Ratgeber
Die LED-Technologie hat sich in den vergangenen Jahren rasant weiterentwickelt und mit HighPower-LEDs besonders leistungsfähige Lösungen hervorgebracht, die sich sehr gut für anspruchsvolle Anwendungen eignen.
Im Gegensatz zu herkömmlichen LEDs erzielen sie eine deutlich höhere Helligkeit und sind dabei vergleichsweise kompakt gebaut. Aus diesem Grund sind sie prädestiniert für Aufgaben, in denen eine starke Lichtleistung auf kleinem Raum gefordert ist.
Um individuelle Lichtsysteme schnell und einfach realisieren zu können, sind HighPower-LED-Module eine gute Wahl.
Sie bestehen aus einer oder mehreren Hochleistungs-LEDs, die zusammen mit weiteren Komponenten wie Optik, Kühlung oder Steuerung zu einer funktionalen Einheit zusammengefasst sind.
In unserem Ratgeber erfahren Sie, was für Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten Module mit HighPower-LEDs bieten und worauf bei der Auswahl zu achten ist.
HighPower-LED-Module sind vorkonfektionierte Baugruppen, die aus einer oder mehreren Hochleistungs-LEDs bestehen und oft noch weitere Komponenten enthalten – etwa Kühlkörper zur Wärmeableitung, optische Elemente wie Linsen oder Reflektoren oder Steuerungselektronik.
In vielen Fällen sind die Bauteile auf einer Platine aufgebracht (etwa in SMD- oder COB-Bauweise), es gibt aber beispielsweise auch Module, die als Spots mit Anschlusskabeln ausgeführt sind.
Ein wesentlicher Vorteil von HighPower-LED-Modulen besteht darin, dass sie als vollständige Funktionseinheiten konzipiert und dadurch sofort einsatzbereit sind.
Sie lassen sich schnell und einfach in bestehende Beleuchtungssysteme integrieren und können ebenso gut für den Aufbau individueller, komplexer Lichtlösungen verwendet werden.
Was ist der Unterschied zwischen HighPower und MidPower LEDs?
HighPower-LEDs und MidPower-LEDs unterscheiden sich in erster Linie im Hinblick auf ihre elektrische Leistung.
HighPower-LEDs werden mit Strömen ab 350 Milliampere betrieben, während der Betriebsstrom von MidPower-LEDs mit 30 bis 150 Milliampere deutlich geringer ausfällt.
Das wirkt sich auch auf den Stromverbrauch aus, der bei HighPower-LEDs zwischen 1 und 5 Watt, bei MidPower-LEDs nur 0,2 bis 1 Watt beträgt.
Auch die thermische Belastung fällt bei Hochleistungs-LEDs größer aus, denn der größte Teil des Stroms – etwa 70 Prozent – wird nicht in Licht, sondern in Wärme umgewandelt.
Um diese zuverlässig abzuführen, benötigen HighPower-LEDs ein leistungsfähiges Wärmemanagement. Aus diesem Grund werden sie häufig auf thermisch optimierten Platinen oder zusammen mit Kühlkörpern montiert.
Was die Lichtausbeute betrifft, waren HighPower-LEDs mit etwa 100 bis 250 Lumen pro Watt einst unerreicht.
Mittlerweile haben MidPower-LEDs jedoch stark aufgeholt und erzielen fast genauso hohe Werte.
Deshalb unterscheiden sich die beiden Typen nicht mehr unbedingt in der Lichtleistung, sondern eher im Anwendungsprofil.
Da HighPower-LEDs mit einem eigenen Wärmemanagement ausgestattet sind, eignen sie sich gut für den Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen (Industrie) und für den Dauerbetrieb.
MidPower-LEDs arbeiten zwar effizienter, da sie jedoch keine eigene Kühlung haben, reagieren sie empfindlicher auf Wärmeentwicklung und sind daher Anwendungen mit mittlerer Leistungsdichte (Büro- und Arbeitsplatzbeleuchtung etc.) vorbehalten.
HighPower-LED-Module sind für Anwendungen konzipiert, in denen eine hohe Lichtausbeute und kompakte Bauform gefragt sind. Abhängig davon, wie viele Hochleistungs-LEDs in einem Modul integriert sind und welche Komponenten hinzukommen, werden unterschiedliche Leistungsbereiche abgedeckt.
