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Nachhaltige Lichttechnik durch LED

Moderne Lichtquellen und effiziente Steuerungsmöglichkeiten verbrauchen wenig Energie und entlasten damit die Umwelt.
Deswegen werden sie oft als „Grün“ bezeichnet. Aber was macht diese „grüne“ Lichttechnik eigentlich aus?
Und warum ist die LED ein wesentlicher Baustein zu nachhaltigem Licht?

Was ist Nachhaltigkeit?

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Nachhaltigkeit ist ein sehr weit gefasstes Konzept.

Ursprünglich hat Hans-Karl von Carlowitz die Regel der Nachhaltigkeit vor 300 Jahren aufgestellt:

Es dürfen nur so viele Bäume gefällt werden, wie auch nachwachsen können.

Man könnte auch sagen:

Es geht um ein Gleichgewicht und einen Erhalt.

Der Mensch muss sich bewusst sein, dass sein Handeln Auswirkungen auf die Umwelt hat.

Was hat LED Beleuchtung mit Nachhaltigkeit zu tun?

Mit jeder eingesparten Kilowattstunde Strom sinkt der Ausstoß der Kohlendioxid-Emission.
Insbesondere in der Industrie wenden Unternehmen bis zu 20% ihres gesamten Energieverbrauchs nur für die Beleuchtung auf.
Im Groß- und Einzelhandel sind es sogar bis zu 70%. 
Dabei ist Energiesparen eine der wirksamsten und einfachsten Maßnahmen für den Klimaschutz.
Die LED trägt einen wesentlichen Teil zur Nachhaltigkeit bei.

Ein sparsamer Verbrauch hilft dabei, dass weniger Kraftwerke gebaut und weniger wertvolle Ressourcen verbraucht werden.

Das Beratungsunternehmen McKinsey veröffentlichte erstmals im August 2011 dazu die Studie „Lighting the way: Perspectives on the global lighting market“.

Darin stellten sie fest, dass LED Beleuchtungslösungen im Vergleich zu anderen Klimaschutzmaßnahmen zukünftig das höchste CO2-Einsparpotenzial haben.

Die Studie kam letztendlich zu folgendem Ergebnis:

Wenn eine Tonne CO2 eingespart wird, ist es durch LED um ein Fünftel günstiger, als wenn die gleiche Menge durch den Einsatz von Solaranlagen eingespart wird.

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Mythos: Durch ihre aufwendige Herstellung schaden LEDs der Umwelt

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Insgesamt weisen LEDs die beste Ökobilanz aller Lichttechnologien auf.

In eine Ökobilanz fließen alle Faktoren mit ein: wesentliche Belastungen die bei Herstellung, Verpackung, Transport, Entsorgung und Nutzung entstehen. 

Die Nutzungsphase hat dabei den größten Einfluss auf die Umwelt. Jede Kilowattstunde Strom die eine Leuchte verbraucht, wird überwiegend von Kohle-, Gas- oder Kernkraftwerke erzeugt. 

Das belastet die Umwelt so stark, dass Produktion, Transport und Entsorgung verglichen mit dem Stromverbrauch zweitrangig sind.

LEDs haben eine außerordentlich hohe Lebensdauer bei geringem Stromverbrauch. Allein Halogenlampen belasten die Umwelt beispielsweise bis zu 5 Mal mehr als LEDs.  

Ökodesign-Richtlinie (ErP): Energiesparen ist Pflicht

Die europäische und deutsche Gesetzgebung verpflichtet zunehmend Unternehmen, private Haushalte und Kommunen zu einem smarten Umgang mit Energie.

Dadurch werden in Europa schrittweise ineffiziente (stromfressende) Geräte aus dem Verkehr gezogen.

Energieverschwender wie Glühbirnen, HQL-Lampen und Hochvolt-Halogenlampen wurden dadurch bereits stufenweise vom Markt genommen.

Sie dürfen nicht mehr hergestellt oder in den Verkehr gebracht werden.

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Entsorgung spielt eine wichtige Rolle

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Zum nachhaltigen Umgang mit Ressourcen zählt ebenso die Wiederverwertung von Rohstoffen. Traditionelle Lichtquellen enthalten Schadstoffe wie zum Beispiel Quecksilber. Sie sind sowohl für den Menschen als auch für die Umwelt äußerst schädlich und müssen als Sondermüll entsorgt werden.

