Beleuchtung: LED werden bald noch stromsparender – und billiger

Beleuchtung: LED werden bald noch stromsparender – und billiger

von Wolfgang Kempkens

Nanotechnonologie macht LED noch effizienter. Ikea will bei Beleuchtungen schon 2015 ganz auf die Sparwunder umstellen.

Leuchtdioden, auch als LED bekannt, sind ohnehin schon Rekordhalter im sparsamen Umgang mit Energie. Demnächst werden sie noch effektiver. Das Münchner Unternehmen Osram hat an seinem Halbleiterstandort Regensburg eine Technik entwickelt, die den Lichtstrom bei gleichem Stromverbrauch um zehn Prozent vergrößert.

Gleichzeitig reduziert das Verfahren die Herstellungskosten, weil die LED-Rohlinge kleiner werden. Daher passen mehr als bisher auf einen Wafer, also die Unterlage, auf der die fotoelektrisch aktiven Schichten nach und nach aufgebracht werden. Beide Entwicklungen lassen hoffen, dass Leuchtdioden, die Glühlampen ersetzen, billiger werden. Derzeit kosten die Lichtspender je nach Leistung zwischen sieben bis zehn Euro.

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Hochhäuser in der LampeDie ersten Prototypen der so genannten 3D-Nano-LED haben die Osram-Forscher bereits hergestellt. Während heutige LED eine glatte Oberfläche haben, aus der das Licht austritt, haben die Regensburger Wissenschaftler eine zerklüftete Oberfläche geschaffen, die dreidimensional Licht emittiert.

„Wenn man sich die Oberfläche eines 3D-Nano-LED-Chips unter dem Mikroskop anschaut, sieht es aus, als hätten wir auf einem flachen Stück Land ganz viele Hochhäuser errichtet“, sagt Martin Strassburg, Innovationsmanager bei Osram in Regensburg. „Das sorgt, wenn man so will, für mehr Fassadenfläche auf gleicher Grundstücksgröße.“ Die erhöht sich durch die neue Technik um das Fünf- bis Zehnfache.

Und nicht nur die Dächer emittieren Licht, sondern auch die Wände, um im Bild zu bleiben. Weil die LED kleiner ausfallen, passen einige 1000 mehr auf jeden Wafer.

Um die LED zu produzieren, bedecken die Ingenieure die Wafer mit einer Maske, die Millionen Löcher mit einem Durchmesser von wenigen 100 Nanometern hat – ein Nanometer ist ein Millionstel Millimeter. In diesen winzigen Löcher wachsen die winzigen Hochhäuser aus fotoelektrisch aktiven Substanzen wie Indium-Gallium-Nitrid und Aluminium-Gallium-Nitrid empor. Anschließend erhalten die mikroskopisch kleinen Gebäude einen Überzug aus einem Leuchtstoff, der das von der LED erzeugte blaue Licht in weißes umwandelt. Auch der Leuchtstoff ist eine Neuentwicklung. Er ist so fein und haftfähig, dass er nicht nur auf den Dächern liegenbleibt, sondern auch an den Fassaden klebt.

Das Projekt, an dem auch Universitäten in Braunschweig, Lodz, Bristol und Madrid beteiligt sind, wird von der Europäischen Union im Rahmen eines Programms namens Gecco gefördert.

Dass Leuchtdioden die Zukunft gehört, hat auch das schwedische Möbelhaus Ikea erkannt. In Kürze will es zusammen mit dem schottischen Unternehmen Design LED Products  flexible Kacheln anbieten (siehe Aufmacherbild), in denen jeweils mehr als 100 LED leuchten. Sie sollen auf Möbeln, Lampenschirmen und an Wänden für attraktive Lichteffekte sorgen. Ab September 2015 will Ikea in seinen Läden nur noch LED verkaufen.

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