Die Entwicklung der Beleuchtung: Von Glühlampen zu LEDs
Die Glühbirnerevolutionierte das Leben und die Arbeit derjenigen, die Zugang zu Elektrizität hatten, doch seine Ineffizienz, -die den größten Teil der Energie als Wärme verschwendet-, wurde erst durch die Ölkrise in den 1970er-Jahren in Frage gestellt. Als Reaktion darauf förderten Regierungen die Energieeffizienz, und Branchenführer wie Philips und Osram investierten stark in Alternativen, unterstützt durch Gesetze zum Ausstieg aus verschwenderischen Glühbirnen.
Die erste Alternative war die Kompaktleuchtstofflampe (CFL), die fünfmal energieeffizienter ist als herkömmliche Glühlampen. Den Verbrauchern gefielen jedoch das grelle blaue-weiße Leuchten und die langsame Erwärmung- nicht. Halogenlampen dienten kurzzeitig als Ersatz, boten jedoch nur eine geringfügig bessere Effizienz als Glühlampen. Dann erwiesen sich LEDs als bahnbrechende Neuerung.
LEDs bergen ein großes Potenzial für eine schnelle Einführung und eine Reduzierung der CO2-Emissionen. Sie erzeugen sofort Licht, passen sich dem Farbspektrum des natürlichen Tageslichts an und erzeugen nur minimale Wärme-im Gegensatz zu Glühlampen, die bis zu 95 % der Energie als Wärme verschwenden. Das amerikanische Unternehmen Fairchild Optoelectronics brachte bereits in den 1970er Jahren ein LED-Produkt auf den Markt, doch LEDs blieben jahrzehntelang teure Nischenprodukte. Erst im Jahr 2000, als sowohl Industrie- als auch Entwicklungsländer Mindestleistungs-/Effizienzstandards und feste Fristen für den Ausstieg ineffizienter Glühbirnen festlegten, verlagerte sich der Verkauf langsam auf Niedrigenergieoptionen.
Es überrascht nicht, dass Geschwindigkeit und Umfang der LED-Einführung von Land zu Land unterschiedlich sind, was auf große Unterschiede in der Politik, der Wirtschaft und dem Energiezugang zurückzuführen ist. Noch im Jahr 2015 hielten viele Verbraucher an herkömmlichen Glühbirnen fest und hielten Halogen-/Glühlampen-Alternativen für unzureichend. Doch die letzten Jahre brachten beeindruckende Verbesserungenin LED-Qualität, Design, Preis und Funktionalität, was zu einer schnellen Akzeptanz führt. Heutzutage kosten LEDs \\(2–\\)5, verbrauchen 90 % weniger Energie als Glühlampen (einschließlich Halogene) und 60 % weniger als alte Leuchtstofflampen. Bis 2019 machten sie etwa 46 % des weltweiten Beleuchtungsumsatzes aus, gegenüber 37 % im Jahr 2018.
Regierung drängt auf LED-Einführung
Die von der Regierung -angeführte Initiative zum Ausstieg aus ineffizienten Glühbirnen-, die für das LED-Wachstum von entscheidender Bedeutung ist-, begann 2005 in Brasilien und Venezuela. Die EU, Australien und die Schweiz folgten 2009 mit ihren eigenen Ausstiegsmodellen. Mittlerweile verfügen die meisten Regierungen und Unternehmen über Richtlinien zur Förderung des LED-Einsatzes, die auf deren Kosten- und Energiesparvorteile basieren. Die USA haben 2007 mit dem Ausstieg aus ineffizienten Glühbirnen begonnen (obwohl die Trump-Regierung dies 2019 ausgesetzt hat), während eine EU-Richtlinie den Verkauf von Glühlampen und Halogenlampen bis Ende 2021 einstellen wird.
Größere Relevanz des LED-Wachstums
LEDs zeigen, wie starke, interventionistische Regierungsmaßnahmen ineffiziente, verschwenderische Produkte beseitigen können. Ohne solche Richtlinien würde es den Branchen an Motivation mangeln, veraltete Beleuchtungstechnologien aufzugeben. Wichtig ist, dass sich diese Gesetzgebung in der Regel auf Effizienzanforderungen konzentriert und nicht auf bestimmte Technologien,-die es der Industrie ermöglichen, Lösungen zu entwickeln. Das Ergebnis war ein stetiger Rückgang von Halogenen und Glühlampen, was sowohl für Unternehmen als auch für Verbraucher zu Kosteneinsparungen führte.
