Licht spielt in täglichen Leben der Menschen eine wichtige Rolle. Viele Bereiche des täglichen Lebens, z.B. im Wohnumfeld oder im Automobil, aber auch kleinere Gebrauchsgegenstände wie Mobiltelefone benötigen Lichtquellen, um uns eine zu jeder gewünschten Zeit ein Höchstmaß an Lebensqualität zu ermöglichen. Leuchtdioden (LED; vom engl. „light emitting diodes“) besitzen hier ein enormes Einsatzpotenzial.
Herkömmliche Glühlampen sind immer noch eine verbreitete Lichtquelle. Ihr Licht wird vom Menschen als angenehm empfunden. Sie wandeln aber nur 5% der eingesetzten Energie tatsächlich in Licht um - der Rest geht als Wärme verloren. Moderne Energiesparlampen haben zwar einen besseren Wirkungsgrad, aber das Licht wird oft als weniger angenehm empfunden. Weiterhin benötigen sie ein vergleichsweise großes Bauvolumen.
Weltweit nimmt die Beleuchtung einen Anteil von 19% am Verbrauch der elektrischen Energie ein. Moderne Lichtquellen helfen, den Energiekonsum zu verringern. Die LED stellt eine Alternative zu den traditionellen Lichtquellen dar. Zum einen kann sie hocheffizient sein, zum anderen kann man sie in einem sehr kleinen Gehäuse unterbringen.
Leuchtdioden sind elektronische Bauteile, bei denen durch Anlegen elektrischer Spannung an einen sog. p-n-Übergang (der eigentlichen Diodenstruktur) Licht ausgesendet wird. Der eigentlich leuchtende Chip besteht aus anorganischen Halbleitermaterialien. Das ausgesendete Licht ist stets einfarbig und seine Farbe hängt vom Material und inneren Aufbau im Halbleiterchip ab. Zur Erzeugung von weißem Licht kann bei Leuchtdioden auf verschiedene Arten vorgegangen werden. Zum einen ist es möglich, Dioden mit Emissionswellenlängen im Roten, Blauen und Grünen räumlich zusammenzufassen, und so durch additive Farbmischung Weißlicht zu erzeugen. Der momentan aber verbreitete Weg ist die Luminiszenskonversion eines Teils des von der LED erzeugten monochromatischen Lichts mittels Leuchtstoffen in Licht einer anderen Wellenlänge, die additiv zusammen mit der Ausgangswellenlänge Weißlicht ergibt. So verwendet man heute beispielsweise blau leuchtende LEDs, die mit einem gelb leuchtenden Leuchtstoff kombiniert werden. Leuchtdioden wurden in den letzten Jahren für eine Reihe von Anwendungsfeldern verfügbar. Noch vor 10 Jahren wurden überwiegend farbige LED in Bereichen eingesetzt, in denen nur geringe Lichtmengen nötig waren, z.B. im automobilen Armaturenbrett. Inzwischen sind Weißlicht-LED weit verbreitet. Zunächst als Hintergrundbeleuchtung für die Anzeigen in Mobiltelefonen eingesetzt, erobern sie zunehmend auch Anwendungen, in denen große Lichtmengen gefragt sind, z.B. im Autoscheinwerfer oder der Allgemeinbeleuchtung.
Längst sind allerdings noch nicht alle technologischen Fragen bei der LED-Technologie gelöst. Zum einen ist die jetzt schon sehr hohe Effizienz von mehr als 30% Lichterzeugung bei weitem noch nicht die erreichbare Grenze - selbst konservative Schätzungen gehen von einem Potenzial von mehr als 50% für den erreichbaren Wirkungsgrad aus, zum anderen sind LED verglichen mit herkömmlichen Lichtquellen bezogen auf ihre Lichtleistung noch vergleichsweise teuer. Diesen Fragestellungen hat sich das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit der Förderinitiative "NanoLux - Weißlicht-LED für die Beleuchtung" gewidmet.
Ziel der Projekte war, die Lichtausbeute und die verfügbare Lichtmenge aus den LED-Chips deutlich zu steigern und gleichzeitig die Lebensdauer der Bauelemente zu verbessern. Deutsche Unternehmen - sowohl Leuchtmittelhersteller als auch die mittelständisch geprägte Leuchtenindustrie - sind in einer hervorragenden Ausgangssituation, ihre Weltmarktposition im Bereich der Beleuchtung durch die LED-Technologie weiter zu stärken.Hier finden Sie geförderte Verbünde aus dem Forschungsfeld "Leuchtdioden (LED)".
Obwohl die Vorteile von LEDs klar auf der Hand liegen (sie sind besonders energieeffizient und umweltschonend, besitzen eine deutlich längere Lebensdauer als die „Energie fressenden“ Glühlampen und schaffen eine angenehme Beleuchtungsatmosphäre) verläuft die Einführung der neuen Technologie in den öffentlichen und privaten Raum dennoch bisher eher zögerlich. Um die Berührungshemmnisse zu überwinden und die bevorstehende, breite Markteinführung der LED-Technologie in Deutschland zu unterstützen, hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Mai 2009 erfolgreich den bundesweiten
LED-Wettbewerb "Kommunen in neuem Licht" im Rahmen der übergeordneten „
LED-Leitmarktinitiative“ ausgerufen. Über 140 eingereichte Wettbewerbsbeiträge dokumentieren die Aktualität und Dringlichkeit des Themas LED in der Allgemeinbeleuchtung für die Kommunen in Deutschland. Mit einer Förderung von jeweils bis zu zwei Millionen Euro durch das BMBF werden die zehn Gewinnerkommunen nun ihre LED-Projekte schnellstmöglich umsetzen.
Weitere Informationen
Bekanntmachungen
Wettbewerb Kommunen in neuem Licht
Geförderte Verbundprojekte
NanoLux - weiße Leuchtdioden für die Beleuchtung
Geförderte Verbundprojekte
| MOPO |
LED-Module mit primärer Optik für die Anwendung im Automobilbau |
10.05-09.08 |
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| SUN-LED |
Neuartige Weißlicht-Konversions-Leuchtdioden mit nanokristallinen Leuchtstoffen und deren Anwendungen zur innovativen Beleuchtung in den Bereichen Architektur und Zahnmedizin |
01.05-12.07 |
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| TLW-LED |
Tausend-Lumen-Weiß-LED |
01.05-07.08 |
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