Die Leuchtdiode

Leuchtdioden oder LEDs (Licht emittierende Dioden) sind sehr kleine Elektronikbauteile, bei denen das Licht aus speziellen Halbleiterkristallen erzeugt wird.

Um zu verstehen, wie eine LED technisch funktioniert,

braucht es einiges physikalisches Grundwissen. Eine fundierte Erklärung findet man sowohl auf Elektronik-Fachseiten als auch hier. Hilfreich können außerdem Video-Tutorials sein.

Im Folgenden soll versucht werden, die wesentlichen Funktionsprinzipien einigermaßen voraussetzungslos zu erläutern – unter dem dafür notwenigen Verzicht auf Vollständigkeit. Dazu sind aber doch ein paar Begriffe notwendig. Wem das zu viel ist: weiter unten weiterlesen.

 

Aufbau und Funktion von Leuchtdioden

Eine Leuchtdiode besteht im Prinzip aus vier Bauteilen:

Der LED-Chip (aus dotiertem Kristall und Trägerplatte gebaut)

Der Chip wird in eine Reflektorwanne aus Metall gelötet, die Kontakt zum Minuspol (Kathode) hat. Dadurch wird die entstehende Wärme abgeleitet und der Chip vor Überhitzung geschützt. Gleichzeitig wird das austretende Licht reflektiert. Manchmal ist auch noch eine Optik in die Wanne eingebaut, um den Lichteffekt zu verstärken.

Ein Bonddraht aus Gold stellt den Kontakt zum Pluspol (Anode) dar. Er ist möglichst dünn, damit auf dem kleinen Chip genug Platz zur Lichtemission bleibt.
Eine Kunststofflinse (meist aus Epoxidharz, durchsichtig oder farbig) fixiert und vereint die anderen Bauteile. Dabei schützt sie auch den Chip vor Umwelteinflüssen und verbessert das Abstrahlverhalten.

LEDs sind technisch gesehen Halbleiter-Dioden. Eine Halbleiter-Diode ist ein elektronisches Bauelement, das Strom nur in einer Richtung durchfließen lässt – sie funktioniert sozusagen wie eine Einbahnstraße. Ihr grundlegendes Prinzip ist der Gleichrichtereffekt: Wechselstrom wird in Gleichstrom umgewandelt. Dieser Effekt wurde schon 1874 von Ferdinand Braun (Mitbegründer von „Telefunken“) entdeckt und drückt sich auch in dem grafischen Zeichen für „Diode“ aus.

Der LED-Chip selbst wird aus dotierten Halbleiterkristallen hergestellt:

Halbleiter

Ein Halbleiter ist ein fester, meist kristalliner Körper, dessen elektrische Leitfähigkeit zwischen denen eines leitenden Metalls (z. B. Kupfer, Silber, Aluminium) und denen eines nichtleitenden Isolierstoffs (z.B. Kunststoff, Glas) liegt. Sein besonderes Kennzeichen ist, das er mit steigender Temperatur immer besser leitet – die Wärmeverhältnisse in und um den Halbleiter sind also von besonderer Bedeutung. Bekannte Halbleiter sind Silicium und Germanium, für den Leuchteffekt der LED werden zwei oder mehr Elemente kombiniert, beispielsweise Galliumphosphid und Indiumgalliumnitrid.

Dotierung

Durch eine Dotierung – den Einbau von geringen Mengen an Fremdatomen als „Störstellen“ im Kristall – kann man die elektrische Leitfähigkeit von Halbleitern gezielt steigern. Von dieser Leitfähigkeit hängen der Einsatzbereich und die Funktionsweise von Halbleitern in entscheidendem Maße ab. Die (positive oder negative) Dotierung legt also fest also, welche spezielle Eigenschaft ein bestimmter Halbleiter hat und bestimmt bei Leuchtdioden zusammen mit den Ausgangselementen die Lichtfarbe.

LED-Chips bestehen aus zwei verschiedenen Schichten von positiv und negativ dotierten Halbleitern. Am Übergang der beiden Schichten (p- und n-Schicht) gleicht sich die Ladung zunächst aus. Es genügt nun schon eine kleine Spannung in der „richtigen“ Richtung, damit die Elektronen „rekombinieren“ – also ihren jeweiligen, künstlich erzeugten Mangel ausgleichen. Dabei wird Energie in Form von Licht(blitzen) frei.

