchtmittel teurer, da aufwendiger in der Herstellung, werden aber durch ihre rasche Verbreitung in absehbarer Zeit günstiger werden.
Normenvielfalt und globale Entwicklungen
Mit den zunehmenden alternativen Leuchtmitteln haben sich auch die Varianten der Sockel stark vermehrt. Der klassische Glühbirnen-Sockel E27 wäre aus Sicherheitsaspekten heute gar nicht mehr zulässig. Es gibt kaum ein anderes elektrisches Gerät, bei dem der Nutzer derart ungeschützt direkt mit dem Stromkreis in Berührung kommen kann. Aus diesem Grund werden künftig vermehrt Stiftsockel oder Bajonettverschlüsse eingesetzt. Auch sind viele Leuchtenhersteller bestrebt, durch die erweiterten Gestaltungsmöglichkeiten der neuen Leuchtmittel möglichst ästhetische und einzigartige Leuchten herzustellen, was eine Vielfalt von Sockelvarianten zur Folge hat. Trotz dieser Vielfalt haben sämtliche Sockel klare Normen bezüglich Leistung, Masse und Sicherheit und sind damit hersteller-neutral, für jede Leuchte sind Leuchtmittel sowohl von Philips wie auch von Osram verfügbar.
Die Umstellung auf Energiesparlampen findet nicht nur in der Schweiz und in Europa statt, andere Länder sind uns dabei bereits weit voraus. In Kuba beispielsweise sind Glüh-birnen seit Jahren verboten, auch in Südamerika betreibt Osram kei--
ne Glühbirnenproduktion mehr, da dort die Umstellung auf Sparlampen viel schneller erfolgte als in Europa. Boomende Länder wie China setzen sehr stark auf Energiesparlampen, gerade weil sie unter Energieknappheit leiden. Auch in den USA haben sich die neuen Leuchtmittel rasant verbreitet.
Grosses Potenzial der LED
LEDs sind Dioden aus Halbleitermaterial (LED = light emitting diode). Wenn durch die Diode Strom fliesst, verbreitet sie je nach verwendetem Material Licht in verschiedenen Farben, jedoch keine Infrarot- und Ultraviolettstrahlung wie bei herkömmlichen Leuchtmitteln.LED-Leuchten wurden bisher für den Einsatz im Wohnbereich eher als ungeeignet angesehen: zu weiss, zu kalt erschien das Licht, es strahlte nur in einem relativ geringen Spektralbereich. Heute gibt es LEDs auch in wärmerer Lichtfarbe, sie erreichen beinahe die Stimmungswirkung von Glüh- oder Halogenlampen. Diese erzeugen das warme Licht auf rein physikalischem Weg durch die sogenannte Thermoemission, das volle Lichtspektrum erstrahlt, wobei besonders das Rotspektrum dafür sorgt, dass wir das Licht als angenehm warm empfinden. Energiesparlampen und LEDs haben hingegen ein reduziertes Lichtspektrum, das warme Licht muss künstlich – durch einen sekundären Effekt – erzeugt werden. Dazu werden Leuchtstoffe durch eine blaue LED erleuchtet, mit dem Effekt, dass sich das austretende Lichtspektrum verbreitert und als ähnlich warm wie bei konventionellen Glühbirnen empfunden wird.
Auch die Erscheinung der LEDs gleicht sich der Glühbirne an, sie sind als sogenannte Retrofits ebenfalls mit E27- oder E14-Schraubsockeln erhältlich. Zudem strahlt das Licht nicht mehr nur gebündelt, sondern dank Diffusoren auch allseitig aus, was die Einsatzmöglichkeiten weiter erhöht und sie zu einer echten Alternative macht. Bei der Entwicklung der LEDs stehen wir jedoch erst am Anfang. Diesen Herbst wird Osram erstmals eine LED-Lampe anbieten, die bezüglich Leistung eine konventionelle 60-Watt-Glühbirne gleichwertig ersetzt. Die neue Lampe leistet ungefähr 60 Lumen pro Watt, ist also bereits so effizient wie eine Sparlampe. Und die Entwicklung schreitet rasch voran, es ist zu erwarten, dass sich die Effizienz der LED alle ein bis zwei Jahre verdoppeln wird und schliesslich eine Leis-tung von 180 bis 200 Lumen pro Watt erreicht. Parallel dazu werden auch die Preise für LEDs fallen.
