Entwärmung in der Lichttechnik

Längst schon ist der Siegeszug der LED-Technik in den westlichen Industrienationen nicht mehr zu stoppen. Immer mehr Unternehmen, Kommunen und Privathaushalte, aber auch ganze Industriezweige rüsten Ihre Technik um. Alte Dampflampen, Glühfadenbirnen oder Neonbeleuchtungen werden ausgetauscht gegen sparsamere und langlebigere Beleuchtungen.

Die Umrüstung auf LED-Technik kostet zunächst vor allem eine Menge Geld, selbst wenn man „nur“ die klassischen „Neonröhren“ gegen solche mit LED-Streifen austauscht. Daher besteht ein berechtigtes Interesse daran, dass solch eine Investition sich auch langfristig bezahlt macht (ROI). 

Zwei Faktoren sind dafür maßgeblich entscheidend: der geringere Strombedarf bei gleicher Lichtausbeute (oder eine größere Lichtausbeute bei gleichem Strombedarf) und die große Lebensdauer. Denn auch der Service zum Austausch einer ausgefallenen Lampe kann ziemlich teuer sein – man denke nur mal an sehr hohe Hallendächer oder abgelegene Straßenbeleuchtungen.

LED-Beleuchtungen bringen ideale Voraussetzungen mit, durch Stromeinsparungen und lange Lebensdauer eine Umrüstung zu rechtfertigen. Zusätzliche Betriebsarten wie z.B. gedimmtes Leuchten während Zeiten, in denen niemand im Leuchtbereich der Lampe ist oder sogar gänzliches Abschalten sind da noch gar nicht berücksichtigt.

Doch die eigentliche Lichtquelle – der Halbleiterkristall – ist so winzig, dass selbst die bessere Stromnutzung bei der Lichterzeugung eine starke Wärmeentwicklung verursacht. Auf Chip-Ebene sorgen Hersteller für eine gute Entwärmung. Allerdings müssen diese Chip-Module dann an größere Wärmesenken angebunden werde.

Lebensdauer von LED-Leuchten für z.B. Straßenbeleuchtung, Industriebeleuchtung, Kommunalbauten

Zu große Wärme reduziert zunächst die Lichtleistung, verändert mittelfristig die Farbtemperatur und verkürzt langfristig signifikant die Lebensdauer einer LED-Beleuchtung. Daher muss man bei der Konzipierung einer LED-Beleuchtung einiges beachten. Denn alle Maßnahmen ausserhalb des Chip-Designs (z.B. MCPCB, Metal Core PCB) sollten auf eine ausreichende Wärmeleitung, Konvektion und ggf. auch Wärmestrahlung ausgelegt werden. Die maximale Umgebungstemperatur spielt eine Rolle genauso wie die Lage des LED-Konstantstromtreibers oder die Art der Belüftung bzw. forcierten Kühlung.

Hersteller qualitativ wertige Lampe auf Basis von Hochleitungs-LED werden also ihren Wärmepfad so auslegen, dass eine übermäßige Wärmeentwicklung verhindert wird. Denn eine langlebige Lampe reduziert Servicekosten und Kapitalkosten. Schlussendlich wird dadurch die Zufriedenheit der Kunden erhöht und die Bereitschaft gestärkt, einen höheren Preis zu zahlen.

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