Wie funktioniert eine LED-Leuchte?

„Die Sendung mit der Maus“ greift zur Beantwortung dieser Frage auf die Expertise des Physikers Ulrich Schwarz, heute Inhaber der Professur Experimentelle Sensorik, zurück

Wie funktioniert eine LED-Leuchte? Dieser Frage geht am 5. Dezember 2021 in der ARD „Die Sendung mit der Maus“ nach. Dabei greift die Redaktion ins Filmarchiv und holt noch einmal einen Beitrag aus dem Jahr 2013 ans Licht, in dem Ulrich Schwarz, heute Inhaber der Professur Experimentelle Sensorik an der Technischen Universität Chemnitz, zu sehen ist. Zum Zeitpunkt der Filmaufnahmen war er noch am Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF in Freiburg im Breisgau tätig. Schwarz zeigt anschaulich, welche physikalischen Gesetzmäßigkeiten für das Leuchten der LED sorgen. Und gut erklären kann der Professor, was auch der an ihn vergebene  „Lehrpreis für innovative Lehrveranstaltungen“ der TU Chemnitz im Jahr 2018 beweist.

Tierischer Spaß bei den Dreharbeiten

Professor Schwarz kann sich an die Dreharbeiten noch gut erinnern: „Von Moderator Christoph Biemann habe ich damals viel gelernt, wie ein wissenschaftliches Thema in einem Film erzählt wird. Bei der Sendung mit der Maus werden zuerst Kinder adressiert, aber etwa genauso viele Erwachsene schauen sich die Sendung an. Auch auf dieser Ebene muss der Inhalt vermittelt werden. Mir war wichtig, dass die richtigen Bilder vermittelt werden. Diese können natürlich nicht vollständig sein, also zum Beispiel Übergänge zwischen Wellenfunktionen in einem Halbleiter erklären. Aber sie sollten soweit korrekt sein, dass diese Bilder sich später in ein tieferes Verständnis hineinpassen. Wir hatten lange diskutiert, ob ein Elektron als blaue Kugel in einer das Bohr-Modell symbolisierenden Sphäre gezeigt werden soll. Nein, Wellenfunktionen sind weich wie ein Luftballon und Elektronen sind gelb.“ Es habe Schwarz „tierisch Spaß gemacht“, bei den Dreharbeiten den Luftballon durch Reiben an Biemanns Haaren elektrostatisch aufzuladen, um die Papierschnitzel-Elektronen zu „Übergängen“ zu bewegen.

Drei Jahre von der Idee bis zum Film

Vom ersten Kontakt zum Wissenschaftler bis zur Ausstrahlung des Films gingen drei Jahre ins Land. In dieser Zeit wurde das Konzept mehrmals komplett umgestaltet. Die wenigsten der vielen entworfenen und gedrehten Szenen wurden im Film berücksichtigt. Aus Sicht von Christoph Biemann war dies eine seiner komplexesten Maus-Geschichten. „Und ich habe wohl auch einiges davon, wie man Wissenschaft erzählt, in meinen Vorlesungskanon aufgenommen“, sagt Schwarz.

Wenn beim Zuschauen ein Licht aufgeht

Wer nicht bis zur Ausstrahlung des TV-Beitrages über die Funktion und Herstellung von LEDs im ERSTEN warten möchte, kann sich den fast zehnminütigen Beitrag schon jetzt anschauen: https://www.wdrmaus.de/filme/sachgeschichten/led.php5. „Den meisten Zuschauerinnen und Zuschauern dürfte am Ende des Films ein Licht aufgehen“, verspricht Schwarz.

Übrigens: Wer wissen möchte, womit sich der Professor und sein Team heute forschungsseitig beschäftigt, der wird auf seiner Website fündig: https://www.tu-chemnitz.de/physik/EXSE/Forschung.html

In Chemnitz gibt es aktuell auch noch einen sehr sehenswerten Bezug zum Thema LED: Etwa 800 Leuchtelemente erstrahlen an der geschmückten Fichte auf dem Chemnitzer Marktplatz. Erstmals wurden in diesem Jahr alle Beleuchtungselemente auf 0,6-Watt-LED-Leuchtmittel umgerüstet, was zu einer deutlichen Stromkostenersparnis führt. Ein Grund mehr, auch im privaten Haushalt über den verstärkten Einsatz der LED nachzudenken.

Weitere Informationen erteilt Prof. Dr. Ulrich Schwarz, Telefon 0371 531-30001, E-Mail ulrich.schwarz@physik.tu-chemnitz.de.

Mario Steinebach
30.11.2021

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