So funktioniert Elektrolumineszenzdraht (EL).

Jan 09, 2024

Elektrolumineszenzdraht, auch EL-Draht genannt, gibt es seit seiner Erfindung im Jahr 1936 durch den Franzosen Georges Destriau. Seine Funktion – die Erzeugung eines neonähnlichen Lichts – ist nicht neu, doch die Menschen entwickeln immer kreativere Wege, um aus seinen einzigartigen Eigenschaften Kapital zu schlagen. Elektrolumineszierendes Material ist in Blatt- und Drahtform erhältlich und beide Varianten sind seit ihrer Erfindung besser für den Verbrauchergebrauch geeignet. Die ersten EL-Produkte bestanden aus dicken, unflexiblen und zerbrechlichen Materialien. Elektrolumineszenzdrähte zum Beispiel kamen zuerst in Glas oder Keramik ummantelt auf den Markt. Bei diesem Entwurf gab es ein erhebliches Problem. Weder Glas noch Keramik sind formbar: Sie können es nicht in neue und interessante Formen wickeln, wickeln oder dehnen. Dies verringert den Nutzen von EL-Drähten erheblich. Durch die Umhüllung des Kabels mit einer biegsamen Kunststoffummantelung konnte das Problem leicht gelöst werden, da das EL-Kabel flexibel und wasserdicht wurde und sich daher sowohl für den Innen- als auch für den Außenbereich eignet.

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Die Beliebtheit von EL-Drähten beruht auf seiner Vielseitigkeit und Effizienz. Es wird häufig von Künstlern und Hackern verwendet, um Kleidung (denken Sie an leuchtende Anzüge), Fahrradspeichen und Plattenspieler zu beleuchten. Es ist allgegenwärtig auf Festivals wie dem Burning Man, wo Menschen hoch aufragende Strukturen erschaffen, die mit zusammengelöteten bunten Strängen geschmückt sind. Der weltbekannte Lichtkünstler Marcus Tremento nutzt EL-Draht als Mittel, um modernes Design und Kunst zu verbinden. Auch bei Treppen, Gehwegen und Fahrradhelmen hat EL-Draht eine dekorative Sicherheitsfunktion. Rettungskräfte haben sogar EL-Drahtband verwendet, um Unfallbereiche zu beleuchten. Egal, ob Sie es kaufen oder selbst herstellen, es für Sicherheitsbeleuchtung oder helle Kleidung verwenden, EL-Draht ist eine gute Wahl für kreative große und kleine Beleuchtungsprojekte.

Wie genau funktioniert EL-Draht? Schauen wir uns zunächst an, wie es hergestellt wird.

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Das Schöne an Elektrolumineszenzdraht ist seine relative Einfachheit. Es besteht aus mehreren Komponenten:

Die Herstellung von EL-Drähten beginnt mit einem massiven Kupferkern, der als Leiter fungiert. Ein Leiter ist ein Material, durch das sich Elektrizität – ein Elektronenfluss – leicht bewegen kann. Der gesamte Kupferkern ist mit einer gleichmäßigen Schicht Phosphorschmiermittel überzogen. Phosphor – wie er in Leuchtstäben und anderen im Dunkeln leuchtenden Produkten enthalten ist – ist der Schlüssel zu Elektrolumineszenzdraht. Phosphor ist ein festes Material, das Licht abgibt, wenn es einer Energiequelle wie Elektrizität ausgesetzt wird.

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Als nächstes werden zwei sehr dünne Kupferdrähte zu einem langen Strang miteinander verflochten. Dieser Draht ist um den mit Phosphor beschichteten Kupferkern gewickelt. Sie haben jetzt eine mehrschichtige Einheit. Man kann sich seinen Kern wie ein Sandwich vorstellen – zwei Leiter, durch die Strom fließt, liefern die Energie, die der Leuchtstoff zum Leuchten benötigt.

EL-Kabel können brechen, wenn sie Feuchtigkeit ausgesetzt werden. Hier kommen die beiden PVC-Hüllen ins Spiel. Diese Hülsen schützen den EL-Draht vor Witterungseinflüssen – das ist besonders wichtig, wenn Sie EL-Draht im Freien verwenden – und verleihen ihm seine Biegsamkeit. Über die gesamte Leiteinheit wird die erste PVC-Hülle gezogen, die relativ dünn und leicht ist. Diese Innenhülle besteht aus einem durchsichtigen, wasserdichten Kunststoff. Über den gesamten Strang wird die zweite PVC-Hülle gelegt, die häufig chemisch gefärbt wird, um eine große Farbpalette zu erzeugen. Es bietet eine zusätzliche Schutzschicht und wird häufig variiert, um den Eindruck einer Textur zu erwecken.

Schließlich ist kein EL-Kabel vollständig ohne eine Wechselstromquelle. Die Zugabe von Elektrizität zu Ihrem EL-Kabel löst eine Reaktion auf atomarer Ebene aus, die das Kabel zum Leuchten bringt.

Nachdem wir nun wissen, woraus EL-Draht besteht, wollen wir sehen, was ihn so schön zum Leuchten bringt.

Der antike griechische Gott Phosphor war als Lichtbringer bekannt. Er wurde oft in Bezug auf die Venus erwähnt, wenn der Planet vor Tagesanbruch sichtbar war. Der lateinische Name für denselben Gott war „Luzifer“.