Während die Energiesparlampe von Grund auf diffuses Licht erzeugt, wird in den nächsten Jahren die Entwicklung dahin gehen, dass die punktförmige Lichtquelle des LED-Lichts über Reflektoren und Prismen so gelenkt werden kann, dass es als klares und warmes Licht aus dem Leuchtmittel tritt.
Die geringe Grösse, die vielseitigen Einsatzgebiete und nicht zuletzt die gute Lenkbarkeit des LED-Lichts bergen auch ein grosses Gestaltungspozential für den Leuchtendesigner und damit auch für den Inneneinrichter. Dabei soll sich die LED als Glühlampenersatz nicht den bestehenden Leuchten anpassen, sondern das Leuchtendesign der LED. Osram verfolgt denn auch zwei Strategien bezüglich des Einsatzes der LED: einerseits die Retrofits als Glühlampenersatz im konventionellen Sockel, anderseits werden die Neuentwicklungen im Leuchtendesign durch die erweiterten Möglichkeiten der LEDs bedient.
Blick in die Zukunft
Wo beispielsweise keine punk-tuellen, sondern flächige Beleuchtungen gefragt sind, kommen sogenannte OLEDs zum Einsatz. OLEDs sind dünne Element aus organischen, halbleitenden Materialien. Diese unterscheiden sich von der LED dadurch, dass die Leuchtdichte geringer ist und keine punktuelle Lichtquelle besteht. Diese Technologie lässt sich vor allem für Bildschirme und Displays einsetzen, aber auch für grossflächige Raumbeleuchtungen. OLEDs ermöglichen es, ganze Flächen, ja ganze Wände zum Leuchten zu bringen. Auch der Einsatz als elektronisches Papier ist möglich, das konventionelle Bildschirme ersetzen könnte. Da das eigentliche Leuchtmedium dabei aber auf ein Trägermaterial aufgebracht werden muss, sind grossflächige OLEDs in ihrer Steuerbarkeit eingeschränkt. Da setzt eine weitere Entwicklung an, die grundsätzlich auf dem Prinzip der OLEDs basiert, jedoch kein Trägermaterial mehr benötigt: LEC (light emitting electrochemical cell). LECs, eine Art selbstleuchtende Folie, die auf beliebige Masse zugeschnitten werden kann, könnten die Raumgestaltung der Zukunft massgeblich prägen. Wenn sich diese Technologie durchsetzt, können beispielsweise «Leuchttapeten» eingesetzt werden, die Räume ausleuchten, ohne dass sie als eindeutige Lichtquelle wahrgenommen werden. Noch weiter in die Zukunft geblickt ist es durchaus vorstellbar, dass diese Leuchtfolien so dünn produziert werden können, dass sie transparent werden. Auf das Fenster aufgebracht, könnten sich diese Folien tagsüber aufladen, ohne den natürlichen Lichteinfall zu beeinträchtigen. Abends gibt die Folie dann die geladene
Energie in Form von Licht wieder ab. Anstelle von Leuchten werden die Innenräume abends resp. bei Bedarf durch die Fenster als Lichtquelle beleuchtet. Das würde die Innenraumgestaltung wahrlich revolutionieren. Sicher ist dies noch Zukunftsmusik, aber bei der sich rasant entwickelnden Technologie kann man sich auf einiges gefasst machen. Die Entwicklungsmöglichkeiten sind enorm – und bei Laborversuchen wurde die Funk-tionsfähigkeit bereits bewiesen.
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