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Was ist LED Binning?


Das Binning bei LEDs ist eine Maßnahme zur QualitĂ€tssicherung. Ziel ist es, LEDs nach verschiedenen QualitĂ€tskriterien zu sortieren. Ein wichtiger Faktor dabei ist die Lichtfarbe. Mit einer prĂ€zisen Sortierung stellen Hersteller sicher, dass die LEDs einer Kategorie eine möglichst homogene QualitĂ€t aufweisen. 

Dadurch werden Fehler wie uneinheitlich erscheinende Lichtbereiche oder Lichtpunkte mit unterschiedlicher Helligkeit vermieden. Je exakter das LED Binning ablÀuft, desto hochwertiger ist die LichtqualitÀt der Produkte.

Wie erwĂ€hnt, gibt es bei der Definition von LED Binning verschiedene Kennzahlen. Üblich ist die Einteilung nach folgenden Kriterien.

  • Voltage Binning: Das Binning nach Spannung ist vor allem fĂŒr die technische Seite wichtig. FĂŒr Hersteller von Solarleuchten ist es zum Beispiel relevant, wie hoch die Spannung ist, die ĂŒber jeder einzelnen Leuchtdiode abfĂ€llt, um das Produkt zu optimieren. 
  • Flux Binning: Flux bezieht sich auf den Lichtstrom, der in Lumen gemessen wird. Vereinfacht ausgedrĂŒckt, zeigt die MessgrĂ¶ĂŸe, wie hell eine LED strahlt. Hier ist es ebenfalls sinnvoll, die einzelnen Dioden nach gleicher StĂ€rke zu sortieren, um grelle Leuchtpunkte zu vermeiden. 
  • Color Binning: Das Binning nach Lichtfarbe und Farbwert ist fĂŒr Verbraucher am relevantesten. Das Verfahren stellt sicher, dass deine Panelleuchten, Wandleuchten und Co. ein farblich einheitliches Licht abgeben und keine Farbunterschiede erkennbar sind. Hintergrund ist, dass fĂŒr diese Bauformen mehrere Leuchtdioden verwendet werden. Ohne LED Binning könnte es passieren, dass die Leuchten sichtbar unterschiedlich farbige Lichtkegel abgeben und somit der Farbeindruck gestört wird.

Diese Binningbereiche gibt es 

Wie bereits angedeutet, erfolgt das Binning in verschiedenen Bereichen. Die KenngrĂ¶ĂŸen dafĂŒr sind: 

  • Lumen: Wie hell strahlt eine LED? Farbtemperatur: Die Angabe dieses Werts erfolgt in Kelvin (K). 
  • Spannung: Welche elektrische Spannung fĂ€llt ĂŒber der LED ab? 
  • Farbort: Wie wirkt das Licht (kalt, warm, tageslichtweiß etc.) 

Je nach Anwendung sind manche Bereiche wichtiger als andere. Damit eine Schreibtischleuchte zum Beispiel angenehmes Licht liefert, das die Konzentration erhöht, sind Farbtemperatur und Farbort besonders relevant.

Wie funktioniert LED Binning? 

Der Begriff „Binning“ leitet sich aus dem Englischen ab. „Bin“ bedeutet so viel wie „BehĂ€lter“ oder „Tonne“. Die ErklĂ€rung ist einfach: TatsĂ€chlich werden die einzelnen LEDs bei den Herstellern in BehĂ€ltern nach ihren Eigenschaften sortiert. FĂŒr die Kategorisierung der LEDs hat sich daher der Begriff LED Binning etabliert. In der Praxis gibt es dafĂŒr verschiedene MessgerĂ€te. Ein Voltmeter misst zum Beispiel die Spannung, ein Photometer misst die WellenlĂ€nge. 

Aber welche LED kommt in welchen BehĂ€lter? Mittlerweile gibt es dafĂŒr weltweit einheitliche Binning-Standards nach ANSI-Norm. ANSI steht fĂŒr das Amerikanische Institut fĂŒr Standards und Normierung. Die Amerikaner haben Richtwerte ermittelt, nach denen LEDs sortiert werden. Möchtest du mehr darĂŒber wissen? Genaueres dazu findet sich im Absatz zu MacAdams-Ellipsen.

Warum ist LED Binning
notwendig? 

Als Kunde legst du höchsten Wert darauf, dass deine Leuchten elegant und edel wirken – und dass sie den Raum wie gewĂŒnscht erhellen. Jetzt stell dir ein LED-Band vor, das entlang der Strecke Licht mit unterschiedlichen Farben aussendet. Das wĂ€re eine Katastrophe. 

Das ist der Grund, warum Hersteller LED Binning betreiben. Aber warum unterscheiden sich LEDs ĂŒberhaupt? Das liegt an der Fertigung dieser Technik. LED-Chips bestehen aus speziellen Halbleiter-Kristallen. Diese werden mit verschiedenen Elementen dotiert und miteinander verbunden, sodass beim Anlegen einer Spannung Licht emittiert wird. Klingt kompliziert und das ist es auch – wobei die Produktion mittlerweile deutlich einfacher ist als zu Beginn des 21. Jahrhunderts. 

Fakt ist jedoch: Durch die hohen Herausforderungen bei der Produktion und die Fertigung im Mikro-Maßstab passiert es, dass die einzelnen Produkte sich minimal voneinander unterscheiden – sogar innerhalb einer Charge. Daher wurde das LED Binning entwickelt, um dir LED-Downlights und Co. in bester QualitĂ€t anbieten zu können.

