Die führende Marke für mobile Energie!
Sicher Shoppen

Nachhaltigkeit: Lebenszyklusanalyse von LEDs im Vergleich zu anderen Leuchtmitteln

Warum eine Lebenszyklusanalyse mehr als nur den Energieverbrauch beleuchten muss

Licht emittierende Dioden, kurz LEDs, haben das Potenzial, Energie einzusparen und gleichzeitig die Lichtqualität und -leistung zu verbessern. Im Vergleich zu anderen Leuchtmitteln gelten LEDs generell als besonders energieeffizient und umweltfreundlich. Um letztere Eigenschaft zu messen, muss die LED genauer betrachtet werden. Bei dieser Analyse kommen mehrere Punkte auf:

  1. Material-/Rohstoffbeschaffung
  2. Herstellung
  3. Transport
  4. Gebrauch
  5. Entsorgung

Bei einer Lebenszyklusanalyse ist es von großer Wichtigkeit, alle genannten Punkte miteinzubeziehen. Leider befassen sich viele Studien lediglich mit dem Energiekonsum, den ein Leuchtmittel während seines Lebenszyklus verbraucht. Derzeit gibt es zwei Studien, die sich mit diesem Thema umfassend befasst haben: Eine Studie aus dem Jahr 2012, die vom US-Energieministerium in Auftrag gegeben wurde. Die zweite Studie stammt von einem bekannten Hersteller von Leuchtmitteln, ist aber aus dem Jahr 2009 und zu sehr veraltet, um sie in diesem Artikel aufzunehmen. Selbst zwischen der ersten Studie und dem Datum der Publikation dieses Artikels liegt eine große Spanne, die die Ergebnisse schlechter erscheinen lässt, als sie heute sein würden.

Vergleich der Leuchtmittel: Glühbirne vs. Energiesparlampe vs. LED

LeuchtmittelVerbrauch in WattLeuchtkraft in LumenLebenszeit in Std.
Glühbirne 60 900 1.000
Energiesparlampe 15 900 8.500
LED 12,5 800 25.000

Da die drei obigen Produkte weder in puncto Leuchtkraft noch Lebenszeit vergleichbar sind, wurde ermittelt, wie viele Leuchtmittel der jeweiligen Kategorie benötigt werden, um 20 Millionen Lumenstunden zu erreichen:

  • 22 Glühbirnen
  • 3 Energiesparlampen
  • 1 LED

Die US-amerikanische Studie kommt zu folgendem Ergebnis:

  • Der durchschnittliche Energieaufwand für einen Lebenszyklus für LEDs und Energiesparlampen ist in etwa derselbe. Er beträgt lediglich ein Viertel einer herkömmlichen Glühlampe.
  • Wenn LED-Leuchtmittel ihr Ziel hinsichtlich der Leistung bis 2015 erreichen[1], soll ihr Energieverbrauch um 50 Prozent sinken. Bei Energiesparlampen soll er hingegen nicht so weit verbessert werden können.
  • Der komplette Energieaufwand für einen Lebenszyklus aller Leuchtmittel wurde zu 90 Prozent durch ihre bloße Verwendung gefolgt von der Herstellung und dem Transport aufgebraucht. Derzeit ist schwer festzustellen, wie groß der Energieaufwand für die Verpackung von LEDs ist. Schätzungen zufolge reicht er von 0,1 bis 27 Prozent des kompletten Energieaufwandes.

Die Herstellung und Leistung von LED-Leuchtmitteln

Wie bereits erwähnt, kann der Einwirkung einer LED-Lampe nur dann gemessen werden, wenn man ihren gesamten Energieaufwand misst. Dazu gehört auch die Herstellung inklusive Transport und Entsorgung. Bei LED-Lampen ist auffällig, dass ihr Gebrauch, wie auch bei den anderen beiden Leuchtmitteln, den größten Teil des kompletten Energieaufwandes ausmacht. Für die Produktion von LEDs im Jahr 2011 musste aber auch viel Aufwand für die Verpackung aufgewendet werden - mehr als für Glühbirnen und Energiesparlampen. Dieser Nachteil sorgt dafür, dass der gesamte Energieaufwand einer LED nur geringfügig kleiner war als der einer Energiesparlampe. Weiterhin wurden die drei Leuchtmittel in fünfzehn Kategorien untersucht, die in vier Oberkategorien eingeteilt sind:

