LED Lampen halten dankenswerterweise viel länger als die alten Leuchtmittel. Und auch nach vielen Leuchtstunden brennt eine LED Lampe im Normalfall nicht einfach durch. Stattdessen altert eine LED mit der Zeit und ihre Leuchtkraft lässt langsam nach. Dieser Effekt wird als Degradation oder auch Lichtstromrückgang bezeichnet. Hier erfährst du, warum LEDs mit der Zeit dunkler werden.
Werden LED Lampen mit der Zeit dunkler?
Bei LED Leuchten und Leuchtmitteln haben wir uns an eine lange Lebensdauer von 50.000 Stunden und mehr gewöhnt. Die alten Glüh- und Halogenlampen gingen dagegen schon nach wenigen Tausend Stunden kaputt. Am Ende der Lebenserwartung reißt hier der Glühfaden und die Lampe bleibt dunkel. So ein plötzlicher Defekt kann bei LEDs nicht auftreten. Trotzdem gibt es auch hier Alterserscheinungen, die wie folgt bezeichnet werden:
- Alterung
- Degradation
- Helligkeitsverlust
- Lichtstromrückgang
Eine LED Lampe leuchtet nach dem Kauf üblicherweise mit der vom Hersteller angegebenen Helligkeit. Mit der Zeit nimmt die Leuchtkraft jedoch ganz langsam ab und die Lampe wird dunkler. Diesen Effekt gibt es übrigens auch bei den alten Glüh- und Halogenlampen und vor allem bei Energiesparlampen.
Der Rückgang der LED Leuchtkraft verhält sich dabei nicht linear. Der Lichtstrom sinkt anfangs nur sehr langsam und fällt mit der Zeit immer schneller ab. Auf die Gesamtlebensdauer gesehen ist dies dennoch ein extrem langsamer Prozess. Den Lichtstromrückgang wird man deshalb in der Praxis nicht bemerken.
Warum verlieren LEDs an Leuchtkraft?
Eine LED Lampe besteht aus mehreren Komponenten. Dazu gehört ein kleines Netzteil, ein LED Treiber und die LEDs selbst. Der Helligkeitsverlust ist dabei hauptsächlich dem Aufbau der Leuchtdiode geschuldet. Durch minimale Verunreinigungen im Halbleiterkristall des LED-Chips entstehen über die Zeit Materialveränderungen.
Dieser Prozess schreitet durch die Erwärmung der LED bei jedem Einschalten und während der Leuchtzeit langsam voran. Eine erhöhte Umgebungstemperatur oder eine Einbauposition mit unzureichender Kühlung beschleunigt den Prozess. Der Fachbegriff für diesen Alterungsprozess heißt Degradation.
Was bedeutet LED Degradation?
Der Begriff Degradation im Zusammenhang mit LED Beleuchtung beschreibt den Lichtstromrückgang im Laufe der Lebenszeit. Durch entstehende Materialveränderungen im LED-Chip und durch eine Trübung der Optik sinkt der Lichtstrom langsam ab. Die Degradation ist also ein Alterungsprozess, in dessen Folge eine LED Lampe mit der Zeit an Helligkeit verliert und langsam dunkler wird.
Wie wird die Degradation gemessen?
Um den prozentualen Lichtstromrückgang eines LED Leuchtmittels festzustellen, muss einmal der Lichtstrom im Neuzustand sowie am Ende der angegebenen Lebensdauer gemessen werden. Ein Vergleich beider Werte zeigt die Differenz und gibt Aufschluss über die Degradation.
Der Lichtstrom einer Lichtquelle kann mit Hilfe einer Ulbricht-Kugel und einem Photometer gemessen werden. Die lange Lebensdauer einer LED Lampe stellt für eine reale Messung jedoch ein Problem dar. Man müsste hier viele Jahre warten, bis die reale Alterung der Lampe auftritt. Deshalb werden LED Leuchtmittel künstlich gealtert, damit schneller belastbare Ergebnisse zum Lichtstromrückgang vorliegen.
Wird die Degradation angegeben?
Die Nennlebensdauer muss von den LED Herstellern auf der Verpackung angegeben werden. Das gilt nicht für die Degradation. Immer mehr Hersteller geben den Lichtstromrückgang inzwischen jedoch freiwillig auf der Verpackung oder im Datenblatt an. Dort findet man dann eine Zusatzangabe wie L70 oder L80.
Bei einer angegebenen Lebensdauer von beispielsweise 30.000 Stunden bedeutet dies nach Erreichen der Zeit bei L70 einen Lichtstromrückgang von 30%. Bei L80 verliert die Leuchtkraft entsprechend nur um 20%.
Was bedeutet die Alterung in der Praxis?
Für viele Verbraucher ist der Lichtstromrückgang von LED Leuchten und Leuchtmitteln unbekannt. Die meisten Menschen vermuten, dass eine LED Lampe nach der angegebenen Lebenserwartung ähnlich wie ihre Vorgänger abrupt ausfällt. Ein plötzlicher Defekt ist natürlich auch bei LEDs nicht ausgeschlossen. Die Ursache ist dann aber meistens ein Fehler in der Elektronik. Mit der LED Degradation hat dies dann nichts zu tun.
Da der Alterungsprozess extrem langsam über viele Tausend Stunden hinweg stattfindet, wird man den Lichtstromrückgang in der Praxis nicht bemerken. Selbst ein Helligkeitsverlust von 30% würde nicht auffallen. Der Unterschied wäre nur dann bemerkbar, wenn man ein gealtertes und ein neues identisches LED Leuchtmittel direkt miteinander vergleicht.
Fazit
Du kennst jetzt den als Degradation bezeichneten Lichtstromrückgang von LED Lampen. Dabei verlieren LEDs während ihrer Leuchtzeit ganz langsam an Helligkeit. Übliche Leuchtkraftverluste von 30% hören sich im ersten Moment dramatisch an. Auch wenn die Lampe mit der Zeit tatsächlich dunkler wird, wird man den Vorgang in der Praxis kaum bemerken. Ein schleichender Helligkeitsverlust ist allemal besser als ein plötzlicher Ausfall.