Ein Blick ins Detail:
das CIE-1931-Diagramm 

Die Arbeit mit LEDs ist ein interessantes Feld, denn es geht zum einen um Technik, zum anderen um Menschen. Sicher kennst du das: Licht mit hohem Blauanteil wirkt ganz anders als eine Leuchte mit gelbem Schimmer. Deshalb macht es fĂŒr die Produkte einen Unterschied, ob das Licht kalt oder hell erscheint. LED-Deckenleuchten fĂŒr das Arbeitszimmer sollten zum Beispiel ein Licht erzeugen, das wie Tageslicht empfunden wird. So bleibst du lĂ€nger wach und bist konzentriert. Bei LED-Dekoleuchten ist es hingegen unerwĂŒnscht, dass sie grell scheinen. Hier sind warme Töne die richtige Wahl. Was hat das mit der Technik zu tun? Eine ganze Menge. 

Um die genannten Anforderungen zu erfĂŒllen, ist eine Relation zwischen menschlicher Wahrnehmung und physikalischen MessgrĂ¶ĂŸen notwendig. Genau dafĂŒr gibt es das CIE-1931-Diagramm. Es handelt sich um ein Farbsystem, welches das sichtbare Licht umfasst. Die Eckpunkte bilden die Farben Rot, GrĂŒn und Blau, wovon sich das RBG-System ableitet. 

FĂŒr die Produktion von LEDs besonders interessant ist die sogenannte Planck-Kurve. Zum VerstĂ€ndnis noch mehr Theorie: Ein Strahler, der kontinuierlich erhitzt wird, strahlt je nach Temperatur Licht entlang dieser Kurve ab. Daraus ergibt sich die Einteilung von LEDs nach Farbtemperatur. Hier gibt es einen direkten BerĂŒhrpunkt zur Technik der GlĂŒhlampen. Wer ein Äquivalent zu seiner alten 60-W-GlĂŒhlampe sucht, sollte eine LED mit 2700 K wĂ€hlen.

LED Binning mit MacAdams-Ellipsen 

FĂŒr das LED Binning hat das CIE-Diagramm eine besondere Bedeutung. Angenommen, du möchtest Leuchtdioden nach QualitĂ€t sortieren. Dann erscheint es logisch, eine FarbĂ€nderung rund um eine Bezugsfarbe oder einen Farbwert zu definieren. Auf diese Weise wĂŒrden alle LEDs, die innerhalb eines sich im CIE-Diagramm befindlichen Kreises liegen, als gleichwertig angenommen. 

Das funktioniert jedoch nicht! David MacAdam fand heraus, dass die AbstÀnde im CIE-Diagramm nicht der Wahrnehmungsschwelle des menschlichen Auges entsprechen. Stattdessen ergibt sich eine Ellipsenform. Das LED Binning erfolgt also mit Hilfe von Ellipsen, nicht mit Kreisen. Genauer: die MacAdams-Ellipsen

Die Definition dieser Ellipsen hat einen direkten Einfluss auf die QualitĂ€t. Hier gilt: Je kleiner sie sind, umso einheitlicher die LEDs. Dabei kommt eine weitere GrĂ¶ĂŸe ins Spiel: die Standardabweichung des Farbabgleichs, kurz SDCM. Eine Abweichung von einem SDCM kann vom Auge nahezu nicht unterschieden werden. FĂŒr das LED Binning nutzen die meisten Hersteller eine maximale Toleranz von zwei SDCM. 

Gut zu wissen: Die Abweichung in SDCM muss von den Herstellern fĂŒr den europĂ€ischen Markt angegeben werden.

Farbabweichungen zu Hause vermeiden 

Neben produktionsbedingten Farbvarianzen können bei LEDs weitere Effekte auftreten, die zu unterschiedlichen Farbwahrnehmungen oder variierenden LeuchtstĂ€rken fĂŒhren

Zum einen ist das die Alterung. Ab etwa 10.000 Betriebsstunden kann es passieren, dass die Helligkeit nachlÀsst. Hintergrund: Die LED emittiert weniger Licht, der Messwert in ANSI Lumen sinkt. Ebenso werden nach langer Zeit manchmal Farbungleichheiten beobachtet. Solche Probleme lassen sich schnell beheben: einfach das Leuchtmittel erneuern

Zum anderen können die beschriebenen Effekte auf Abdeckungen der Leuchte zurĂŒckzufĂŒhren sein. Wenn du den Eindruck hast, das Licht deiner LED-Strahler sei ungleich stark oder habe einen ungewöhnlichen Farbton, dann prĂŒfe am besten einmal die Scheiben bzw. die Abdeckungen an der Leuchte. Im Zweifelsfall hilft ein Blick direkt auf das Leuchtmittel.
Sei aber vorsichtig: Niemals direkt in die Leuchtdioden schauen, der Lichtstrom ist nah an der Quelle sehr hoch.

LED Binning und WATT24 

Nach der ErklÀrung von LED Binning stellt sich die Frage:
Was hat das mit WATT24 zu tun?
Wir achten darauf, dir nur hochwertige Produkte anzubieten. Dazu gehört, dass die LEDs fĂŒr die Innen- und Außenbeleuchtung einheitliches Licht aussenden. Daher findest du bei uns nur Produkte, die nach hohen Standards beim LED Binning sortiert wurden.