LEDs senken bereits den Gesamtenergieverbrauch der Beleuchtung: Im Jahr 2018 machte die Beleuchtung etwa 13 % des weltweiten Energieverbrauchs aus, und bei den aktuellen Akzeptanzraten wird erwartet, dass dieser Anteil bis 2030 auf 8 % sinken wird. Allerdings wird die Energieeffizienz oft von neuen erneuerbaren Technologien überschattet und bedarf ständiger Unterstützung. Die IEA stellt fest, dass sich die weltweiten Energieeffizienzgewinne seit 2015 verlangsamt haben, die Effizienz jedoch nach wie vor entscheidend für die Reduzierung des Gesamtenergieverbrauchs ist.
Beleuchtung macht derzeit 13 % des weltweiten Strombedarfs und 5 % der jährlichen globalen Kohlenstoffemissionen aus (zum Vergleich: Die internationale Schifffahrt emittiert 1,7 %). Es besteht immer noch großes Potenzial zur Reduzierung der beleuchtungsbedingten Emissionen-: Einigen Schätzungen zufolge könnte eine weltweite Umstellung auf hoch{5}effiziente LEDs den CO₂-Ausstoß um 1,4 Milliarden Tonnen reduzieren und den Bau von 1.250 neuen Kraftwerken überflüssig machen.-Ein gewaltiger Gewinn für die CO2-Reduzierung und die Luftqualität.
LEDs verdeutlichen zudem, wie sich mutige Geschäftsentscheidungen schnell auszahlen. Die Hersteller gingen das Risiko ein, von ineffizienter Beleuchtung auf LEDs umzusteigen. Im Jahr 2006 entschied sich Philips Lighting, -das damals fast zwei-Drittel des Umsatzes mit Glühlampen erzielte-, stattdessen die LED-Produktion auszuweiten. Dieser radikale Schritt stieß im Unternehmen und bei den Aktionären auf heftigen Widerstand, aber er hatte Erfolg: Mittlerweile heißt das Unternehmen Signify und gehört mit einem Jahresumsatz von rund 6 Milliarden Pfund zu den fünf weltweit führenden LED-Herstellern.
Darüber hinaus unterstreicht die Lichtwende die Bedeutung individueller Maßnahmen zur Reduzierung der CO2-Emissionen. Selbst kleine Entscheidungen, die auf Milliarden von Menschen übertragen werden, haben enorme Auswirkungen auf die Umwelt und die Finanzen. Die Weitergabe von Ersparnissen an Verbraucher trägt dazu bei, den Wandel in einem kapitalistischen System voranzutreiben. Neben der Effizienz und den Vorteilen für die Umwelt sparen LEDs den Verbrauchern auch Geld: Das US-Energieministerium schätzt, dass LEDs den landesweiten Beleuchtungsenergieverbrauch bis 2025 um 29 % senken könnten, wodurch Haushalte etwa 80 Milliarden Pfund an Stromrechnungen einsparen könnten. Im Vereinigten Königreich würde der weitverbreitete Einsatz von LED-Leuchtmitteln zu Hause Energiekosten in Höhe von 2 Milliarden Pfund einsparen und 8 Millionen Tonnen CO2-Emissionen verhindern. Die Anfangsinvestition für die Umstellung auf LEDs im Vereinigten Königreich amortisiert sich in nur drei bis vier Monaten, und jeder Haushalt könnte bei vollständiger Einführung jährlich etwa 40 £ einsparen.
Kontext und Hintergrund
Die Ursprünge der Glühbirne gehen auf das Jahr 1761-vor Volta zurück, als Ebenezer Kinnersley das Glühen eines erhitzten Drahtes demonstrierte. Doch erst 1879 patentierte Thomas Alva Edison eine elektrische Lampe, die den Markt fast zwei Jahrhunderte lang dominieren sollte. Er kaufte geschickt Patente von anderen Erfindern, um ein funktionierendes Produkt zu entwickeln.
Die Glühbirne veränderte das Leben und die Arbeit derjenigen, die über Elektrizität verfügten. Seine Dominanz im 19. und 20. Jahrhundert beruhte auf mangelndem Wettbewerb und sinkenden Kosten. Wie Edison berühmt sagte: „Nur die Reichen werden in der Lage sein, Kerzen anzuzünden“; Im 20. Jahrhundert war der Einsatz von künstlichem Licht 100.000-mal höher als im 18. Jahrhundert.