Interessant zu wissen

Die Halbleitertechnik gilt als Schlüsseltechnologie des 20. Jahrhunderts – vom einfachen Transistorradio bis zum hochentwickelten medizinischen Gerät funktioniert nichts ohne Halbleiter. Trotzdem ihre elektrotechnischen Grundphänomene schon vor 150 Jahren empirisch erforscht wurden, konnten sie erst durch die Quantenphysik auch theoretisch erklärt werden. Diese Erklärungen sind kompliziert und setzen viel Fachwissen voraus – im Allgemeinwissen gibt es nur stark verkürzte Zusammenfassungen, in denen die Zusammenhänge nicht wirklich durchschaubar werden.
Ab den 1930er Jahren wurde langsam das Potential entdeckt, dass in den aus Halbleiter gebauten Transistoren steckt: Der Siegeszug des Computers und aller damit verbundenen Technologien konnte beginnen.

LED-Chips gehören mit einer Kantenlänge ab etwa einem Millimeter zu den kleinsten verfügbaren Lichtquellen. Sie strahlen ein nahezu punktförmiges Licht ab. Reflektor und Linse sowie eine Kombination mehrerer Chips sorgen dafür, dass das Diodenlicht breiter streut. Trotzdem sind LEDs durch ihre technischen Grundbedingungen im Verhältnis zu den nach allen Seiten strahlenden Glühlampen und Leuchtstoffröhren immer stark in eine Richtung konzentriert und dadurch weniger für eine gleichmäßige Ausleuchtung von Flächen geeignet. (siehe dazu den Unterschied zwischen „Lumen“ und „Candela“ im Lexikon Licht).

Lichtfarbe

Je nachdem, welches Element für die Herstellung des Halbleiters verwendet wurde, und welche Dotierung erfolgte, gibt die Leuchtdiode Licht einer anderen Wellenlänge, also Farbe, ab. Jede Farbe hat demnach ein ganz spezifisches Halbleiterkristall zur Grundlage. Und: Leuchtdiodenlicht ist immer monochrom – jede einzelne kleine Diode kann genau eine Farbe erzeugen. Weißes Licht kann nicht direkt erzeugt werden.

 

Dass Dioden Licht abgeben können, ist übrigens schon lange bekannt: Bereits 1907 beobachtete ein englischer Physiker erstmals die so genannte Elektrolumineszenz: anorganische Stoffe (Kristalle) können Licht emittieren, wenn sie elektrisch angeregt werden. Bis aus diesen Beobachtungen aber ein alltagstaugliches Leuchtmittel wurde, dauerte es noch fast hundert Jahre. (siehe auch Die Entwicklung der künstlichen Beleuchtung, Zur Lichtphysik).

Ab 1957 begann eine intensive Forschung an den kleinen bunten Leuchten, die ihren Durchbruch erzielte, als es um 1990 gelang, sehr energieeffiziente blauen Leuchtdioden mit einer orangefarbenen Fluoreszenzschicht zu verbinden und so die Möglichkeit entstand, kostengünstig weißes Licht zu erzeugen.

Von der einfachen Leuchtdiode zur modernen LED

Die direkte Erzeugung von weißem Licht aus Leuchtdioden ist technisch nicht möglich, denn Dioden leuchten – bedingt durch die Kombination ihrer Ausgangselemente und die gezielte Dotierung mit Fremdatomen – immer monochrom, also in einer einzigen, ganz spezifischen Farbe. Um weißes Licht zu bekommen, muss kombiniert werden. Dazu gibt es zwei verschiedene technische Verfahren:

Weiß aus drei Farben

Das erste ist die Kombination von Dioden in rot, grün und blau (RGB-Modus). Dieses Verfahren bedingt aber eine sehr genaue Abstimmung der drei Ausgangsfarben, deren Halbleiterkristalle unterschiedliche elektrische Eigenschaften haben. Da LEDs im Laufe der Zeit altern und sich ihre Leuchtkraft verändert, ist die Abmischung der Farben in der Praxis schwer zu kontrollieren.

