Lebendiges Leuchten: Das Potenzial von LED und OLED

Mit dem Verbot der Glühbirne endet eine Ära der Beleuchtung, und dem Markt der Leuchtmittel steht eine Revolution bevor: Elektronische Bauteile mit minimaler Energieaufnahme erhellen unsere Zukunft. Lichtemittierende Dioden (LEDs) sind die Vorreiter dieser Entwicklung: Anders als Glühlampen sind sie keine thermischen Strahler, sie geben Licht ab – aber keine Wärme.

Doch LEDs sind nicht die einzige Innovation auf diesem Wege: Die „organic light emitting diode“, kurz „OLED“, ist ein extrem flaches, leuchtendes Bauelement, bestehend aus organischen halbleitenden Materialien. Der Vorteil des neuen Leuchtmittels: Die lichterzeugenden Schichten sind nur wenige Nanometer stark, ein OLED-Modul kommt auf maximal vier bis fünf Millimeter. „Damit haben wir ein flächig leuchtendes Element, das die LEDs mit ihrem Spotlicht gut ergänzt”, sagt Bernhard Dessecker, Innenarchitekt und Partner des Lichtdesignerbüros Ingo Maurer. OLEDs strahlen diffuses und homogenes Licht aus und geben, wie schon die LEDs, kaum Wärme ab. So eignen sie sich vor allem als Leuchtmittel, die direkt in Oberflächen integriert werden – etwa in Wände und Decken.+

OLED: Junge Technik mit Potenzial

Den größten Vorteil sehen Lichtdesigner wie Dessecker in dem grundlegenden Aufbau des Leuchtmittels: Anders als bei den sonst im Markt verfügbaren Leuchten brauchen OLEDs keine Reflektoren, Blenden oder ähnliche Hilfsmittel, um das Licht zu lenken. „So wird das Leuchtmittel zur Lampe”, sagt er. Und deren Gestaltung sind beinahe keine Grenzen gesetzt. Schon heute kann man dem Trägermaterial, das bisher meist noch aus Glas besteht, jede denkbare Form geben. „Ob Schriftzüge oder freie Formen – das ist alles möglich”, schwärmt Designer Dessecker. Und die Trägerstoffe sollen künftig auch aus anderen beschichtbaren Materialien bestehen: So könnten schon bald biegsame Folien erstrahlen, Lichttapeten an den Wänden hängen oder das elektronische Papier Wirklichkeit werden.

Die OLED-Technik ist noch jung und insbesondere für Beleuchtungsaufgaben noch in der Entwicklungsphase. „Kleinere Displays für Mobiltelefone oder Digitalkameras sind bereits Massenprodukte”, sagt Armin Wedel, der am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung an der Weiterentwicklung von OLEDs arbeitet. Bevor es aber in Serie produzierte OLED-Beleuchtung gibt, werden nach Meinung des Forschers noch einige Jahre vergehen. „Das hohe Potenzial der Technik ist meiner Ansicht nach erst zu maximal 20 Prozent ausgeschöpt”, so Wedel.

Damit dies in ähnlich rasanten Schritten wie bei der Entwicklung der LEDs geht, hat sich ein Konsortium großer deutscher Leuchtmittelhersteller gebildet: Die Partner wollen die Entwicklung innovativer Materialien und Bauteile sowie neuartiger Fertigungsmaschinen für Beleuchtungslösungen mit hocheffizienten organischen Leuchtdioden forcieren – und können dabei auch auf eine Förderung in Millionenhöhe vom Bundesministerium für Bildung und Forschung zurückgreifen. Im Fokus der Techniker steht vor allem die Langlebigkeit der Leuchtdioden. „Auch wenn Hersteller weit über 100 000 Stunden angeben – das sind nur Laborwerte, die mit den Lebensdauern in Anwendungen meist nichts gemein haben“, so Armin Wedel vom Fraunhofer-Institut. Ein weiterer Schwachpunkt der OLEDs sei noch Energieeffizienz, die bisher nur an die von Leuchtstoffröhren heranreiche.

Auf der anderen Seite bringt das technische Prinzip der OLED auch Vorteile: „Anders als bei den LEDs ist die Farbwiedergabe des roten Spektrums kein Problem“, so Lichtdesigner Bernhard Dessecker. Die organischen Dioden haben damit die besten Voraussetzungen, angenehm warmes Licht zu verbreiten. Auch die Qualität des Lichtes ist um vieles besser als die konventioneller Leuchtmittel: Gemessen wird sie mit dem Farbwiedergabeindex, im Englischen „Colour Rendering Index“ (CRI). Der beschreibt, mit welcher Qualität Farben von beleuchteten Objekten wiedergegeben beziehungsweise reflektiert werden. LEDs erreichen nach heutigem Stand der Technik einen CRI-Wert von 80, ihre organischen Varianten hingegen schaffen schon heute 90 – mit Potenzial nach oben.

Neben der technischen Entwicklung der organischen Leuchtdiode wird auch die noch ausstehende Massenproduktion über die Zukunft des neuen Leuchtmittels entscheiden. Denn so einige Ideen müssen auch ganz praktisch überdacht werden. Ein schönes Beispiel hierfür ist die transparente OLED: „Als erste Anwendungen dachte man natürlich an Fenster, die Tageslicht durchlassen und bei Dunkelheit als Lichtquelle fungieren“, sagt Designer Bernhard Dessecker. Allerdings würden 70 Prozent des Lichtes nach außen strahlen – ein doch eher unerwünschter Effekt bei einem normalen Fenster. Für ein Schaufenster hingegen wäre dies weniger problematisch. „Außerdem eignet sich eine solche strahlende Wand für einen Raumteiler, der je nach Bedarf Räume mit Licht optisch voneinander trennen kann.“

Es scheint nur eine Frage der Zeit, bevor das Gespann aus LED-Lichtspots und OLED-Lichtflächen die Beleuchtung unseres Alltags auf den Kopf stellen wird.