  1. Ressourcen-Einwirkung
    • Sondermülldeponie
    • radioaktive Mülldeponie
    • unschädliche Sondermülldeponie
    • terrestrischen Ökotoxizität
  2. Boden-Einwirkung
    • Schaden an Ökosystem
    • Landnutzung
  3. Wasser-Einwirkung
    • Eutrophierung
    • aquatische Ökotoxizität
    • aquatische Süßwasser-Ökotoxizität
  4. Luft-Einwirkung
    • Humantoxizität
    • Abbau der Ozonschicht
    • photochemische Oxidation
    • Versauerung
    • Erderwärmung

Aufgrund ihrer niedrigen Wirksamkeit hat die Glühbirne in allen 15 Kategorien die größte negative Einwirkung auf die Umwelt. Die Einwirkung der LED ist weitaus geringer gegenüber der Glühbirne und leicht kleiner als die der Energiesparlampe. Letztere kann gegenüber der LED lediglich im Bereich Sondermülldeponie punkten, schneidet jedoch in allen anderen Kategorien schlechter ab. Die LED schneidet aus dem Grund schlechter ab, weil sie einen großen aus Aluminium bestehenden Kühlkörper besitzt. Da die Effizienz von LED-Leuchten im Laufe der Jahre besser werden wird, sollte auch dieser Kühlkörper schrumpfen.

Umwelttests bezüglich der LED-Lampe

Die Umwelttests der Studie richten sich an den Ansprüchen der U.S. Environmental Protection Agency[2]. Im Rahmen des Tests wurde untersucht, ob eines von den 17 potenziell giftigen Elementen vorhanden ist und wenn ja, ob dieses den erlaubten Anteil überschreitet. Alle Leuchtmittel und ihre Materialien wurden komplett freigelegt, um zu simulieren, wie problematisch es sein würde, wenn die Materialien ins Grundwasser sickern würden. Ein Großteil der getesteten LEDs bliebt mit seinen Elementen im Rahmen der Vorschriften. Fast alle Leuchtstoffe (unabhängig von der Technologie) überschritten mindestens eine Einschränkung, die um US-Bundesstaat Kalifornien gültig ist. Dazu gehören insbesondere Kupfer, Zink, Antimon sowie Nickel. Die betroffenen Schwachstellen waren der Schraubsockel, Ballast, Kabel sowie Glühfäden. Im Großen und Ganzen ist die Konzentration der in LEDs zu findenden Elemente mit denen in Mobiltelefonen und anderen elektronischen Geräten vergleichbar.

Abschließende Worte

Wie aus diesem Artikel ersichtlich wird, ist der Energieverbrauch, den ein Leuchtmittel zum Betrieb benötigt, für den Großteil des Energieaufwandes verantwortlich. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, dass in Zukunft immer mehr Ressourcen dahin gehend investiert werden, den Energieverbrauch von LEDs zu reduzieren. Die nächstgrößten Auswirkungen auf die Umwelt kommen von dem Herstellungsprozess des Kühlkörpers, welcher im Laufe der Jahre automatisch kleiner ausfallen wird, wenn LEDs energieeffizienter werden. Der Kühlkörper ist der einzige Grund, warum LED höhere Werte im Bereich Sondermülldeponie erreichen als Energiesparlampen. Auch wenn LED-Leuchtmittel bereits 2012 Energiesparlampen aus Sicht der Nachhaltigkeit überlegen waren, werden in Zukunft, sobald mehr und mehr Verbraucher dieses Produkt nutzen, Maßnahmen zum Recycling eine größere Rolle spielen. Es muss ein Weg gefunden werden, insbesondere das Aluminium wiederverwenden zu können.


  1. Anmerkung: Die Studie stammt aus dem Jahr 2012. LED-Lampen sind inzwischen energieeffizenter als zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Studie. ↩
  2. Anmerkung: Die Ansprüche in Europa können sich stark von denen in den USA unterscheiden. ↩

Artikelbild: © puchan / Shutterstock

Bitte geben Sie die Zahlenfolge in das nachfolgende Textfeld ein

Die mit einem * markierten Felder sind Pflichtfelder.