Es war einmal die Glühbirne

Die Entwicklung von Leuchtmitteln hat eine lange Geschichte, jedoch sind wir jetzt an einer bahnbrechenden Erfindung angelangt. Am 09.10.2014 wurde der Nobelpreis der Physik in Stockholm verliehen, den erhielten drei japanisch-stämmige Elektroingenieure. Sie haben die blaue Leuchtdiode entwickelt, dies an sich wäre alleine nicht der Durchbruch gewesen, aber mit dieser Technologie kann man auch weißes Licht erzeugen. Dieses könnte dann unter anderem Verwendung in Fernsehern, Computern, Mobilfunktelefonen aber auch in normalen Haushaltslampen finden.

Anfang der 90er Jahre begann man diese Entwicklung voran zu treiben, sie brauchte über 20 Jahre bis der Durchbruch geschafft war. Isamu Akasaki und Hiroshi Amano haben diesen geschafft, sie forschen an der Universität Nagoya sowie Shuji Nakamura an der University of California. „Der Nobelpreis wird diesmal auch für Mut und Sturheit verliehen“, sagt Nils Martensson vom schwedischen Nobelkomitee. „Alfred Nobel wäre glücklich, weil diese Erfindung das Leben der Menschen spürbar verbessern wird.“

Aus kleinen elektronischen Halbleiter Materialien erzeugt die LED blaues Licht mit wenig Strom. Nimmt man nun eine Kombination der Farben rot und grün entsteht eine LED, die weißes Licht produziert. Als Versuchsgegenstand wurde eine Schreibtischlampe bei der Preisverleihung vorgeführt. Es gibt schon seit einem halben Jahrhundert Dioden mit rotem und grünem Licht, das blaue hat gefehlt.

Damit dürften die dunklen Stellen bei Nacht auf unserem Planeten endgültig verschwinden, so die Jury bei der Preisverleihung. Viele Länder haben noch kein intaktes Stromnetz, das brauche man aber jetzt auch nicht mehr unbedingt. Solaranlagen könnten tagsüber den Strom in einem Pufferspeicher speichern, wie zum Beispiel Batterien. Bei Dunkelheit erzeugen dann die LEDs ausreichend Helligkeit bei denen man den Alltagsarbeiten nachgehen könnte.

Die Juroren haben proklamiert, „das 21. Jahrhundert wird das Zeitalter der LEDs“. Glühbirnen haben einen sehr schlechten Wirkungsgrad, das ist hinlänglich bekannt. Die Leuchtdioden haben gegenüber ihnen, eine zwanzigmal höhere Lichtausbeute, im Vergleich zu den Leuchtstoffröhren und den Energiesparlampen immer noch einen vierfach höheren Wirkungsgrad.

Dies wäre eigentlich der Hauptgrund sie zu verwenden. Ungefähr 26% des gesamten Stromverbrauches, statistisch auf der Welt gesehen, fällt auf den Faktor Beleuchtung zurück. In Paraguay werden hauptsächlich noch Energiesparlampen verwendet, die Umweltbelastung und die artgerechte Entsorgung bereitet aber extreme Probleme, LEDs enthalten kein Quecksilber. Auch könnte bei dem Einsatz von Leuchtdioden der noch nicht richtig erschlossene Markt im Solarbereich zum Leben erweckt werden. Die zeitweisen Stromausfälle im Land hätten dann, zumindest bei der Beleuchtung, keine Auswirkungen mehr. Einen weiteren positiven Nebeneffekt haben die Neuerungen ebenfalls, sie erzeugen kaum Hitze, also sind sie auch materialschonend.

„Diese Halbleiterelemente werden den Beleuchtungsmarkt komplett aufrollen“, sagt Henning Riechert vom Paul-Drude-Institut in Berlin zu der Preisverleihung. Klaus Streubel, heute Forschungschef beim Lichthersteller Osram, warnt aber vor übertriebener Euphorie. Fließen hohe Ströme, dann werden die LEDs immer effizienter, das heißt sie leuchten zwar heller. Parallel dazu verbrauchen sie aber überproportional Strom, an diesem Effekt arbeiten noch die Experten. Ziel soll es sein, diese, noch nicht, regulierbaren Kräfte gezielt zu bündeln und sie dann in anderen Bereichen der Elektroindustrie einzusetzen, unter Umständen auch bei dem Antrieb von Elektroautos.

Den Preis selbst erhalten die Erfinder erst Mitte Dezember zu den Feierlichkeiten der Nobelwoche. Am 10. Dezember, am Todestag des Stifters Nobel werden die Urkunden überreicht.

Quellen: Süddeutsche Zeitung / Frankfurter Allgemeine Zeitung / Wikipedia Piccolo Namek