Glanzlichter

1883erfand Thomas Alva Edison die Glühbirne und machte die Nacht zum Tag. Daran hat sich bis heute nichts geändert. Schätzungsweise mehr als zwei Milliarden Glühlampen verrichten weltweit ihren Dienst. Physikern und Ingenieuren sind die praktischen und spottbilligen Lichterzeuger ein Dorn im Auge: Sie wandeln nur circa fünf Prozent der Energie in Licht um, der Rest verpufft als Wärme. Deshalb haben sie andere Techniken entwickelt – zum Beispiel Niederdruckentladungslampen, von Laien auch Neonröhren genannt –, die eine wesentlich höhere Lichtausbeute haben. Ist das schon der Weisheit letzter Schluß? Es scheint fast so, denn seit 20 Jahren gab es in der Lichttechnik keine wirkliche Innovation mehr. Doch der Schein trügt – in den Labors der Firmen, die sich mit Lichterzeugung beschäftigen, schlummern Leuchtmittel, die mit einer Glühbirne noch weniger zu tun haben als Birnen mit Äpfeln. Eine Innovation ist die quecksilberfreie Entladungslampe, die Osram in den letzten Jahren entwickelt und patentiert hat und nun auf den Markt bringt. Auslöser war der Wunsch der Firmenleitung, im Zuge eines gestiegenen Umweltbewußtseins eine Lampe auszutüfteln, die so effizient wie gute Leuchtstoffröhren ist, aber ohne giftige Schwermetalle auskommt. Das ist gelungen, und ganz nebenbei hat man Leuchten ersonnen, die völlig neue Design-möglichkeiten bieten. Erstes Produkt ist Planon, eine „Röhre”, die flach wie eine Flunder ist: nur ein Zentimeter dick und bis A3-Format oder größer. Planon funktioniert anders als eine Leuchtstoffröhre: Sie ist mit dem Edelgas Xenon gefüllt, das 40000- bis 80000mal in der Sekunde mit elektrischen Impulsen angeregt wird. Weil die fadenförmigen Metallelektroden in der Lampe keinen direkten Kontakt zum Leuchtgas haben, verschleißen sie praktisch nicht, und die mittlere Lebensdauer erreicht lokker 100000 Stunden. Die flache Form prädestiniert die Lichtkachel als Hinterleuchtung für die modernen flachen LCD-Bildschirme. Im direkten Vergleich wirkt ein LCD-Bildschirm mit Planon doppelt so hell wie ein herkömmlicher Flachmonitor, bei dem das Licht von kleinen Röhren an der Seite eingespeist wird. „Das ist ein Riesenmarkt”, freut sich Dr. Michael Seibold, Leiter der „Innovationszelle für flache Lichtquellen”. Vor allem mit Firmen in Japan, Korea und jüngst auch Taiwan sei man im Gespräch, wo derzeit mit Milliardenaufwand eine Firma nach der anderen für LCD-Bildschirme hochgezogen wird. Das helle, flächige Licht würde sich auch gut für die Allgemeinbeleuchtung an der Decke eignen, sogar ganze Wände ließen sich damit kacheln. Von einem finanzkräftigen Kunden hat Osram den Auftrag bekommen, einen 300 Meter hohen Wolkenkratzer auf einer Seite mit den Leuchtkacheln zu verkleiden. Jede der 1000 Planons ist ein Pixel in einem Riesenbildschirm, mit dem sich beliebige Muster und Texte darstellen lassen. Seibold hat auch schon Kontakt mit Leuchtendesi-gnern aufgenommen. Daß die Planon-Lampe heute rechteckig hergestellt wird, liegt an ihrem bevorzugten Einsatz in LCD-Bildschirmen. Prinzipiell kann die Lichtkachel aber jede beliebige Kontur haben, selbst Biegen ist theoretisch möglich. Bei hochwertigen Designerleuchten wäre der Preis von bis zu 1000 Mark kein Hindernis. Bei großen Stückzahlen