LEDs hingegen sind konform mit der RoHs-Richtlinie (Restriction of Hazardous Substances). Sie dient der Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in elektronischen Geräten. Die Richtlinie verbietet den Einsatz von 6 gefährlichen Stoffen (u.a. Blei, Quecksilber und Cadmium).

Seit 2011 ist die Einhaltung der RoHs-Richtlinie Voraussetzung für die CE-Kennzeichnung. Durch die Anbringung der CE-Kennzeichnung bestätigt der Hersteller bzw. der Inverkehrbringer, dass das Produkt den europäischen Richtlinien entspricht.   

In LEDs sind kleine elektrische Komponenten enthalten. Dadurch fallen sie unter das Elektrogesetz (ElektroG). Etwa 90% der enthaltenen Materialen der LED können recycelt und wiederverwendet werden.

Wie werden LEDs recycelt?

Mit modernen Verfahren werden die Bestandteile der LED beim Recycling sauber voneinander getrennt. 

LEDs bestehen zu 88% aus Glas oder Kunststoffen, zu 5% aus verschiedenen Metallen und zu 7% aus anderen Werkstoffen.

Einige der enthaltenen Metalle wie Indium, Gallium und Metalle der Seltenen Erden sind für das Recycling sehr wertvoll. Deswegen löst man sie aus den elektrischen Komponenten heraus, um sie anschließend wiederzuverwenden.

Transformatoren und Halbleiter können wie jedes andere elektronische Gerät recycelt werden.

Lichtverschmutzung

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Lichtverschmutzung bezeichnet die Aufhellung des Nachthimmels durch künstliche Lichtquellen. Häufig ist auch von Lichtsmog die Rede. 

Da sich das Licht in der Atmosphäre streut, ist der Anblick des Sternenhimmels dadurch behindert. Insbesondere in Ballungsräumen tritt dieser Fall auf und sogenannte Lichtkegel werden über den Städten sichtbar.

Wie massiv die künstliche Beleuchtung den Nachthimmel erhellt, wird im Weltatlas der Lichtverschmutzung dokumentiert. 

In Europa und den USA lebten 2016 bereits 99 % der Bevölkerung unter einem lichtverschmutzten Himmel, weltweit sind es 83% der Bevölkerung. Insbesondere in Westeuropa gibt es kaum noch Gegenden, in denen der Nachthimmel nicht durch künstliche Beleuchtung erhellt wird. Nur in Norwegen, Schweden und Schottland sowie einigen Gegenden in Österreich und Spanien lässt sich der Sternenhimmel noch erleben.  

Verursacht wird die Lichtverschmutzung durch große Industrieanlagen, Straßenbeleuchtung, Flutlichtanlagen in Sportstätten, Leuchtreklame (die dauerhaft in Betrieb ist) und beleuchtete Sehenswürdigkeiten.

Im Bundesland Bayern traten nun seit 2019 zwei neue Gesetze zur Eindämmung der Lichtverschmutzung in Kraft. Darin wird es u.a. verboten, öffentliche Gebäude von 23 Uhr bis zur Morgendämmerung zu beleuchten.

Dabei geht ein großer Teil der Lichtverschmutzung auf schlecht konstruierte oder ineffektiv installierte Lichtquellen zurück. 

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Straßenbeleuchtung ohne Abschirmung
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gerichtete Straßenbeleuchtung

Bei der Straßenbeleuchtung kommt es darauf an das künstliche Licht besser abzuschirmen. Dadurch lässt sich verhindern, dass das Licht übermäßig nach oben oder in alle anderen Richtungen streut.

Moderne LED Straßenleuchten lassen sich im Vergleich zu konventionellen Leuchten besser auf eine bestimmte Flächen und insbesondere nach unten richten. 

Durch die Anbindung von Sensoren ist es möglich das Licht nur dann zuzuschalten, wenn wirklich Bedarf besteht. 

Speziell für kurze Schaltzyklen eigenen sich LED. Sie haben keine Zündpause oder Einbrennzeit wie konventionelle Gasentladungslampen.     

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