Lumineszenskonversion

Das zweite Verfahren nutzt die so genannte „Lumineszenzkonversion“ und funktioniert ähnlich wie bei den Leuchtstofflampen. Direkt über dem blau strahlenden LED-Chip wird eine dünne Schicht aus orange leuchtenden Fluoreszenz- oder Konversionsfarbstoffen, die zum großen Teil aus Oxiden oder Sulfiden sowie Seltenen Erden bestehen, aufgedampft. Sie wandeln einen Teil des blauen Lichts um, so dass es am Ende weiß erscheint. Dieses Verfahren wird derzeit in fast allen für den Hausgebrauch erhältlichen LEDs angewendet. Die orange Schicht ist, je nach Optik der Lampe, oft deutlich zu sehen.

Interessant zu wissen

Kaltweiße, neutralweiße und warmweiße LEDs unterscheiden sich durch die Dicke der Fluoreszensbeschichtung auf dem Chip. Je dicker die Schicht, desto wärmer erscheint das Licht. Dadurch sinkt aber auch die Energieeffizienz, da mehr Energie gebraucht wird, um die Leuchtschicht zu durchdringen.

Statt der weiter oben beschriebenen Leuchtdioden, die über Drähte (Kathode/Anode) an den Strom angeschlossen werden, werden heute meist so genannte SMD-Chips verbaut, bei der die Bauteile der Diode auf einem millimetergroßen Trägerelement (Platine) aufgebracht werden, das dann direkt verlötet werden kann.

SMD-Chip

SMD bedeutet „Surface mounted Device“, also oberflächenmontierbares Bauteil. Diese kleinen flachen Chips, von dem man in vielen LED-Leuchtmitteln die orangefarbene Oberfläche sehen kann, sind sehr praktisch in der Handhabbarkeit und werden in fast allen LED-Lampen eingebaut.

LED-Leuchtmittel, die nicht „Retrofit“ (d.h. mit einer E27- oder E14-Fassung versehen) sind, brauchen Leuchten mit passenden Fassungen oder sind gleich fest mit einer Leuchte verbaut. Es gibt inzwischen für die meisten  bisher verwendeten Leuchtmittel auch LED-Versionen zu kaufen. Der Übersichtlichkeit halber wird hier der Aufbau von Retrofit-LEDs dargestellt, die anstelle von Glühlampen verwendet werden können. Andere Modelle finden sich auf den Seiten der großen Elektronikhändler, sowie im fachspezifischen Handel (z. B. für Bühne und Fotografie).

Durch die Fassung wird die LED mit dem Strom verbunden. Dieser (Wechsel)Strom muss durch ein elektronisches Vorschaltgerät, dem LED-Treiber, der im Sockel der Lampe eingebaut ist, gleichgerichtet werden, denn auf Stromschwankungen reagieren die Dioden sehr empfindlich. Von der Qualität des Vorschaltgerätes hängt es ab, wie stark eine LED flimmert.

Auf einer Platte über der Elektronik sind die LED-Chips so angeordnet, dass sie ihr Licht mehr streuen können und dadurch dem Abstrahlverhalten der Glühlampe ähnlicher werden.

Obwohl die Lichterzeugung in der LED nicht  - wie bei der Glühlampe - aus der Erwärmung eines Stoffes erfolgt, entsteht doch (wie auch beim Computer) erhebliche Wärme bei der Umwandlung von Strom in Licht, die durch ein entsprechendes Kühlsystem abgeleitet werden muss. Ein Kühlelement aus Aluminium oder Keramik leitet die Abwärme an die Raumluft ab. Bei LED-Spots ist es oben um den Reflektor verbaut, bei LED-Retrofits sitzen die Kühlelemente meist unter der runden (Plexi)glasbirne um das Vorschaltgerät herum. Bei fest verbauten LED-Chips wird durch Luftschlitze o.ä. in der Leuchte für die nötige Abkühlung gesorgt.



