InfoNu.nl > Electronica > Diversen > De nadelen van ledlampen (in o.a. straatverlichting)

De nadelen van ledlampen (in o.a. straatverlichting)

De nadelen van ledlampen (in o.a. straatverlichting) De ledlamp (Light Emiting Diode) heeft een 25 maal langere levensduur dan een gloeilamp. De ledlamp bespaart al snel 80 tot 90% energie uit, vergeleken met de gloeilamp. De ledlamp is energiezuinig en veel gemeenten in Nederland gaan anno 2017 dan ook over naar deze verlichting in de straten van steden en dorpen en van autowegen. Het liefst ledlampen met LiFi zodat er meteen internet is. Wat zijn ledlampen en zijn ze wel veilig voor mens en dier?

De werking van een led(Light Emiting Diode)

Een led is een diode in de ledlamp. Een diode is een gelijkrichter of halfgeleider zodat alle elektronen in één richting stromen en niet dezelfde weg terug kunnen nemen. Een ledlamp is opgebouwd uit meerdere leds.

De opbouw van een led

Een led bestaat uit:
  1. een behuizing van epoxyhars lens. Een behuizing van kunststof die hard blijft bij verwarming:
  2. een draadverbinding;
  3. een reflector;
  4. een halfgeleiderkristal. Door bepaalde stoffen toe te voegen (bij een diode zijn fosfor en boor veelgebruikte elementen) worden de elektrische eigenschappen beïnvloed;
  5. een aambeeld;
  6. de ondersteuning;
  7. het frame. Het aambeeld met ondersteuning geven samen het frame;
  8. een afgeplatte onderkant van de behuizing.

Bron: Inductiveload, Wikimedia Commons (CC BY)Bron: Inductiveload, Wikimedia Commons (CC BY)

Plus en min

Plus en min bestaan uit de:
  1. Anode. De anode (Griekse betekenis is 'weg omhoog') in een elektrisch apparaat is de pluspool (of positieve zijde) of elektrode van waaruit de elektrische stroom binnenkomt.
  2. Kathode. De tegengestelde pool, de minpool (of negatieve zijde), is de kathode en is dus de pool of elektrode waar de elektrische stroom het apparaat of de component verlaat.

Werking

Tussen de pluspool en de minpool staat spanning in het midden van de diode. Door een verbinding te maken tussen de polen beginnen de negatieve en positieve deeltjes te stromen naar elkaar toe en geven elektronen een deel van hun lading af. Zo ontstaan er fotonen (energie), die het licht geven.

Ledstraatverlichting

Zoals het er anno 2017 voor staat zal veel straatverlichting vervangen worden door ledlicht aangesloten op het internet der dingen. De voornaamste redenen zijn de prijs en het onderhoud. Ledverlichting is veel duurder maar heeft meer branduren dus de prijs is een goede investering en bovendien heeft ledverlichting minder onderhoud nodig door minder storingen. De verwachting is dat ledverlichting ongeveer 20 jaar meegaat zonder dat de lampen vervangen moeten worden.

Maar mensen zijn bezorgd

Na de kaarsen, petroleumlampen, gaslampen en lagedruk-kwiklampen (tl-buizen) als straatverlichting worden in veel gemeenten in de 21ste eeuw de lampen vervangen door ledlampen. Veel mensen zijn bezorgd over de nieuwe toepassingen van de ledlampen. Zijn er bijwerkingen van de lantaarnpalen met ledverlichting? Bijwerkingen m.b.t.:
  • het blauwe licht bij een ledlamp;
  • de vuile stroom;
  • de giftige stoffen.

Het blauwe licht

In 1996 is door de Japanner Shuji Nakamura het witte licht van de led uitgevonden. Door een blauwe led met rood en groen licht te mengen kreeg hij ‘wit’ licht. Er zijn varianten die direct wit licht uitstralen, als gevolg van de samenstelling van het kristal van de halfgeleider. Witte ledlampen stralen dan ook relatief veel blauw licht uit, wat een gezondheidsrisico kan inhouden ('blauwlichtschade'). Het is anno 2017 nog niet mogelijk om een ledlamp met 100% wit licht te maken, zoals bij de gloeilamp wel het geval was. De witte ledlamp is een blauwe led met een fluorescerende laag die het gedeelte van het blauwe licht omzet in geel licht. Het blauwe en gele licht wordt dan ervaren als wit licht. De Nederlandse gezondheidsraad (GR) verdenkt langdurige blootstelling (verlichting en ITC-gebruik) aan dit ‘blauwe’ licht ervan, een rol te hebben bij het ontstaan van oogaandoeningen, vooral maculadegeneratie (AMD) waarbij het centrale deel van het netvlies wordt aangetast. De schatting is dat oogaandoeningen bij mensen vermoedelijk met 43% zullen stijgen in 2020 t.o.v. 2007. Ook het Franse Nationaal Gezondsheidsagentschap Anses waarschuwde in 2010 dat het blauwe licht dat leds uitzenden een gevaar voor de ogen kan vormen. Blauw licht, dat dus nodig is voor de witte leds, kan leiden tot een toxische stressreactie voor het netvlies van het oog. Het blauwe licht bereikt grotendeels ongehinderd het netvlies en kan op den duur schade geven zoals:
  • leeftijdsgebonden maculadegeneratie (AMD);
  • oxidatieve stress in het netvlies (onder de invloed van blauw licht ontstaan zuurstofradicalen die de cellen kunnen beschadigen of vernietigen).

