LCC – Technologie

LCC-Technologie

Der Ursprung – Ein erhellender Moment.

Laser Crystal Ceramics oder kurz LCC ist eine Licht-Technologie, die ihren Ursprung in der Schweiz und in Südkorea hat. Im Jahr 2004 erzeugte der Ingenieur Thilaka (Lucky) Ranasinghe durch eine Fehlmanipulation an einem Laserkopierer ein sekundenlanges, unglaublich helles Licht. Die Ursache für diesen Vorfall konnte zunächst nicht eruiert werden und interne Abklärungen in diversen Branchen blieben leider ergebnislos. In der Folge wurden verschiedene Schweizer Universitäten angeschrieben. Weil diese aber wenig Interesse an der Klärung des Phänomens zeigten, kontaktierte Lucky Ranasinghe einen alten Studienkollegen und seines Zeichens Institutsleiter einer technischen Universität in Südkorea, welche unter anderem auf Licht-Technik spezialisiert ist. Dort konnte man die unerwartete Lichtreaktion schliesslich klären. Lucky Ranasinghe fertigte daraufhin Ende 2006 mit dem Know-How und der Arbeitskraft der Südkoreanischen Fakultät den ersten LCC-Chip an. Seither wird die Technologie zusammen mit der örtlichen Industrie und der Hochschule laufend weiterentwickelt und optimiert.

 

Die Technik – LCC Inside.

Die LCC-Technologie ist eine Weiterentwicklung der bekannten LED-Technik (Light Emitting Diode). Sie vereint viele positive Eigenschaften und ist nachhaltig wie auch investitionssicher. Anders als bei der LED-Technik wird bei der LCC-Technologie weisses Licht nicht durch Mischung anhand des RGB-Prinzips gewonnen, sondern durch künstlich hergestellte, auf Kohlenstoff basierende Kristalle. Diese mikroskopisch kleinen Kristalle dienen als Konverter, dadurch werden die Leuchtstoffpartikel wie sie bei Konversions-LEDs verwendet werden, ersetzt. Bei beiden Technologien wird ein auf Silizium basiertes Trägermaterial verwendet. Die künstlichen Kristalle werden verflüssigt, mit dem Silizium-Träger aufgetragen und strahlen durch Ionisierung mittels einem speziellen Leiterdraht Licht aus.

Die Farbwiedergabe wird über die Beschaffenheit der Kristalle definiert. Das Lichtspektrum von LCC-Produkten ist einer Halogen-Glühlampe sehr ähnlich, so wird ein hervorragende Farbwiedergabe Wert von bis zu Ra > 95 (Farbwiedergabeindex) erzielt, mit einem sehr geringen Blauanteil (480-420 nm). Es können Farbtemperaturen von 2500K bis 7000K erzeugt werden.

Durch die Verwendung der Kristalle als Farbkonverter ist eine lange und konstante Farbwiedergabequalität möglich. Diese richtet sich nach der Lebensdauer des jeweiligen Produkts, hält aber mindestens während einer Nutzlebensdauer (L80/B10) von 35’000 Stunden. Die Maximale Farbveränderung liegt bei 2%. Die Farbwiederqualität kann bei Konversions-LEDs, je nach Qualität und Betriebsart, bis zum Erreichen der Betriebsdauer sichtbar abnehmen.

 

Lichterzeugung, Wärmeentwicklung und Kühlung.

Durch die Aufladung der beiden Kristallhälften über einen Leiterdraht wird positive und negative Ladung von einer Spannungsquelle angelegt. Die beiden Hälften streben die elektrische Neutralität an und wollen ein Gleichgewicht an Elektronen auf ihren Kristallhälften bilden. Durch die Neutralisation von positiver und negativer Ladung entsteht Neutralisationsenergie, welche wir als Licht wahrnehmen. In LCC wie auch LED gibt es neben negativen Elektronen auch positive Ladungen. Diese gegensätzlichen Ladungen (plus und minus) erzeugen bei ihrer Neutralisation Licht und Wärme. Der künstliche LCC-Kristall dämpft Wärme, dadurch wird 20 bis 30% mehr Lichtausbeute gegenüber LED-Chips erzielt, bei bis zu 10% weniger Energieaufnahme! LCC ist eine Weiterentwicklung der LED-Technik, unterscheidet sich durch die organische Beschichtung jedoch grundlegend von LED.