| Leistungsbereich | Konfiguration | Anwendungsbeispiele | Bauform & Kühlung |
| 1–5 Watt | einzelne HighPower-LED auf Platine | Spots, Maschinenleuchten, Signalleuchten | kompakte Bauform, meist passive Kühlung ausreichend |
| 5–15 Watt | mehrere HighPower-LEDs auf Platine | Straßenbeleuchtung, Display- oder Fahrzeugsysteme | bedarf oft thermischer Anbindung an Kühlkörper |
| 15–30 Watt | leistungsstärkere Module mit Wärmemanagement | Industrie- und Außenbeleuchtung, Scheinwerfer | aktives oder aufwendiges passives Kühlkonzept nötig |
| 30–50 Watt | hochdichte LED-Cluster | Flutlichtanlagen, medizinische Beleuchtung | Sonderbauformen, erfordern sehr gute Kühlung |
| > 50 Watt | Modul-Arrays oder integrierte Leuchtensysteme | High-End-Industrieanwendungen, Film/TV-Beleuchtung | Speziallösungen – meist Komplettsysteme |
HighPower-LED-Module bieten gegenüber Modulen und Leuchten mit Standard-LEDs eine Reihe von Vorteilen:
Viel Licht bei geringer Baugröße
HighPower-LEDs liefern deutlich mehr Licht als herkömmliche LEDs und sind zudem kompakt gebaut. Dadurch sind sie eine gute Wahl, wenn eine hohe Beleuchtungsstärke gefordert ist, aber wenig Installationsraum zur Verfügung steht.
Flexible Integrationsmöglichkeiten
HighPower-LED-Module sind keine fertigen Lichtsysteme, sondern funktionale Baugruppen. Sie lassen sich individuell anpassen, kombinieren oder in Designs integrieren – ideal für Unternehmen, die eigene Lichtsysteme entwickeln.
Zuverlässig und belastbar
Während einfache LEDs bei hohen Strombelastungen schnell an Effizienz einbüßen, liefern HighPower-Module auch bei anhaltend hoher Leistung eine optimale Lichtausbeute – vorausgesetzt, das Wärmemanagement ist passend ausgelegt.
HighPower-LED-Module kommen insbesondere für anspruchsvolle Anwendungen infrage, bei denen klassische LEDs an ihre Grenzen stoßen.
- Maschinen- und Anlagenbeleuchtung: In Werkzeugmaschinen, Fertigungsstraßen und Prüfanlagen sorgen HighPower-Module für eine zuverlässige Ausleuchtung.
- Fahrzeugtechnik und Automotive: Ob Scheinwerfer, Rückfahrleuchten oder Blinker: In und an Kraft- und Nutzfahrzeugen werden HighPower-LEDs vielfältig zu Beleuchtungszwecken eingesetzt.
- Straßen- und Außenbeleuchtung: Aufgrund ihrer hohen Lichtdichte eignen sich Hochleistungs-LED-Module ideal für die Ausleuchtung von Straßen, Parkplätzen und Außenbereichen.
- Studio- und Theaterbeleuchtung: In professionellen Theater- oder Studioleuchten kommen HighPower-Module zum Einsatz, wenn ein stark gebündeltes, helles Licht gefordert ist.
- Medizin- und Labortechnik: Auch im Bereich der Medizin- und Labortechnik werden HighPower-LEDs verwendet – etwa in Operationsleuchten, Endoskopen oder Mikroskopen.
- Sicherheits- und Signaltechnik: HighPower-LED-Module werden als Signal- und Warnlichter eingesetzt und sorgen für bessere Sichtbarkeit.
Bei der Auswahl eines passenden HighPower-LED-Moduls spielen verschiedene Faktoren eine Rolle. Wir geben Ihnen einen Überblick über die wichtigsten Kriterien:
Lichtleistung und Helligkeit
Der Lichtstrom (angegeben in Lumen) beschreibt die sichtbare Lichtmenge, die ein Modul abgibt. Dieser Wert muss ausreichend dimensioniert sein, wenn hohe Anforderungen an die Beleuchtungsstärke gestellt werden. Die Lichtausbeute (Lumen pro Watt) sollten Sie ebenfalls berücksichtigen, denn: Je höher sie ist, desto effizienter arbeitet das Modul.
Farbtemperatur und -wiedergabe
Bei LEDs mit Weißlicht differenziert man drei Farbtemperaturen: Warmweiß, Neutralweiß und Kaltweiß. Warmweiß (2700–3300 Kelvin) wird eine behagliche Wirkung zugesprochen, weshalb es sich gut für Wohn- und Gasträume eignet. Neutralweiß (3300–5000 Kelvin) sorgt für ein neutrales, ausgewogenes Licht und wird häufig für Büros, Wartezimmer, Foyers und dergleichen verwendet. Kaltweiß (> 5000 Kelvin) mutet kühl an und ist eine gute Lichtfarbe für Industrieumgebungen und Lagerhallen. Achten Sie auch auf die Farbwiedergabe (CRI bzw. Ra-Wert): Ein CRI > 80 ist für Standardanwendungen ausreichend. Werden besondere Anforderungen an die Farbwiedergabe gestellt, wie es etwa in der Medizin, bei der Textilprüfung oder Bildverarbeitung der Fall ist, ist ein CRI ≥ 90 empfehlenswert.
