String-Technik Eine LED-Filamentleuchte kommt der Glühlampe sehr nah

Eine LED aus Filament ist der klassischen Glühfadenlampe nachempfunden. Doch ist sie sie bedeutend sparsamer. Allerdings ähnelt die Qualität des Lichts wiederum der einer Glühlampe.

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Optisch gleicht die LED-Filament-Lampe ihrer Vorgängerin und wird daher gerne mit dem Label „Retrofit“ versehen. Statt Glühfäden enthält sie jedoch Strings oder auch Filaments, auf denen eine Vielzahl von LED-Chips liegen. Dabei wird das Licht dank einer Geometrie von 4π in einem Abstrahlwinkel von fast 360 Grad abgeben. Mit einem hitzebeständigen Kleber werden sie auf ein transparentes Substrat aufgebracht.

In diesem Punkt hat die Glühlampe mit LED-Filament bereits einen Entwicklungsschritt durchlaufen: Inzwischen lassen sich statt des eher teuren Saphir auch Glas oder Keramik als Substratmaterial verwenden. Somit konnten auch die Herstellungskosten deutlich reduziert werden.

Der reflektierende Effekt und die Kugelform

Über einen feinen Golddraht werden die LED-Chips mit dem Treiber verbunden. Der Treiberbaustein für die LEDs arbeitet mit Wechselstrom und benötigt dank der hohen Konversionseffizienz nur wenig Platz, so dass er diskret im Lampensockel verschwindet. Die Strings können kegelförmig, plan oder auch säulenartig um den mittigen Pol gruppiert sein.

Durch die spezielle Anordnung des LED-Filaments lässt sich der reflektierende Effekt des transparenten Substrats zusammen mit den kugelförmigen LED-Chips optimal nutzen: Der nominelle Abstrahlwinkel der hier vorgestellten LED-Filament-Lampe liegt bei etwa 330 Grad, wobei das warm-weiße Licht gleichmäßig in den Raum abgegeben wird. Zwar kommt die Farbwiedergabe nicht ganz an die Werte der herkömmlichen Glühlampen heran, allerdings fällt das jedoch ohne direkten Vergleich nicht auf: Der Color Radiation Index, kurz CRI, der meisten LED-Lampen liegt bei 80 Prozent im Vergleich zu einer Glühfadenlampe. Einige Modelle erreichen aber auch Werte von über 90.

Der Glaskörper der LED-Lampe ist der klassischen Glühlampenform nachempfunden. Das verwendete Gas wird mit Hilfe einer Vakuumvorrichtung eingebracht. In der hier vorgestellten Leuchte handelt es sich um das Edelgas Helium, welches über eine hohe Wärmeleitfähigkeit verfügt. So kann es die Kühlfunktion übernehmen: Ein Vorteil im Vergleich zur ersten Generation von LED-Lampen. Bei diesen ersten Modellen wurde das Licht wegen der eingebauten Kühlkörper nur in den oberen Halbraum abgegeben. Darüber hinaus schützt das Gas vor äußeren Einflüssen: Umgebungstemperaturen von -40 bis 60 °C sind kein Problem.

Die Leistung der Filament-LED liegt bei 12 W

Der Einsatz ist sinnvoll, wenn das Licht häufig oder über längere Zeiträume benötigt wird. Auch für Lampen, die häufig ein- und ausgeschaltet werden, beispielsweise durch einen Bewegungsmelder, eignen sich die LED-Filament-Lampen dank ihrer bis zu 20.000 Schaltspielen gut. Zum Vergleich: Eine herkömmliche Glühlampe lässt sich etwa 1000 Mal schalten. Die Startverzögerung liegt bei unter einer Sekunde.

Eine LED-Filament-Lampe mit 6 W ersetzt bereits eine herkömmliche Glühlampe mit 60 W. Somit ist sie um den Faktor 10 effizienter. Bei einer täglichen Einschaltdauer von drei Stunden ergibt sich ein Einsparpotenzial von etwa 60 Kilowattstunden pro Jahr, was bei einem Kilowattstundenpreis von 0,29 Euro mehr als 16 Euro einspart. Da die Filament-Glühlampen mit LED inzwischen im einstelligen Euro-Bereich im Handel verkauft werden, amortisiert sich die Anschaffung der Leuchten schnell. Vor allem, wenn man die Lebensdauer zusätzlich in die Rechnung einbezieht: In dem hier genannten Beispiel ergibt sich eine jährliche Betriebsdauer von etwa 1000 Stunden, der eine Lebensdauer der Filament-Glühlampen von mindestens 15.000 Stunden gegenüber steht.

Die Filament-Lampen mit LED sind in verschiedenen Leistungen verfügbar. Neben der klassischen Birnenform gibt es sie in Kerzen-, Kugel- oder Windstoß- und Globe-Design. Mittlerweile sind auch dimmbare Modelle auf dem Markt. Die Entwicklung von LED-Chips, die mit der Netzspannung von 230 V arbeiten, ist bereits im Gange, so dass die Lebensdauer der LED-Filament-Lampe mittelfristig noch steigen wird.

Ursprung der String-Technik in Asien

Die String-Technik mit LEDs hat ihren Ursprung in Asien. Die Patentrechte für Europa, Australien, Japan und den USA des hier vorgestellten Konzepts hält sich das chinesische Unternehmen Ledisong, das die LED-Lampen von insgesamt vier lizenzierten Herstellern produzieren lässt. Die verschiedenen Fachhändler können die Produkte beispielsweise über die Firma Hellum beziehen. Das Unternehmen ist autorisierter Direktimporteur und damit der wichtigste Partner von Ledisong in Deutschland.

* Joachim Rüther ist Geschäftsführer der Hellum Hans Jahn Glühlampen GmbH in Coburg.

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