Die Entwicklung effizienter,-lebendiger Glühbirnen war jedoch nicht einfach. In den 1920er Jahren arbeitete ein Herstellerkartell namens „Phoebus“ (einschließlich Osram-, Philips- und GE-Tochtergesellschaften) zusammen, um Glühbirnen mit kürzerer Lebensdauer als zuvor herzustellen.
Schneller-Vorlauf ins 21. Jahrhundert: Als die überwältigende Überlegenheit der LEDs klar wurde, war die Umstellung auf deren Herstellung überraschend umstritten-aber das Versprechen massiver Energieeinsparungen setzte sich durch. Die Marktdurchdringung verlief langsamer als von LED-Befürwortern erhofft, daher griffen die Regierungen ein, um die Einführung zu beschleunigen, die LED-Produktion zu steigern und ineffiziente Glühbirnen aus dem Verkehr zu ziehen. Die Regierungen hatten einen zusätzlichen Anreiz: Die Kosten für die öffentliche Beleuchtung verschlangen einen großen Teil des kommunalen Budgets. Beispielsweise macht die öffentliche Beleuchtung 20–40 % der Stromrechnungen der US-amerikanischen Kommunen aus.
Wie erhofft führten strenge staatliche Gesetze und Effizienzstandards zu sinkenden LED-Preisen, machten sie für Milliarden erschwinglich und steigerten den Marktanteil. Über zwei Jahrzehnte hinwegLED-GlühbirneDie Kosten sanken um mehr als das 20-fache, während sich ihr Lichtstrom (Lichtqualität) um das 40-fache verbesserte. Dies sparte den Verbrauchern nicht nur Geld, sondern half auch den Regierungen, den CO2-Ausstoß zu senken.
In Indien beispielsweise wuchs der LED-Markt in fünf Jahren um das 130-fache: von 5 Millionen Jahresverkäufen im Jahr 2014 auf 670 Millionen im Jahr 2018. LEDs sparen jetzt jährlich 30 Terawatt{7}stunden Energie ein – genug, um 28 Millionen indische Haushalte oder ganz Dänemark ein Jahr lang mit Strom zu versorgen. Im gleichen Zeitraum sanken die Preise für LED-Lampen von ca. 4,50 £ im Jahr 2014 auf 0,78 £ im Jahr 2019. LEDs machten auch die Solarbeleuchtung von Häusern in Indien, wo es in vielen Ländern keinen Netzstrom gibt, billiger und effizienter.
In heißen Klimazonen wie Indien bieten LEDs einen zusätzlichen Vorteil: Sie halten Gebäude kühl. Glühlampen verschwenden 95 % der Energie als Wärme, wodurch Räume bei ohnehin schon heißem Wetter ungemütlich werden-und oft auf ineffiziente, umweltschädliche Klimaanlagen angewiesen sind. LEDs hingegen verlieren wenig Energie in Form von Wärme und verhindern so eine unnötige Erwärmung von Personen und Räumen.
Begünstigende Faktoren für die LED-Dominanz
Ein wesentlicher Faktor für das LED-Wachstum waren sinkende Kosten. Dank Innovationen in der Beleuchtungsherstellung und Großserien-sind die Preise für LEDs über Jahrzehnte hinweg stark eingebrochen. Als LEDs zum ersten Mal in Großbritannien auf den Markt kamen, zahlten Verbraucher bis zu 9 £ pro Glühbirne.-Das ist heute undenkbar, da LEDs für 1 £ üblich sind. Die Preise sanken so schnell, dass eine Glühbirne in nur einem Jahr 1 £ weniger kosten konnte.
Dieser Preisverfall hat das LED-Wachstum auf zwei Arten angekurbelt: Erstens machen die aktuellen Preise LEDs für fast alle Verbraucher zugänglich, was den Umsatz und die Marktdurchdringung steigert; Zweitens verkürzen niedrige Kosten den Return on Investment (ROI), einige Schätzungen gehen von drei bis vier Monaten aus. In einigen Fällen kann der ROI 525 % erreichen, obwohl dies von Variablen wie Nutzung und Stromkosten abhängt.