Über die Beschäftigung mit der Funktionsweise moderner LED-Lichttechnik hinaus kann man sich die Frage stellen, wie es um gesundheitliche Auswirkungen und ökologische Aspekte steht. LEDs werden als sauber, umweltfreundlich und risikolos vermarktet. Hält das einer genaueren Nachfrage stand?

Gesundheitliche Aspekte

Flimmern

Lichtflimmern oder Lichtmodulation (nicht zu verwechseln mit dem unregelmäßigen „Flackern“ einer Lampe, das durch manchmal vorkommende Spannungsabfälle im Netz verursacht wird) nennt man Schwankungen in der Leuchtdichte, die durch die Technik des Leuchtmittels selbst bedingt sind. Diese Schwankungen werden oft gar nicht direkt wahrgenommen, da  Auge und Gehirn solche kleinen Unregelmäßigkeiten zunächst ausgleichen. Auf Dauer belastet ein ständiges Lichtflimmern aber das gesamte Nervensystem (siehe Medizin und Gesundheit, Umraumgestaltung und Ergonomie).

Im Prinzip flimmern alle Leuchtmittel, die mit haushaltsüblichem Wechselstrom betrieben werden. Bei der Glüh- und der Halogenglühlampe sorgt aber das thermische Trägheitsmoment (die Zeitdauer, bis der heiße Draht auf die Wechselspannung des Stromnetzes reagiert) dafür, dass Flimmern so gut wie gar nicht vorkommt.

Anders ist das bei Leuchtstofflampen oder bei den LEDs: Sie reagieren technisch bedingt  sofort auf den Spannungswechsel. Um dem entgegenzutreten, werden so genannte Vorschaltgeräte in die Lampen eingebaut, die für Gleichstrom sorgen sollen und damit auch Flimmern vermeiden. Von der Qualität dieser Vorschaltgeräte (die für einen deutlich höheren Lampenpreis sorgen) hängt es ab, wie stark eine Lampe flimmert.

Es gibt verschiedene Verfahren, mit denen der Flimmereffekt  eines Leuchtmittels exakt gemessen werden kann, aber bisher keinen normativen Standard, in dem Grenzen für Lichtflimmern festgelegt sind – daher auch keine entsprechenden Hinweise  auf der Verpackung eines Leuchtmittels. Deshalb ist es beim Kauf nicht zu erkennen, ob man ein flimmerfreies oder ein extrem flimmerndes Leuchtmittel erwirbt.

Ein weiteres Problem entsteht bei der Dimmung: In der Regel flimmern dimmbar gemachte LEDs technikbedingt erheblich und sollten von empfindlichen Menschen nicht benutzt werden.

Weiterlesen:
www.wirsindheller.de/Dimmen-von-LEDs-Grundlagen-der-Dimmverfahren
www.derlichtpeter.de/de/lichtflimmern/

Die Welt aus der Sicht eines flimmersensiblen Menschen:
www.kultradio.eu/2018/02/01/leben-in-der-disko

Blendung und thermische Effekte

Aus medizinischer Sicht gibt es bei stark gebündeltem Licht von hoher Leuchtdichte, wie es die LEDs (im Gegensatz zu Glühlampe und Leuchtstofflampe) ausstrahlen,  oft das Problem der (physiologischen wie psychologischen) Blendung. Am deutlichsten wird das bei Autoscheinwerfern1 - Blendung im Autoverkehr gehört zu den anerkannten Unfallursachen und wird durch LEDs sicher nicht vermindert.

Blendung kann aber auch am Arbeitsplatz zum Problem werden, wenn die Leuchtdichte im Raum zu hoch ist oder es zu hohe Unterschiede zwischen den einzelnen Lichtzonen gibt. Wenn das Auge solche Licht-Irritationen permanent ausgleichen muss, kann es wie beim Flimmern zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen und Störungen im Arbeitsablauf kommen.