Optik und Lichtverteilung
Je nach Anwendung kann eine bestimmte Lichtcharakteristik gefordert sein. HighPower-LED-Spots erzeugen ein stark gebündeltes Licht und eignen sich daher für gut für eine punktuelle Ausleuchtung. Bei Flächenbeleuchtungen kann hingegen eine diffuse oder asymmetrische Lichtverteilung sinnvoller sein. Aus diesem Grund sind viele Module mit einer integrierten Optik ausgestattet, beispielsweise in Form von Linsen, Reflektoren oder Diffusoren. Berücksichtigen Sie in dem Zusammenhang die Herstellerangaben zum Abstrahlwinkel und zur Lichtverteilungskurve (LVK).
Abmessungen und Gewicht
Je nach Einsatzumgebung muss das Modul mechanisch in ein Gehäuse oder bestehendes Lichtsystem integriert werden. Achten Sie daher auf die Abmessungen und die Position der Anschlüsse. Manche Module sind rund, andere rechteckig oder sternförmig. Auch das Gewicht kann eine Rolle spielen, etwa wenn das Modul in ein Mobilgerät (Smartphone, Taschenlampe etc.) eingebaut werden soll.
Wärmemanagement
HighPower-LEDs erzeugen deutlich mehr Wärme als MidPower-Varianten. Diese Wärme muss effizient abgeführt werden, um die Leistung nicht zu beeinträchtigen. Prüfen Sie, ob das Modul bereits über einen integrierten Kühlkörper verfügt oder für die Montage auf einer wärmeleitenden Oberfläche vorgesehen ist und ob es eine thermische Schnittstelle (für Wärmeleitpads etc.) gibt. Bei sehr hoher Leistung empfiehlt sich eine aktive Kühlung (bspw. mit Lüftern).
Stromversorgung
Die elektrischen Parameter des Moduls müssen zur geplanten Stromversorgung (bspw. zum LED-Netzteil) passen. Relevante Werte sind der Betriebsstrom (mA/A), die Versorgungsspannung (V) und die Leistung (W). Prüfen Sie auch, in welchem Temperaturbereich das Modul verwendet werden darf und ob es vibrations- und stoßfest ist – vor allem, wenn es unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen zum Einsatz kommt.
Wenn Sie mehrere Module in einem System verbauen, sollten diese in Lichtfarbe, Helligkeit und Abstrahlverhalten aufeinander abgestimmt sein. Anderenfalls kann es zu einer ungleichmäßigen Ausleuchtung oder unerwünschten Effekten wie Farbstichen und Helligkeitsschwankungen kommen. Achten Sie in dem Zusammenhang darauf, dass der Strom gleichmäßig auf alle Module verteilt wird und dass die LEDs ein- und derselben Binning-Gruppe angehören. So gehen Sie sicher, dass sie im Hinblick auf alle relevanten Lichtparameter zueinander passen.
Können HighPower-LED-Module auch farbiges Licht erzeugen?
Die meisten Module erzeugen weißes Licht zwischen 2700 bis 6500 Kelvin. Einige Hersteller bieten auch Sonderlösungen mit tunable white (= einstellbares Weißlicht) oder LEDs mit speziellen Weißtönen an, beispielsweise für medizinische Anwendungen. Genauso wie bei Standard-LEDs gibt es aber auch Ausführungen, die sämtliche Farben aus dem RGB-Spektrum (RGB = Rot, Grün, Blau) darstellen können.
Sind HighPower-LEDs dimmbar?
Nicht von Hause aus, aber es sind durchaus Module mit dimmbaren LEDs erhältlich. Wichtig für einen einwandfreien Betrieb ist, dass der verwendete LED-Treiber die Dimmtechnik unterstützt.
Kann ich eine einzelne HighPower-LED wie ein Modul verwenden?
Ein reiner Emitter – also die LED ohne Trägerplatine und Peripherie – ist nicht sofort einsatzfähig, sondern muss korrekt kontaktiert, gekühlt und angesteuert werden. HighPower-LED-Module sind vormontiert und daher einbaufertig.
Gibt es HighPower-LEDs auch als Strip?
Ja. HighPower-LED-Strips sind deutlich leistungsfähiger als Standard-LED-Bänder. Sie sind meist mit Aluminiumträgern zur Wärmeabfuhr ausgestattet und benötigen eine externe Stromversorgung.
Was ist der Unterschied zwischen HighPower-Modulen in SMD- und COB-Bauweise?
Bei SMD-Modulen (SMD = Surface Mounted Device) werden die LEDs einzeln auf die Leiterplatte gelötet, wodurch sich unterschiedliche Abstrahlwinkel realisieren lassen. Solche Lösungen eignen sich gut für Anwendungen, die eine gewisse Anpassbarkeit erfordern, beispielsweise in Maschinenleuchten. COB-Module (COB = Chip on Board) werden zusammen auf einem Board montiert und anschließend vergossen. Das ermöglicht ein homogenes, flächiges Licht.