dürften auch Preise von wenigen hundert Mark machbar sein, hofft Seibold. Die vielversprechendste Technik zur Lichtgewinnung der Zukunft – die Leuchtdioden – werden heute zu Millionen als Anzeigelämpchen in fast allen elektronischen Geräten eingesetzt. Die Farbpalette der LED (Licht-Emittierende Dioden) reicht von Rot über Gelb bis zu Grün, seit einigen Jahren gibt es auch blaue Leuchtdioden. Lange Zeit kam niemand auf die Idee, LED zur Beleuchtung von Räumen einzusetzen. Das hat sich geändert, als die japanische Firma Nichia mit der weißen Leuchtdiode den Durchbruch schaffte. Zur Innenbeleuchtung im Auto werden weiße LED schon eingesetzt, und die Bremslichter der Mercedes S-Klasse bestehen aus roten LED. Gelingt es, auch das weiße Rückfahrlicht mit Leuchtdioden zu fertigen, brächte das völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten. Die LED lassen sich auf eine biegsame Folie löten, die den speziellen Wünschen der Designer angepaßt werden kann. Ein weiß und rot leuchtender Kofferraumdeckel ist damit keine Utopie mehr. „In einigen Jahren werden LED eine gewaltige Rolle spielen”, ist Andreas Stolzenberg überzeugt, der bei Osram in Regensburg für das Marketing von LED zuständig ist. Momentan ist die Energieeffizienz von weißen Leuchtdioden vergleichbar mit Glühlampen. Um aber eine 60- Watt-Glühlampe mit weißen LED zu ersetzen, bräuchte man 500 bis 700 LED, die jeweils rund 1,50 Mark kosten. „Die LED mit Glühlampensockel streben wir deshalb nicht an”, sagt Stolzenberg, obwohl sich die Lichtausbeute der LED etwa alle zwei Jahre verdoppelt. Vielmehr werden Leuchtdioden, weil sie so winzig wie ein Stecknadelkopf sind, völlig neue Beleuchtungsmöglichkeiten eröffnen, zum Beispiel als Leseleuchten oder integriert in Möbeln. Ein weiterer Hoffnungsträger sind organische Leuchtdioden, kurz OLED genannt. Während normale LED aus einem Siliziumhalbleiter und (bei weißen LED) einem Leuchtstoff bestehen, ist die OLED ein simpler Plastikfilm. Darin stecken große organische Moleküle, die je nach Molekülsorte Licht verschiedener Farbe aussenden, wenn man eine Spannung anlegt. Die Vorteile liegen auf der Hand: OLED sind wenige tausendstel Millimeter dünn, biegsam und leuchten gleichmäßig auf der ganzen Fläche. OLED wird man überall dort einsetzen, wo kleine, dünne Displays mit möglichst wenig Strom auskommen müssen. Siemens hat eine Geldkarte vorgestellt, die den auf dem Chip gespeicherten Betrag mittels einer OLED anzeigt. Displays für Handys, Uhren oder Taschencomputer, die sich sogar zusammenrollen lassen, sind die nächsten Anwendungen. Ob es möglich sein wird, riesige OLED-Folien als dimmbare Leuchttapeten für die Wand herzustellen, ist unklar, denn die OLED-Fertigung findet unter Reinraumbedingungen statt, ähnlich wie bei der Herstellung von Mikrochips. Mehrere Quadratmeter große Bildschirmtapeten als Fernseher-Ersatz sind reine Zukunftsmusik, denn sie bräuchten eine ähnliche Ansteuertechnik, wie sie heute in LCD-Bildschirmen verwendet wird. Und diese Technik ist aus Deutschland längst nach Asien abgewandert. Deshalb warnt Michael Seibold vor verfrühter Euphorie: „Die nächsten Jahre werden zeigen, ob sich die vielversprechenden OLED als eigenständige Display-Technologie durchsetzen können.”

Bernd Müller