Klare staatliche Gesetze und Leitlinien zu Effizienz, Qualität und Ausstiegs{0} spielten ebenfalls eine große Rolle. Um die Einführung von LEDs zu beschleunigen, haben Regierungen weltweit Maßnahmen wie Mindestqualitäts- und Effizienzstandards eingeführt. Durch diese Richtlinien wurden ineffiziente Glühbirnen aus dem Verkehr gezogen und die Produktion auf LEDs verlagert, wodurch der nötige Umfang geschaffen wurde, um die Kosten schnell zu senken. Nach den EU-Vorschriften könnte 2021 das letzte Jahr sein, in dem Glüh- und Halogenlampen im Vereinigten Königreich verkauft werden.
Die wachsende Verbrauchernachfrage nach erschwinglicher, kostensparender {0}Technologie unterstützte auch LEDs. Mithilfe von Glühbirnen können Menschen den Verbrauch reduzieren (durch den Austausch von kurzlebigen Glühbirnen) und die Emissionen senken, ohne dass dafür spezielle Kenntnisse oder große Investitionen erforderlich sind. Im Vergleich zu Halogenlampen zeichnen sich LEDs durch ihre Kosten aus: Halogenlampen halten etwa 2.000 Stunden (etwa zwei Jahre bei durchschnittlicher Nutzung), während LEDs eine Lebensdauer von 25.000 Stunden haben-und damit langfristige Einsparungen-erbringen und Abfall reduzieren. Durch den vollständigen LED-Einsatz spart ein durchschnittlicher Haushalt jährlich 40 £. Für Verbraucher, Unternehmen und Regierungen machen diese Einsparungen -gepaart mit sinkenden LED-Preisen-LEDs zur Standardwahl.
Umfang und Beweise
Das amerikanische Unternehmen Fairchild Optoelectronics brachte in den 1970er Jahren ein LED-Produkt auf den Markt, doch LEDs blieben jahrzehntelang teure Nischenprodukte.
Im Jahr 2006 stellte Philips Lighting (das damals etwa 2/3 des Umsatzes mit Glühlampen erzielte) auf eine skalierte LED-Produktion um; Mittlerweile heißt das Unternehmen Signify und ist einer der fünf weltweit führenden LED-Hersteller mit einem Jahresumsatz von ca. 6 Milliarden Pfund.
LEDs haben eine Lebensdauer von ca. 25.000 Stunden und ermöglichen den Verbrauchern langfristige -Einsparungen.
Brasilien und Venezuela begannen 2005 mit dem Ausstieg aus ineffizienten Glühbirnen; 2009 folgten die EU, Australien und die Schweiz.
Die USA begannen 2007 mit dem Ausstieg-(2019 von der Trump-Regierung ausgesetzt).
Im Jahr 2018 war die Beleuchtung für etwa 13 % des weltweiten Stromverbrauchs und 5 % der jährlichen globalen Kohlenstoffemissionen verantwortlich.
Heutzutage kosten LEDs \\(2–\\)5, verbrauchen 90 % weniger Energie als Glühlampen (einschließlich Halogene) und 60 % weniger als alte Leuchtstofflampen.
Der LED-Umsatz stieg von 37 % des weltweiten Beleuchtungsumsatzes im Jahr 2018 auf 46 % im Jahr 2019.
Die meisten Regierungen und Unternehmen haben Richtlinien zur Förderung des LED-Einsatzes, die auf Kosten- und Energieeinsparungen basieren.
Eine EU-Richtlinie wird den Verkauf von Glühlampen und Halogenlampen bis 2021 beenden.
Eine weltweite Umstellung auf hocheffiziente LEDs könnte den CO₂-Ausstoß um 1,4 Milliarden Tonnen senken und 1.250 neue Kraftwerke einsparen.
Das US-Energieministerium schätzt, dass LEDs den nationalen Energieverbrauch für Beleuchtung bis 2025 um 29 % senken könnten, wodurch Haushalte etwa 80 Milliarden Pfund einsparen könnten.
Im Vereinigten Königreich würde der weitverbreitete Einsatz von LED-Leuchtmitteln zu Hause Energiekosten in Höhe von 2 Milliarden Pfund einsparen und 8 Millionen Tonnen CO2-Emissionen verhindern.
Durch die vollständige Einführung von LED spart der durchschnittliche britische Haushalt jährlich etwa 40 £.
Gemeinsam machen wir es besser.
Shenzhen Benwei Beleuchtungstechnologie Co., Ltd
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