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Neuartige LED-Straßenleuchten helfen beim Sparen

Deutlich sparsamere LED-Leuchte entwickelt – spezielles Zusammenschalten vieler LED-Dioden – industrielle Umsetzung läuft – weniger Kosten für öffentliche Beleuchtung
Detailaufnahme des Kleinleistungsleuchtdioden-Array (Bild: KIT)
Kleinleistungsleuchtdioden Array. Hier beeinträchtig der Ausfall einer einzelnen LED das Gesamtsystem nicht. (Bild: KIT)

Eine neuartige, noch sparsamere LED-Straßenleuchte entwickelten Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Möglich sei ein Einsparungspotenzial von bis zu 20 Prozent des Stromverbrauchs gegenüber herkömmlichen LEDs. Das vermindert Kosten und den CO2-Ausstoß. Indem sie die üblichen Hochleistungsdioden durch ein spezielles Leuchtpunkte-Array – eine Anordnung von LEDs – ersetzten, konnten die Wissenschaftler eine deutliche Steigerung bei Wirkungsgrad und Lebensdauer, mehr Sicherheit und ein schöneres Licht erzielen.

Eine größere Zahl von LEDs parallel zu schalten ist schwierig, da der Ausfall einer einzelnen Diode zu einem Versagen des gesamten Systems oder Teilbereich geführt hätte, sagt Michael Heidinger vom Lichttechnischen Institut, der das Projekt durchführt. Die Alternative, die LEDs in Reihe zu schalten, sei ebenfalls mit Nachteilen behaftet, da hier mit steigender Zahl der Dioden sehr hohe Spannungen benötigt werden.

Heidinger hat eine trickreiche Schaltung erdacht, die Alterung und Ausfälle einzelner LEDs abfängt. Dadurch wird es kostengünstig möglich, eine Vielzahl von LEDs – im Prototyp waren es 144 Leuchtpunkte – auf einer einzigen Platine zu montieren und mit wesentlich geringeren Spannungen zu arbeiten. „In diesem Prototyp waren es 20 Volt“, sagt er.

Zudem führt die Konstruktion zu weniger unerwünschter Wärmeentwicklung. Mangelnde Wärmeverteilung äußere sich in lokaler Überhitzung, die sich negativ auf die Lebensdauer der Leuchte auswirke. Die Kosten für die Wärmeverteilung können bei Heidingers LED-Anordnung deutlich reduziert werden.

Von den stromsparenden Eigenschaften der neuartigen LED-Leuchte dürften zukünftig Städte und Gemeinden profitieren. Gerade ist die Umstellung der alten konventionellen stromfressenden Straßenbeleuchtung auf LED-Technik vielerorts in vollem Gange.

Diese Thematik wurde im Rahmen des Forscherverbundprojektes „Optimiertes Gesamtsystem LED-Leuchte“ durchgeführt. Die Förderung erfolgt durch „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ BMWI.

Ausführliche Informationen in der Pressemitteilung 003/2017

 

mex, 12.01.2017