In oktober 2010 waarschuwde het Franse Nationaal Gezondheidsagentschap Anses eveneens dat kinderen en jonge mensen nog meer risico lopen omdat ze nog middenin de groei zitten en de ogen nog niet in staat zijn om het blauwe licht voldoende te filteren. Ledlichten zijn dus zeker te vermijden op plaatsen waar kinderen komen, zoals schoolgebouwen en ziekenhuizen. Anses haalt ook het risico op verblinding en visueel ongemak aan. Er zijn eveneens meldingen dat leds hoofdpijn kunnen veroorzaken. Dit werd duidelijk na de installatie van ledlampen in het oude Raadhuis van Hoogeveen (Ned).

Het blauwe licht zorgt er mede voor dat de aanmaak van het natuurlijk hormoon melatonine vermindert. Melatonine regelt o.a. het dag- en nachtritme.

Vuile stroom

Ledlampen hebben een schakelende voeding. Wanneer een lamp op ons lichtnet wordt aangesloten dan wordt wisselstroom omgezet in gelijkstroom (dit is zo bij alle apparaten). Ledlampen werken met gelijkstroom en in Nederland is voor wisselstroom het lichtnet gekozen. De gelijkstroom moet ‘getransformeerd’ worden en dit gaat via een schakelende voeding. Hinderlijke velden geeft dit, waarvan niet zeker is wat dit doet met het menselijk lichaam. Wel duidelijk is dat ledlampen energiezuinig zijn en dat daardoor het golfjespatroon in de elektriciteitskabels, verandert in een geblokt patroon. Energiezuinige apparaten plukken als het ware hapjes stroom en dit noemen we ‘vuile stroom’. Hoogleraar elektrische storingen Frank Leferink, van de Universiteit Twente in Nederland, waarschuwde in 2012 dat ledlampen kunnen zorgen voor storende frequenties op het elektriciteitsnet (‘netvervuiling’) wat schadelijk kan zijn voor de gezondheid.

Giftige stoffen

Ook in een ledlamp zitten giftige stoffen. Onderzoek door professor Oladele Ogunseitan van het departement Volksgezondheid en Preventie aan de universiteit van Californië, heeft zware metalen aangetroffen die vooral voor mensen die beroepshalve veelvuldig met kapotte ledlampen in aanraking komen, een risico kunnen zijn. De stoffen komen namelijk vrij wanneer de ledlampen stukgaan. Het onderzoeksteam plette een aantal ledlampjes van remlichten, kerstboomlichtjes en verkeerslichten en ontdekten bij de verschillende soorten lood, koper en nikkel. Er was verschil bij verschillende ledlampen maar dat sommige types tot acht keer meer lood bevatten dan wettelijk was toegestaan in Californië, is verontrustend. Professor Ogunseitan raadt ook aan om de ledverlichting niet bij het gewoon afval te deponeren, maar bij het chemisch afval. Bovendien zijn het grondstoffen die uitgeput raken en bij verwerking de klimaatsverandering in de hand werken.

LiFi / Bron: Unsplash, PixabayLiFi / Bron: Unsplash, Pixabay

Zorgen om ander gebruik van ledverlichting

Naast licht geven zijn er mogelijkheden inpasbaar door ledlampen in straatverlichting en andere verlichting de volgende toepassingen te geven:

LiFi

LiFi is draadloze communicatie waarbij ledlampen via het licht data verzenden. De draadloze verbinding werkt ongeveer hetzelfde als een WiFi-verbinding, namelijk met kunstmatige elektromagnetische golven (straling genoemd). Bij LiFi is de frequentie echter veel hoger en de golflengte veel korter. De LiFi-techniek is in 2011 bedacht door professor Harald Haas, hoogleraar Mobiele Communicatie aan de Universiteit van Edinburgh (Schotland). Niet duidelijk is of deze elektromagnetische velden anno 2017 schadelijk zijn voor het welzijn van de mens, flora of fauna.

