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Licht im Klimaschutz

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Licht im Klimaschutz

„Die LED ist dabei die Lichttechnik zu revolutionieren“, sagt Dr. Klaus Angermaier, Senior Marketing Manager Transportation & Energy bei WACKER. Bis 2025, so die Erwartung von Analysten, wird jede dritte Lichtquelle eine LED sein.
Dr. Philipp Müller und Mitarbeiterin Gudrun Rosenberger beurteilen eine Siliconmischung im Labormischer.
Den weltweiten Stromverbrauch könnte dies um zehn Prozent senken, denn LEDs arbeiten effizienter als herkömmliche Glühbirnen, auch moderne Energiesparlampen lassen sie bei der Energieausbeute hinter sich. „Hohe Energieeffizienz, große Farbvielfalt, Stabilität, lange Lebensdauer, Brillanz und völlig neue Designmöglichkeiten machen die Leuchtdioden für alle Lichtanwendungen interessant“, erklärt Angermaier.
Um das Licht der Diode auszukoppeln und zu verteilen, brauchen Hochleistungs-LEDs eine Linsenoptik. Die enorme Leistungssteigerung der letzten Jahre führte aber dazu, dass bislang eingesetzte organische Werkstoffe dem Lichtfluss nicht mehr standhalten. „Wir benötigen neue Materialien für die LED-Linsen, die eine hohe Lichtstabilität aufweisen“, sagt Angermaier.
Unter der Markenbezeichnung LUMISIL® bietet WACKER jetzt eine neue Familie von optischen Hochleistungssiliconen an.

Nötige Hitze- und Lichtstabilität

Jetzt setzen die Hersteller moderner Hochleistungs-LEDs auf Silicon: „Siliconelastomere besitzen die erforderliche Hitze- und Lichtstabilität“, erklärt Dr. Philipp Müller, Anwendungstechniker bei WACKER in Burghausen. Der Chemiker hat jetzt ein neuartiges optisches Hochleistungssilicon entwickelt: Mit diesen neuen Siliconelastomeren, die WACKER unter der Markenbezeichnung LUMISIL® anbietet, lassen sich erstmals optische Linsen für LEDs direkt auf dem Leuchtdioden-Chip erzeugen.
Dieser Arbeitsprozess ist besonders effizient und verringert die Prozesskosten. Bisher wurden Siliconlinsen bei den LED-Herstellern im aufwändigen Spritzguss-Verfahren hergestellt. Dazu sind nicht nur große Spritzgussmaschinen nötig, sondern auch hochpräzise Formen, Dosier-, Sortier- und Montageeinrichtungen. Und alles unter Reinraumbedingungen. „Wir sparen jetzt etwa fünf Arbeitsschritte gegenüber dem Spritzgießen“, erklärt Müller. „Die gleichzeitige Formgebung und Montage der LED-Optik ist besonders effizient. Damit haben wir einen echten Durchbruch in der kostengünstigen Massenfertigung von LEDs geschafft.“
Das neuartige Siliconelastomer wird in flüssiger Form direkt auf den Chip aufgetragen.

Perfekte Abbildung der Linsengeometrie

Die perfekte Abbildung der Linsengeometrie erfolgt über einen neuartigen, durch UV-Licht gesteuerten Aushärtemechanismus. Bei LUMISIL® 419 UV ist es wegen seiner hervorragenden Adhäsionseigenschaften sogar möglich, auf das bislang zusätzlich verwendete Verguss-Silicon zu verzichten: Das UV-Silicon übernimmt neben der optischen Funktion auch den Schutz des LED-Chips.
Mit LUMISIL® UV haben die WACKER-Forscher die Lichtquelle der Zukunft also schon angeknipst.
Weitere Informationen

Faszination Chemie - Das WACKER Audio-Magazin

LED macht Städte hell

Allein der Betrieb von 50 Millionen veralteten Straßenlaternen in der EU verursacht jährlich Kosten in Höhe von fünf Mrd. €. In einigen europäischen Städten werden bereits LED-Straßenleuchten getestet, deren Lichtverteilung, Leuchtintensität und Farbgebung die Standards schon heute voll erfüllen.

„Die Straßenlampe der Zukunft ist die LED-Lampe. Das Einsparpotenzial ist gigantisch“, sagt Prof. Tran Quoc Khanh vom Fachgebiet Lichttechnik der TU Darmstadt. Er schätzt, dass Deutschland schon mit der heute verfügbaren Technologie den CO 2-Ausstoß um 1,6 Millionen Tonnen pro Jahr reduzieren könnte.

Eine jährliche Einsparung von 400 Mio. € wäre so möglich. Bislang stehen allerdings die LED-Lampen den Natriumhochdrucklampen in der Effizienz noch nach.

UV-Silicon für Solar - und Autoindustrie

Die innovativen Siliconelastomere haben auch in anderen Branchen das Potenzial, Prozesskosten drastisch zu senken: Vorstellbar sind Anwendungen in der Solarindustrie oder auch im Bereich Healthcare. Dort könnten sie beispielsweise für neuartige Wundpflaster genutzt werden.

Aber auch in der Autoindustrie können die UV -Silicone zu Kostensenkungen in der Fertigung beitragen: vor allem bei Anwendungen unter der Motorhaube. Denn dort werden Silicone bereits breit eingesetzt, und eine Reduzierung der Aushärtezeiten für die Silicone schlägt sich direkt in den Produktionskosten nieder.