Man kennt das Prinzip der Arbeitsteilung unter anderem von Güterzügen. Die werden manchmal von zwei Lokomotiven gezogen. Was im Bahnverkehr für maximale Kraft genutzt wird, lässt sich auch im kleineren Maßstab anwenden, um mehr Energieeffizienz zu erreichen. Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben eine neue LED-Straßenleuchte entwickelt, die im Gegensatz zu herkömmlichen LED nochmals sparsamer ist. Anstelle von Hochleistungsdioden wurden mehrere schwächere LED-Module auf spezielle Art und Weise angeordnet, womit der Stromverbrauch dieser Leuchten um weitere 20 Prozent gesenkt werden konnte.
„Es ist uns gelungen, den Wirkungsgrad und die Lebensdauer der Lampen gegenüber herkömmlichen LED-Leuchten nochmals deutlich zu steigern“, freut sich Michael Heidinger vom Lichttechnischen Institut (LTI) des KIT.
Mehr LED, weniger Spannung
Bis zu 48 Leuchtmodule wurden in Karlsruhe auf eine Platine montiert. Im Gegensatz zur Parallelschaltung oder einer Schaltung der einzelnen LED in Reihe konnten damit die Spannungen deutlich gesenkt werden: Von über 120 auf nur noch 20 Volt. Ein weiterer Vorteil ist das geringere Ausfallrisiko. Bei mehreren parallel geschalteten LED führt der Ausfall einer Diode zu einem Ausfall des gesamten Systems, das ist u.a. von Lichterketten bekannt. Die Anordnung auf einer Platine lässt die verbliebenen Dioden weiter leuchten, wenn eine von ihnen ausfällt.
Die mit dieser Technologie ausgestatteten Straßenleuchten bedeuten für die Stadt oder Gemeinde, in der sie eingesetzt werden, weniger Wartungskosten und deutlich sinkende Energieaufwendungen. Die Karlsruher Forscher rechnen für eine mittlere Großstadt mit 320.000 Einwohnern mit um 30 Prozent geringeren Kosten für Wartung und Strom.
Hohe Einsparungen für Städte und Gemeinden
In Karlsruhe, wo den Angaben der Stadtwerke zufolge 55.000 Lampen Straßen und Gehwege beleuchten und 35 Prozent davon mit LED arbeiten, könnten die jährlichen Kosten von drei auf ca. zwei Millionen Euro pro Jahr sinken, wenn vollständig auf die neuen Leuchten umgestellt würde.
Die Kombinationen schwächerer LED soll außerdem für das menschliche Auge angenehmer sein. Mit gewisser Entfernung vom Auge zu den Lichtpunkten nimmt das Gehirn die Lampe als Flächenstrahler wahr, der weniger stark blendet.
In der Rheinland-Pfälzischen Gemeinde Maxdorf, westlich von Mannheim gelegen, wurden jetzt die ersten Straßenlaternen mit den neuen LED ausgestattet. Nach diesem ersten Pilotversuch will der Hersteller die Technologie im zweiten Halbjahr weiteren Stadt- und Gemeindeverwaltungen anbieten.