Die durch direkte Lichteinstrahlung ins Auge erzeugte Blendung kann auch noch aus anderen Gründen gefährlich sein:
Starkes blaues oder kaltweißes Licht kann im Auge photochemische Reaktionen auslösen, durch die die Netzhaut angegriffen wird. Das gilt für alle Lampen, die einen Anteil blaues Licht (siehe weiter unten: Blue light hazard) emittieren, für LED aber, eben wegen des erhöhten Blauanteils, in gesteigertem Maße.  In haushaltsüblichen LED-Lampen sind die hellleuchtenden Chips meistens durch opake Scheiben oder Lampenkörper abgedeckt, so dass hier kein direktes Risiko für die Augen besteht. An Arbeitsplätzen kann sich die Lichtexposition aber im Laufe eines Tages so addieren, dass das bei der Leuchtmittelwahl berücksichtigt werden muss.

Die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin hat daher einige Fabrikate von LED-Lampen in die Risikogruppe 2 eingeordnet. Denn die Blendung dieser Lampen ist so unangenehm stark, dass man sich unwillkürlich abwendet, wenn man direkt ins Licht schaut. Wer dann trotzdem weiter hineinschaut, überschreitet innerhalb von Sekunden den geltenden Grenzwert für den Schutz der Augen.

Vorsicht gilt auch beim Gebrauch von LED-Taschenlampen: sie dürfen auf keinen Fall direkt in das Gesicht anderer Menschen leuchten.

 

1 Siehe z. B. hier www.zeit.de/news/2016-12/11/auto-augenaerzte-sehen-zu-helle-scheinwerfer-als-gefahr-im-verkehr,
hier: www.daserste.de/information/wissen-kultur/w-wie-wissen/scheinwerfer
oder hier – flott formuliert und mit vielen Hintergrundinfos: www.healthylight.de/warum-autos-so-blenden
und www.healthylight.de/egoistenlicht-die-neue-lichtverschmutzung
Blue Light Hazard und circadiane Rhythmik

Blaues Licht hat eine messbare Wirkung auf das menschliche Auge:

Die Photoretinitis oder Blaulichtgefährdung ist unter anderem für die Schädigung der Augennetzhaut (Makuladegeneration) verantwortlich, die in den letzten Jahren stark zugenommen hat. Der erhöhte Blaugehalt der LEDs wird dafür mitverantwortlich gemacht.

Weiterlesen:
www.fastvoice.net/2013/06/16/netzhaut-risiko-blue-hazard-bei-led-licht
www.lichtundgesundheit.de/Lichtundgesundheit/Roberts
www.all-electronics.de/blue-light-hazard-von-led-lichtquellen
www.rheinpfalz.de/artikel/blaues-led-licht-ist-ueberall-und-nicht-gut-fuer-die-augen

Eine andere Wirkung von blauem Licht betrifft den ganzen Menschen: die so genannte circadiane Rhythmik – der Zeittakt, der im Menschen zum Beispiel für einen gesunden Schlaf-Wachrhythmus sorgt – wird in erheblichem Maße vom blauen Anteil des Lichts bestimmt. Wenn Kunstlicht viel blau enthält, kann das Störungen im Schlafrhythmus hervorrufen. Blaulicht aus LEDs – neben Lampe vor allem aus PC-Bildschirmen und Smartphones – hat einen erheblichen Anteil daran. (siehe Medizin und Gesundheit)

Weiterlesen:
www.ergoptometrie.de/einfluesse-von-blauem-licht
www.ncbi.nlm.nih.gov
www.spiegel.de/gesundheit/diagnose/licht-von-handy-laptop-und-tablet-stoert-schlaf

 

LED-Spektren im Vergleich:
Oben eine neutralweiße LED - der hohe Blaulichtanteil ist deutlich zu sehen
Unten eine warmweiße LED - auch hier ist noch ein verhältnismäßig hoher Blauwert vorhanden

Elektrosmog

Bei allen Leuchtmittel, die einen Transformator benötigen (Energiesparlampen, Leuchtstofflampen, Niedervoltlampen) treten genauso wie bei Bildschirmen elektrische Felder auf. Auch LEDs benötigen ein Vorschaltgerät und verursachen Elektrosmog, der negative Auswirkungen beispielsweise auf das Nerven- und Hormonsystem haben kann.

Für Bildschirme ist die in Schweden entwickelte TCO-Norm ein Mittel, um strahlungsarme Varianten zu kennzeichnen. Energiesparlampen und LEDs können zum Teil deutlich über dieser Norm liegen, wie Untersuchungen der Zeitschrift Ökotest 2011 und 2017 ergaben.