Internet de dingen (IoT)

Straatlampen met LiFi kunnen een grote bijdrage leveren aan de ontwikkeling van het Internet der dingen. Onder andere de straatverlichting en vuilcontainers die communiceren via het internet naar een gemeente of andere instelling. Een speciaal netwerk van internet der dingen is in juli 2016 van start gegaan na een proefperiode in november 2015 in Rotterdam en Den Haag. Dit speciale netwerk voor het Internet der dingen zorgt ervoor dat het naast het ‘normale’ internetverkeer kan werken. Over het ‘normale’ internetverkeer zijn anno 2017 grote meningsverschillen tussen wetenschappers die onderzoek hiernaar doen. Een groot aantal wetenschappers waarschuwen dat het biologische effecten geeft aan de gezondheid op de lange termijn en wetenschappers (vaak in dienst van de communicatiebedrijven) zeggen dat er niets aan de hand is.

Ledverlichting en het milieu

Ledverlichting kan een behoorlijke impact geven op planten en dieren, zeggen onderzoekers van de Britse Universiteit van Exeter in februari 2017. De felheid van de straatverlichting is veel groter dan de straatverlichting zonder ledlampen. Onderzoeksresultaten wijzen uit dat deze felheid mogelijk:
  • het ritme van verschillende insectensoorten kan verstoren;
  • vele insectensoorten kan aantrekken;
  • de voedselketen van insecten kan verstoren.

Een driejarig onderzoek om de ledverlichting te dimmen of uit te schakelen op gezette tijden en het kleurenspectrum van ledverlichting aan te passen, gaf aan dat het de invloed van het felle ledlicht op fauna en flora werd verkleind. “Ons onderzoek toont aan dat lokale overheden ledverlichting zo kunnen beheren dat dit de milieu-impact vermindert”, zegt Thomas Davies van het Instituut voor Milieu en Duurzaamheid van de Universiteit van Exeter.
© 2017 Rieja, het auteursrecht van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Hoeveel geld spaar ik uit met LED-verlichting?LED-lampen zijn de toekomst! Steeds meer winkels spitsen zich enkel en alleen toe op LED-verlichting. De reden waarom ie…
Word van hooggevoelig iemand geen elektrogevoelig iemandWord van hooggevoelig iemand geen elektrogevoelig iemandHeb je snel last van drukte, geluid en fel licht? Maken geuren je snel misselijk? Een parfum, de uitlaatgassen of de was…
Hoe werkt je afstandsbedieningWil je weten hoe de afstandsbediening van jouw televisie, stereo of video werkt? Hier staat in korte lijnen uitgelegd de…
Natuurlijke en kunstmatige elektromagnetische veldenNatuurlijke en kunstmatige elektromagnetische veldenOns lichaam bestaat voor ongeveer 65% uit water, dat weten we allemaal. Niet zo algemeen bekend, is dat ons lichaam in h…
Ledlampen zijn eindelijk betaalbaarWie rond de eeuwwisseling ledlampen wilde kopen, liep tegen meerdere problemen aan, zoals de slechte beschikbaarheid en…
Bronnen en referenties
  • Inleidingsfoto: Rhododendrites / Wikimedia Commons
  • https://www.stopumts.nl/doc.php/Artikelen/10572/led_streetlights_save_cities_millions_but_raise_health_issues_%E2%80%94_and_urban_residents_hate_them
  • https://spaarlampramp.wordpress.com/2014/08/25/persbericht-energiezuinige-led-verlichting-houdt-gezondheidsrisicos-in/
  • http://www.duurzaambedrijfsleven.nl/infra/10497/philips-verbetert-dataverkeer-met-slimme-straatverlichting
  • https://www.anses.fr/fr/content/syst%C3%A8mes-d%C3%A9clairage-utilisant-des-diodes-%C3%A9lectroluminescentes-led-des-effets-sanitaires-%C3%A0
  • https://www.gezondheidsraad.nl/sites/default/files/201502_leds.pdf
  • http://www.hln.be/hln/nl/2657/Ecotips/article/detail/1222920/2011/02/15/Ledverlichting-bevat-giftige-stoffen.dhtml
  • http://www.duurzaambedrijfsleven.nl/infra/20895/britse-onderzoekers-willen-milieu-impact-leds-verkleinen
  • https://www.deingenieur.nl/artikel/nederland-en-zuid-korea-krijgen-internet-der-dingen
  • Afbeelding bron 1: Inductiveload, Wikimedia Commons (CC BY)
  • Afbeelding bron 2: Unsplash, Pixabay

Reageer op het artikel "De nadelen van ledlampen (in o.a. straatverlichting)"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Infoteur: Rieja
Gepubliceerd: 04-04-2017
Rubriek: Electronica
Subrubriek: Diversen
Bronnen en referenties: 11
Schrijf mee!