Kühler ist cooler: Darum kann Kälte den LED-Leuchten nichts anhaben

Der Herbst war in diesem Jahr phasenweise schon ziemlich kühl. Jetzt steht der Winter vor der Tür – und die Temperaturen fallen weiter. Beste Bedingungen also für LED-Leuchten und -Leuchtmittel, die auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt einwandfrei funktionieren, ja bei Kälte sogar noch effizienter arbeiten und sich genau deshalb optimal für den Einsatz im Außenbereich eignen. Doch warum können Minusgrade den Halbleiter-Leuchtmitteln bei entsprechender Schutzart eigentlich nichts anhaben? Das wollen wir im nachfolgenden Lichtjournal-Beitrag versuchen zu erklären.

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Zuverlässig – sogar bei Minustemperaturen: LEDs haben eine deutlich längere Lebensdauer, wenn sie vernünftig gekühlt werden. Einerseits durch die Bauform, aber auch durch die Umgebungstemperatur. Fotos (2): Prediger

LEDs mögen es im Gegensatz zu Glüh- und Halogenlampen am liebsten kühl und luftig. Aus gutem Grund, denn im Leuchteninneren befindet sich sensible Technik und äußerst empfindliches Material, welches sich bei Inbetriebnahme erhitzt. Da auch bei LEDs immer noch etwa 70 bis 80 Prozent der elektrischen Leistung in Wärme umgesetzt wird, kann es bei mangelhafter Kühlung der LED-Platine schnell zum Hitzetod der Leuchte bzw. Lampe kommen. So wird beispielsweise das unverzichtbare Halbleiterkristall schon bei über 120? Celsius zerstört, was demzufolge den Ausfall der LED bedeuten würde. Kann die Wärme also nicht ausreichend abgeführt werden, schlägt sich das negativ auf die Lichtleistung, Lichtfarbe und eben die Lampenlebensdauer der LEDs nieder. Für Leuchtdioden ist es deshalb cooler, wenn es kühler ist.

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Die Lebensdauer der LED ist abhängig von der Temperatur

Neben ihrer ausgesprochen guten Energieeffizienz überzeugen LED-Leuchten und LED-Leuchtmittel vor allem auch mit ihrer bemerkenswerten Langlebigkeit. Die Hersteller überbieten sich diesbezüglich seit einiger Zeit gegenseitig. Doch ob die mittlere Lampenlebensdauer nun mit 30.000, 40.000 oder sogar über 50.000 Stunden angegeben ist – die Voraussetzung für eine möglichst lange Brenndauer liegt in erster Linie in einem guten Wärmemanagement der Leuchte bzw. des LED-Moduls. Soll heißen: Die Wärme, die entsteht, wenn die elektrische Leistung in LED-Licht umgewandelt wird, muss irgendwie abgeführt werden. Deshalb sollte zum Beispiel bei LED-Einbauleuchten stets darauf geachtet werden, dass der Hohlraum in der Decke bzw. der Wand ausreichend Platz bietet, um die passive Kühlung der LED zu gewährleisten. Gleichzeitig ist aber auch die Bauform der Leuchte entscheidend, die stets über einen ausreichend großen Kühlkörper aus wärmeleitendem Material bestehen sollte.

Aktiv oder passiv: LEDs müssen auf jeden Fall gekühlt werden

Deutlich sichtbar: Die Lamellen zum Kühlen.

Deutlich sichtbar: Die Lamellen zum Kühlen.

Viele LED-Leuchten werden aktuell mit einem lamellenartigen Kühlkörper ausgestattet – das ermöglicht einerseits eine kompakte Bauweise, andererseits wird dadurch die Oberfläche des Kühlkörpers vergrößert und die Wärme so vom Halbleiter besser abgeführt. Eine niedrige Umgebungstemperatur unterstützt die Wärmeabgabe der Leuchte zusätzlich, deshalb können LEDs ihre ganze Stärke auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt ausspielen – vorausgesetzt die Bauweise entspricht einer hohen Schutzart, so dass auch Wasser oder Schmutz der Leuchte nichts anhaben können. Es besteht aber auch noch die Möglichkeit, die LEDs aktiv zu kühlen. Zum Beispiel mit einem im Leuchtenkorpus integrierten, elektrischen Lüfter oder über die Zufuhr von Kühlflüssigkeit. Beide Lösungen haben aber den Nachteil, dass sie bauseitig viel Platz benötigen und gleichzeitig auch noch deutlich hörbare Geräusche erzeugen. Vor allem im privaten Bereich ist das aber alles andere als optimal.

22. November 2016, Christian Buchholz
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