Weiterlesen:
www.oekotest.de/bauen-wohnen/20-LED-Lampen-im-Test_110321_1.html (Der Artikel ist kostenpflichtig)

Ökologische Aspekte

Lichtverschmutzung

Die leichte Verfügbarkeit der LED-Technologie und ihre technisch einfache Anwendung haben dazu geführt, dass gerade im Außenbereich viel zusätzliches Licht installiert wird. Die steigende Erhellung der Industriestädte auf der ganzen Welt mit all ihren negativen Folgen für Mensch und Natur (siehe Elektrisches Licht und die Folgen) hängt in erheblichem Maße auch mit den vielen Nutzungsmöglichkeiten der LEDs zusammen.

Weiterlesen:
www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/lichtverschmutzung-durch-led-lampen-so-gross-ist-das-problem
www.spektrum.de/news/wie-led-lampen-den-dunklen-nachthimmel-bedrohen

Seltene Erden

Seltene Erden ist eine irreführende Bezeichnung für Stoffe, die in fast allen modernen technologischen Anwendungen unverzichtbar sind. Es handelt sich dabei um Metalle, die gar nicht unbedingt selten vorkommen – allerdings nur in sehr kleinen Mengen, manchmal auch nur als Beimischung anderer Mineralien. Für ihren Abbau müssen daher aufwändige chemische Extraktionsverfahren eingesetzt werden, die als ökologisch problematisch eingestuft werden (giftige Schlämme, radioaktive Rückstände). China beherrscht den Weltmarkt für Seltene Erden.

Für Leuchtmittel werden 8% des jährlichen Abbaus verwendet. LED-Chips enthalten einen kleinen Teil solcher Seltener Erden (wie Cer, Luthetium oder Europium). Derzeit gibt es keine effektiven Recyclingverfahren, mit denen sie extrahiert und wiederverwendet werden können.

Ökobilanzen

Die vorliegenden Ökobilanzen der LEDs beruhen auf Berechnungen von Lichtherstellern, meldet u.a. das Umweltinstitut München. Dabei wird dem Herstellungsprozess (technische Verfahren, lange Transportwege...) im Verhältnis zu Lebensdauer der Lampe nur ein geringer Stellenwert eingeräumt.
Unabhängige Ökobilanzen zu LEDs liegen unserer Kenntnis nach bisher nicht vor.

Ein wichtiger Faktor ist dabei auch die Austauschbarkeit des Leuchtmittels: Da LED-Chips klein und leicht zu handhaben sind, werden sie in neue Leuchten vermehrt fest eingebaut. Wenn das Leuchtmittel kaputtgeht, muss also die ganze Leuchte entsorgt werden. Dieses Verfahren sollte grundsätzlich hinterfragt werden, sagt die Deutsche Umwelthilfe.

Auch bei Neuwagen kann man diesbezüglich böse Überraschungen erleben: die LED-Chips im Scheinwerfer sind direkt auf dem Gehäuse verklebt, das ganze Scheinwerfer-Modul bildet eine untrennbare Einheit. Falls es zu einem Ausfall kommt, muss der komplette Scheinwerfer getauscht werden – eine teure Angelegenheit.

Weiterlesen:
www.tz.de/auto/led-scheinwerfer-ausfall-geht-geld

Lebensdauer

LEDs werden mit sehr langen Lebenszeiten beworben - zwischen 10.000 und 50.000 Stunden geben die Hersteller an. Solche Lebenszeiten sind aber bisher nur im Test erreicht. Weder sind die Lampen lang genug auf dem Markt, noch sind alle in der Praxis wirksamen Faktoren schon in die Tests miteingeflossen. Diverse Rückmeldungen von Anwendern lassen darauf schließen, dass diese Angaben mit Vorsicht betrachtet werden sollten. Denn es kommt nicht nur auf den lichtemittierenden Chip an: Vor allem das elektronische Vorschaltgerät kann je nach Qualität relativ anfällig sein und trotz der errechneten Lebensdauer für ein vorzeitiges Aus sorgen.