Durch die hohe Energieeffizienz ist das Netzteil geringerer Belastung ausgesetzt, damit ist es möglich bis zu 250‘000 Schaltungen (Zyklen) und mehr zu erreichen.

Wir bauen unsere LCC-Chips in Gehäuse (mit Kühlrippen) ein, die für LED-Technik konzipiert worden sind. Hauptsächlicher Grund dafür ist die hohe Verfügbarkeit. Denn durch die geringe Wärmeentwicklung sind kühlende Massnahmen für LCC-Produkte nur bedingt, bis gar nicht notwendig. Dies gilt ebenso für unsere Filament-Lampen bzw. Retrofitleuchtmittel, welche der Edison Glühlampe nachempfunden wurde. In keinem unserer Birnen befindet sich Kühlmittel, der Glaskörper dient lediglich als Handschutz. Zwar wäre ein Betrieb ohne Glaskörper ohne weiteres möglich, er würde dann aber nicht mehr den hohen Sicherheitsstandards entsprechen, die das Eidgenössische Starkstrominspektorat (ESTI) an unsere Produkte stellt.

Auf dem Wärmebild wird die Abwärme sichtbar. Links eine LCC-Filament-Lampe 5.5 Watt und rechts eine herkömmliche 70 Watt Glühbirne.

Die Spezialität liegt immer im verbauten LCC-Chip und im dazu passenden Kondensator. Beide Komponenten werden individuell als Einzel-Chip, COB-Array oder Filament-Stab auf die entsprechende Lampe oder Leuchte abgestimmt.

Je nach Bauart leuchten unsere LCC-Produkte zuverlässig bei Temperaturen von –40 bis +50 °C. LCC-Leuchtmittel sind frei von Schadstoffen. Sie können zusammen mit Elektroschrott entsorgt und wiederverwertet werden.

 

Die Zertifizierung.

Neben der generellen RoHS- und CE-Kennzeichnung (EG-Richtlinie 2002/95/EG und EG-Konformitätserklärung) sind sämtliche LCC-Produkte vom Eidgenössischen Starkstrominspektorat (ESTI) zugelassen. Das Eidgenössische Institut für Metrologie (METAS) und zwei Schweizer Hochschulen bestätigen unabhängig voneinander die hohe Qualität der Produkte. Alle LCC-Produkte bewegen sich auf der Energieplakette im Bereich A+ bis A++.

 

Der Name.

LCC oder Laser Crystal Ceramics ist zufällig während der Entwicklung des ersten Chips in einem Gespräch in der Schweiz entstanden. Der Begriff lehnt sich stark an den Ursprung der LCC-Technik an: Laser steht für die Laserkopier-Technologie, der diese Entdeckung zu verdanken ist. Crystal verdeutlicht die verwendeten Kohlenstoffkristalle und Ceramics beschreibt die (vor allem in den Anfängen) verbauten Keramikelemente. Diese wurden zu Beginn als Wärmedämmung auf den Leiterplatinen verbaut, um den Lebenszyklus und die Lichtqualität zu optimieren. Heute wird jedoch vermehrt Glaskeramik eingesetzt.

 

Das Sortiment.

Das Produkteportfolio der LCC Licht GmbH umfasst heute über 150 LCC-Produkte. Zum Austausch von bestehender Leuchtmittel sind LCC-Retrofit-Lampen als Kerze, Tropfen, Kugel, Birne, Spot und Röhre erhältlich. Das Installationssortiment umfasst zudem Deckenleuchten für Aufbau oder Einbau, quadratische, rechteckige und runde Leuchtpanels für den Einbau oder zum Abhängen, verschiedenste Flutlichtstrahler, Hallen- und Stadionstrahler sowie Strassenlampen oder T8 Armaturen nass und trocken mit oder ohne Notlichteinheit. Das Niedervolt-Sortiment umfasst MR16- und MR11-Spotlampen, flexible ein- und zweireihige Streifen, Flutlichtstrahler/Warnblinker mit Lithium-Akku, Suchscheinwerfer mit Funkfernsteuerung und Arbeitsscheinwerfer für Land-, Wasser- und Luftfahrzeuge.

