SIE SIND NICHT MEHR wegzudenken – sei es als Ein- und Aus-Lämpchen bei Fernsehgeräten, als Lichtquelle in Autos oder in Taschenlampen: Leuchtdioden, kurz LED (von englisch „Light Emitting Diode”). Dass die kleinen, intensiv strahlenden Lichtquellen „über Unterhaltungs- und Büroelektronik hinausgewachsen” seien, konstatierte bdw schon vor mehr als zehn Jahren (Heft 8/1998, „Das Lichtzeitalter”). „Doch damals war an LED-Straßenlaternen noch nicht mal zu denken”, sagt Deutschlands renommiertester Lichtforscher Tran Quoc Khanh vom Fachgebiet Lichttechnik der Technischen Universität Darmstadt. Jetzt ist die Hürde genommen. „Die LED-Straßenlaterne wird Fuß fassen und in fünf bis zehn Jahren in jeder Stadt stehen”, ist Entwicklungsfachmann Christian Reinboth von HarzOptics in Wernigerode sicher.
Das Photonik-Forschungsinstitut hat zusammen mit dem Hersteller Autev in Brandenburg an der Havel die LED-Straßenlaterne „AuLED” zur Serienreife entwickelt. Sie ist seit Anfang 2009 im Handel, aktuell werden rund zwei Dutzend solcher Laternen angeboten. LED-Lampen verbrauchen nach Herstellerangaben mindestens 40 Prozent weniger Strom als herkömmliche Straßenlampen. Und: Sie machen das Auswechseln defekter Leuchtmittel überflüssig, weil die LED genauso lange leben wie die Laternen selbst und am Ende mit ihnen zusammen ausgetauscht werden. Bei einer jährlichen Betriebszeit von 4000 Stunden haben LED-Lampen erst nach rund zwölf Jahren ausgedient. Herkömmliche Straßenlampen müssen nach drei bis vier Jahren ausgewechselt werden.
Das im März 2009 verabschiedete EU-Gesetz zur Abschaffung ineffizienter Glühlampen macht den LED den Weg frei: Ab 2015 dürfen europaweit keine Quecksilberdampflampen mehr vertrieben werden. Die Kommunen müssen bis dahin auf alternative Leuchtmittel umrüsten. In Deutschland sind derzeit fast die Hälfte aller Straßenlaternen mit Quecksilberdampflampen bestückt. „Jetzt ist der Zeitpunkt für den Markteintritt”, freut sich Photonik-Entwickler Reinboth.
Das grundlegende Prinzip ist bei allen LED-Typen gleich: Ein wenige Millimeter kleiner Halbleiterkristall erzeugt Licht. Der Kristall enthält eine Schicht, in der Elektronen im Überfluss vorkommen, und eine weitere, in der „Löcher” – positive Ladungen – überwiegen. Fließt Strom durch den Kristall, vereinigen sich in der Übergangszone der beiden Halbleiterschichten die Elektronen mit den positiven Ladungen. Dabei entsteht Licht einer bestimmten Wellenlänge, die Farbe hängt vom Material ab. Von der ersten roten LED, die 1962 ihren Marktauftritt hatte, war es ein weiter Weg bis zur jetzt beginnenden Straßenbeleuchtung. Dafür war weißes LED-Licht notwendig, das die Entwickler erst Mitte der 1990er-Jahre erzeugen konnten. Die Effizienz der weltweit ersten normgerechten LED-Straßenlampe – 2003 von der Firma Hess in Villingen-Schwenningen gebaut – war freilich mit 20 Lumen pro Watt nicht viel größer als die einer Glühlampe. Heutige Hochleistungs-LED schaffen bis zu 100 Lumen pro Watt. Damit reichen sie zwar nicht an die Lichtausbeute hocheffizienter Natriumdampflampen heran (150 bis 200 Lumen), aber sie übertreffen klar die nun zum Austausch anstehenden Quecksilberdampflampen (bis zu 60 Lumen).
Die erste LED-Straßenlaterne kostete 4500 Euro – das schreckte die Kommunen ab. Derzeit ist der Preis auf 400 bis 600 Euro gesunken. Damit liegt er zwar rund 200 Euro über dem, was Kommunen für herkömmliche Straßenlaternen ausgeben. Doch die Vorteile der neuen Laternengeneration liegen auf der Hand. „Ich denke, man kann innerhalb der nächsten zwei Jahre von einer Technologie auf gleicher Augenhöhe sprechen”, prophezeit der Darmstädter Experte Khanh. Helmine Braitmaier ■