Außerdem können einzelne Lampen Ausschussware sein, eine Frühausfallrate von 5-10% ist auch laut EU-Verordnung erlaubt.

Die LED-Chips selbst gehen in der Regel nicht kaputt, sondern verlieren langsam an Leuchtkraft. Die Nutzlebensdauer einer LED gilt als beendet, wenn die Leuchtkraft auf 70% gesunken ist.

Weiterlesen:
www.rieste.at/licht/planung/licht-know-how/led-lebensdauer-50-000-stunden
www.blog.notebooksbilliger.de/licht-oder-nicht-sind-led-lampen-wirklich-so-langlebig
www.heise.de/tp/features/Sind-LED-Lampen-zu-lange-haltbar

Technische Daten

Technische Daten
Leistung: je nach Lampe, ungefähr 8-13 Watt entsprechen 60 Watt einer Glühlampe
Lichtstrom: rund 800 Lumen bei 10 Watt (entsprechend 60 Watt-Glühlampe)
Lichtausbeute: 56 - 105 lm/W bei  800 Lumen
Energieeffizienzklasse: A+ bis A++ (von A++ bis E, also bester Wert in Bezug auf Effizienz)
Farbtemperatur: im Durchschnitt 2600 K bis 4000 K (warmweiß bis neutralweiß) für Hausgebrauchslampen, es sind auch höhere Farbtemperaturen möglich
Farbwiedergabe: 80-95 Ra (von 100, also stark schwankender Wert in Bezug auf Farbwiedergabe)
Lebensdauer: nach Herstellerangaben ca. 10.000 bis 50.000 Stunden. Herstellergarantien zwischen 2 (gesetzliche Gewährleistungspflicht) bis maximal 5 Jahren
Vorteile

LEDs sind äußerst energieeffizient, sie verbrauchen von allen Leuchtmitteln den geringsten Stromanteil zur Lichterzeugung und sind sehr lange haltbar. Mit LEDs können fast alle Farben erzeugt werden, weißes Licht ist allerdings nur als Mischfarbe möglich.

In LEDs ist kein Quecksilber enthalten. Bei Bruch sind nach derzeitigem Kenntnisstand keine gesundheitlichen Risiken zu erwarten. LEDs sind also kein Sondermüll, müssen aber, da sie Elektronikbausteine enthalten, im Wertstoffhof als Elektronikschrott entsorgt werden.

LEDs sind schaltfest: häufiges An- und Ausschalten hat bei Hausgebrauch keinen Einfluss auf die Lebensdauer.

LEDs sind in vielen Formen und Größen zu erhalten und bieten viel Gestaltungsfreiheit bei der Raumbeleuchtung.

Nachteile

LEDs verlieren mit der Zeit an Leuchtkraft, in warmweißes Leds wird der Blauanteil dabei wieder höher. Ihre Farbwiedergabe ist im Durchschnitt deutlich schlechter als bei Temperaturstrahlern.

LEDs emittieren fast immer Elektrosmog, sie sollten daher nur in einer Entfernung von 1-2 m zum Verbraucher verwendet  werden. Zu weiteren, teilweise gesundheitsbedenklichen Aspekten mehr im obenstehenden Text.

LEDs sind nur dimmbar, wenn das explizit angegeben ist, und auch dann nicht mit jedem konventionellen Dimmer kompatibel. Beim Dimmen entsteht oft (unsichtbares oder sichtbares) Flimmern.

In Kinderzimmern wird laut einer Studie des französischen Gesundheitsministeriums die Anwendung von LEDs nicht empfohlen.

Die LED-Technologie ist eine neue Technologie und in ständiger Entwicklung – sowohl bei den Vor- wie bei den Nachteilen können sich daher immer wieder Veränderungen ergeben. Viele Aussagen sind Herstellerangaben und sollten mit gesunder Skepsis  betrachtet werden.

Weiterlesen

Zur Lichtphysik

Die Entwicklung der Optik von Galilei bis zu Einstein und darüber hinaus

Lexikon Licht

Was bedeuten Watt, Lux, Lumen und Candela?

Leuchten

Von Lampenschirm und LED-Leiste, Wohnzimmerleuchte und Seilsystem