 

Der Kunde entwickelt mit.

20% der heute über 150 Produkte stammt aus kundenspezifischen Aufträgen. Zu dieser Kategorie gehören beispielsweise Retrofit-Kugellampen für Weihnachtsbeleuchtung und Retrofit-Röhren 36 V DC für Eisenbahnwagen, dimmbare Flutlichtstrahler als Bühnen-/Probebeleuchtung oder Spezialleuchten für die Pflanzen- und Tierzucht, sehr dünne LCC-Panels mit integriertem Netzteil sowie Leuchtmittel für den öffentlichen Bereich.

 

Einsatzbereiche und Anwendungen.

Es gibt für praktisch jede Anwendung passende LCC-Produkte. Betrachtet man die Stärken von LCC, finden sich rasch ideale Einsatzgebiete. Bei langen Betriebszeiten (Gastgewerbe, Detailhandel, Schule) oder häufigem Schalten (Treppenhaus, Durchgang), bei Stoss und Erschütterung (Baustelle, Aufzug, Fahrzeug) und bei extremen Temperaturen (Kühlraum, Parkhaus), bei schützenswerten Objekten (Bibliothek, Museum) oder an schwer zugänglichen Orten (Halle, Sakralbau, Gleisfeld) ist der Einsatz von LCC-Leuchtmitteln sehr schnell amortisiert.

 

Technologieziel und Umwelt.

Die LCC-Technologie verfolgt das Ziel der Energieeffizienz. So soll bei brillanter Lichtqualität mehr Energie in Licht umgewandelt und der Wärmeausstoss minimiert werden. Wenn weniger Wärme entsteht, muss diese auch weniger abgeleitet werden, dadurch können vermehrt umweltschonende Materialien wie beispielsweise Glas anstelle von Aluminium für den Leuchtmittelbau verwendet werden. Zudem bedeutet weniger Wärmeentwicklung auch weniger Energieverbrauch, damit kann unsere Umwelt geschont, können Ressourcen gespart werden. Die LCC Licht GmbH und ihre Partner sind stehts bemüht, diese Ziele zu erreichen und entwickeln diese zukunftsweisende Technologie laufend weiter. LCC ist ein ökologischer Beitrag zur Energieeinsparung und zur Senkung des CO2-Ausstosses.

 

Die Neuheiten.

Nach der erfolgreichen Einführung der LCC-Standardlampe mit 980 Lumen auf 7 Watt Leistung wurde viele Produkte realisiert und weitere sind in der Realisierungsphase. Von T5-Retrofit-Röhren (inklusive Armatur) und einem Notbeleuchtungssortiment, über IP 67 Leuchten und extrem flache Leuchtpanels bis zum Ersatz für Hochdruck-Natriumdampflampen für Strassenleuchten und der Lancierung einer schattenlosen Leuchtmittelserie. Sie dürfen weiterhin gespannt sein.

 

LCC im Überblick

  • Beste Energieeffizienz (A+, A++)
  • Hohe Lichtausbeute (> 140 lm/W)
  • Hervorragende Farbwiedergabe (Ra > 95)
  • Brillantes Licht (vollständiges Spektrum)
  • Verschiedene Lichtfarben (2500K bis 7000K)
  • Lange Nutzlebensdauer (> 35’000 Stunden)
  • Hohe Schaltfestigkeit (> 250’000 Zyklen)
  • Verzögerungsfreie Zündung (Sofort-Start)
  • Keine UV-Strahlung (kein Ausbleichen)
  • Geringe IR-Strahlung (Wärmestrahlung)
  • Keine EMV-Strahlung (kein Elektrosmog)
  • Geringe Wärmeentwicklung (LCC bleibt kühl)
  • Grosser Temperaturbereich (–40 bis +50 °C)
  • Stoss- und vibrationsfest (robuste Konstruktion)
  • Alterungsbeständig (geringer Lichtstromrückgang)
  • Frei von Schadstoffen und Begasung
  • Problemlose Entsorgung (wiederverwertbar)
  • Vom ESTI zugelassen
  • Qualität von METAS und TÜV bestätigt
  • Hervorragendes Kosten-Nutzen-Verhältnis
  • Schweizer Mitentwicklung