Indledning

Formålet med denne statusrapport er at give et billede af lysdioder til belysning 
Med EU’s udfasning af glødepæren og planerne for at udfase både de mest energiforbrugende halogenpærer og kviksølvlamper er der sat ekstra fokus på lysdioderne som alternativ til de mest anvendte lyskilder. Udviklingen inden for lysdioder er gået meget stærkt, og i de kommende år sættes ekstra skub på nye løsninger. Derfor ændrer specifi kationer, egenskaber og anvendelsesmuligheder sig hele tiden. Denne rapport gør status over, hvad lysdioderne kan i dag og hvordan de ventes at udvikle sig i de kommende år. Rapporten udkom første gang i 2006 og er opdateret i december 2007 og november 2009. I løbet af de tre opdateringer er der sket en rivende udvikling med lysdioderne. Udviklingen er gået fra, at lysdioder var et udpræget nicheprodukt, til det nu er det mest optimale valg i en række situationer. Der er dog stadig langt til, at lysdioder skal anvendes overalt.

Publikationen er tænkt som et opslagsværk og en grundlæggende indføring i, hvordan lysdioden eller LED (Light Emitting Diode) fungerer, hvilke fordele og ulemper lysdioderne har, og hvilke elbesparelser man kan forvente ved at anvende lysdioder til belysning.

Målet er at inspirere arkitekter, ingeniører, installatører, konstruktører, designere, elselskaber, kommuner og belysningsbranchen og andre til at udnytte denne nye lyskilde, der uden enhver tvivl vil få en stor plads i alle former for belysning i
løbet af de næste 3-10 år.

Kapitel 1 fortæller kort om den historiske udvikling og nogle af de mange myter omkring lysdioderne. Kapitel 2 beskriver forskellige diodetyper, hvordan lysdioder virker og gennemgår de vigtigste lystekniske parametre.

Kapitel 3 og 4 går i dybden med de tekniske egenskaber og indeholder oplysninger til dem, der skal i gang med at designe belysning med lysdioder. Kapitel 5 gennemgår en række anvendelseseksempler og viser hvor store elbesparelser, der kan opnås ved at anvende lysdioder. Kapitel 6 samler kildehenvisninger og links til yderligere oplysninger. 

Lanceret i 1962
Lysdioden blev opfundet i 1962 af firmaet General Electric, men først i 1968 kunne HP og Monsanto lancere de første røde lysdioder på markedet. Dengang var der ikke nogen, der havde forestillet sig, at man engang kunne få lysdioderne til at give hvidt lys, eller at de kunne anvendes til andet end indikatorer på radioer, fjernsyn og andre elektriske apparater.
Først sidst i 80’erne begyndte de farvede lysdioder at blive så kraftige, at der kom lys ud af dem. Dioderne blev i årene efter så kraftige, at de kunne anvendes til farvet effektbelysning.

I 1993 kom gennembruddet for de blå lysdioder, der viste sig at blive en afgørende forudsætning for væksten inden for de hvide lysdioder til belysning, idet de blå lysdioder via et lag fosfor kan konvertere det blå lys til hvidt. En milepæl blev nået i 2006, idet 50 lm/W som dengang var den
magisk grænse blev nået. I 2007 blev dioder med 100 lm/W lanceret.

I dag har vi så efter en række år, hvor teknologien har modnet sig, fået lysdioder på markedet, der kan anvendes til egentlig belysning både som hvide i forskellige farvetemperaturer og som farvede. Vi har fået en epokegørende lille og robust lyskilde med en meget lang levetid sammenlignet med de øvrige lyskilder, der er på markedet. Med lysdioder er det nu lettere at integrere lys i arkitektur, i veje, i møbler og i produkter på en helt ny måde. Lysdioderne er blevet så gode og effektive, at de står på tærsklen til at kunne udkonkurrere en række af de eksisterende lyskilder. De har for alvor vist deres potentiale og vil udvikle sig ganske hurtigt i årene fremover.

Lysdioderne er interessante som lyskilder blandt andet fordi:

• De lyser fremad
• De har lang levetid
• De giver øjeblikkeligt fuld styrke 
• De er fuldt dæmpbare uden farveændring (hvis elektronikken kan dæmpe)
• Der er ingen infrarød eller ultraviolet (UV) stråling i lyset
• De har en væsentlig højere effektivitet end glødepærer og halogenpærer. Pt er effektiviteten på højde med sparepærer
• De er mekanisk robuste
• De er små
• De tåler kulde
• De kan give meget mættede farver
• De indeholder ikke kviksølv som lysstofrør
• De kan give elbesparelser 50 lm/W

Klik på billedet for at se i stor størrelse

Effektiviteten stiger stadig ganske voldsomt, og lysudbyttet er i de senere år fordoblet hvert tredje år. Senest er fordoblingen sket på bare to år. Om denne vækst vil fortsætte i de kommende år er ikke sikkert, men det er sikkert, at lysdioder er kommet for at blive.

I takt med at kvaliteten og effektiviteten forbedres, vil lysdioderne
i løbet af de næste 3-10 år oversvømme boligen, kontoret og vejene både i den private og offentlige sektor. Årsagen er, at lysdioderne har mange fordele, der er interessante i den traditionelle belysning, samt at de på grund af størrelsen og egenskaberne kan anvendes inden for helt nye områder. Energimæssigt byder lysdioderne også på interessante
perspektiver, idet effektiviteten fortsat vil vokse og nu har nået samme effektivitetsniveau som sparepærer og lysstofrør og dermed kan konkurrere energimæssigt med de mest udbredte lyskilder til indendørs brug.

Udendørs på veje, parker og stier har levetid, størrelse og robusthed så stor økonomisk betydning, at der også her vil blive integreret mange lysdioder i løbet af de kommende år. Specielt udendørs har man ikke helt så store krav til farvegengivelsen som indendørs, så her vil dioderne uden tvivl boltre sig i årene fremover.

Der vil dog stadig gå en del år, inden lysdioderne bliver ligeså effektive og billige som de gule højtryksnatriumslamper, de kølige kviksølvdamplamper og de flotte metalhalogen lyskilder. Men allerede i dag er der stor interesse for også at anvende lysdioder som erstatning for disse lyskilder, da lysdiodernes levetid og robusthed giver meget store fordele i den udendørs belysning.

Lysdioderne er derfor fremtidens lyskilde og ventes om få år måske helt at kunne udkonkurrere sparepærer, halogenpærer og glødepærer, både hvad effektivitet og kvalitet angår. Dog vil der, primært på grund af prisparameteren, stadig være områder, hvor det ikke er fornuftigt at anvende dioder, og hvor de traditionelle lyskilder er det bedste valg.

Hvad er en lysdiode?

Lysdioder er små elektroniske halvlederchip, der i sig selv udsender lys, når der sendes strøm igennem dem. Der er ikke, som i andre lyskilder, glas eller gasser under tryk. De fås både i rød, grøn, blå og en række andre farver samt i hvide.