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EL-Kabel werden mit Wechselstrom (AC) und nicht mit Gleichstrom (DC) betrieben. Wenn Strom an einen elektrolumineszierenden Draht angelegt wird, werden Elektronen in der Phosphorbeschichtung des Drahtes auf ein höheres Energieniveau oder Orbital gebracht. Wenn diese Elektronen auf ihr ursprüngliches Energieniveau zurückkehren, emittieren sie Lichtteilchen, sogenannte Photonen. Erst wenn die Elektronen ihre überschüssige Energie abgeben und in ihren vorherigen Zustand zurückkehren, geben sie Photonen ab, die den Leuchtstoff zum Leuchten bringen. Warum ist Wechselstrom für Elektrolumineszenzdrähte besser als Gleichstrom? Wenn Gleichstrom (DC) an den EL-Draht angelegt würde, würde die Lichtemission aufhören, sobald der Strom aufhört, die Elektronen anzuregen. Da sich Gleichstrom nur in eine Richtung bewegt, beginnt und endet das Leuchten sehr schnell, wenn der Strom fließt.

Damit EL-Drähte kontinuierlich leuchten können, ist eine konstante Zufuhr von elektrischem Strom erforderlich. Bei Wechselstrom (AC) bewegt sich der elektrische Strom zwischen dem Plus- und dem Minuspol des Stromkreises hin und her. Diese wechselnde Polarität bedeutet, dass ständig Strom durch den Stromkreis fließt und der EL-Draht eine konstante Stromversorgung erhält. Folglich werden die Phosphoratome kontinuierlich ionisiert oder ihre Elektronen ändern das Energieniveau. Da die Elektronen dieser Ionen ständig von einem Energieniveau auf ein anderes springen – der Prozess, bei dem sie Licht emittieren –, leuchten sie kontinuierlich. Darüber hinaus kann Wechselstrom höhere Spannungen liefern als Gleichstrom, da Wechselstrom mithilfe von Transformatoren herauf- oder heruntertransformiert werden kann. Dies ist der Schlüssel zur Bestimmung, wie hell Ihr EL-Kabel leuchten wird. Höhere Spannungen bewirken eine stärkere Elektronenanregung, was wiederum zu einem helleren Licht führt [Quelle: PBS].

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Für EL-Kabelanwendungen, die mit Standardsteckdosen nicht funktionieren, ist Batteriebetrieb die richtige Wahl. Da Batterien Gleichstrom (DC) liefern, benötigen Ihre batteriebetriebenen EL-Kabel einen Wechselrichter, der Gleichstrom in den benötigten Wechselstrom umwandelt. Wenn es um Wechselrichter geht, helfen Ihnen zwei Faktoren dabei, herauszufinden, was Sie benötigen: das Projekt, das Sie im Sinn haben, und die Leistung, die Sie benötigen, um es zum Laufen zu bringen. Die Länge Ihres EL-Kabels bestimmt, wie viel Strom Sie benötigen, und die von Ihnen verwendete Leistung bestimmt, wie hell Ihr EL-Kabel erscheint. Die Verwendung eines Wechselrichters, der im Verhältnis zur Kabellänge zu klein ist, beeinträchtigt die Fähigkeit, helles Licht zu erzeugen. Ein richtig dimensionierter Wechselrichter erhöht die Helligkeit des EL-Kabels erheblich.

Fahren Sie auf der nächsten Seite fort, um mehr über die Einsatzmöglichkeiten und Kosten von EL-Kabeln zu erfahren.

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Elektrolumineszierender Draht wird immer beliebter als Dekoration oder Akzent auf Kleidung – aber ist es sicher, eine Stromquelle so nah an der Haut zu haben? Unabhängig davon, wo und wie Sie EL-Kabel verwenden, treffen Sie Vorsichtsmaßnahmen bei Hochspannung und verwenden Sie eine Sicherung für Ihren Wechselrichter, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Vermeiden Sie außerdem ein übermäßiges Biegen des Kabels, da dies eine häufige Ursache für solche Kurzschlüsse ist. Akkupacks mit Wechselrichter sind meist die Stromquelle für alle, die unterwegs strahlen wollen. Wenn Sie EL-Kabel in Kleidung oder Kostümen tragen und keine Lust auf einen kleinen Stromstoß haben, sollten Sie außerdem darauf achten, dass der Bereich, in dem das Kabel mit dem Wechselrichter verbunden ist, gut isoliert ist. Obwohl EL-Drähte nie heiß werden, ist die Sicherheit immer ein Problem, wenn es um Elektrizität geht.

Wie schneidet EL-Kabel hinsichtlich Effizienz und Kosten im Vergleich zu anderen Beleuchtungsmitteln ab? Aufgrund ihrer häufigen Einsatzmöglichkeiten ist sie eine der effizientesten Beleuchtungsformen auf dem Markt. Es verbraucht sehr wenig Energie, fühlt sich kühl an und kostet relativ wenig. Wenn Sie ein erfahrener Käufer sind, können Sie oft gute Preisangebote finden. Einige Einzelhändler verkaufen EL-Kits – die sehr preiswert sein können –, während andere EL-Drähte fußweise verkaufen. EL-Kabel sind nicht nur erschwinglich, sondern auch langlebig. Im Gegensatz zu Neon- oder Fluoreszenzlicht hat EL keinen Glühfaden, der brechen kann. Obwohl einige Verbraucher langlebigere, individuell angefertigte Leuchtreklamen bevorzugen, kostet EL-Draht weniger, bricht weniger und lässt Ihre eigene Kreativität erstrahlen. Sie können es sicher biegen, schlingen und wickeln, um jedes gewünschte Design zu erstellen, ähnlich wie Sie es mit Lichterketten tun können. Während Lichterketten möglicherweise weniger kosten als EL-Kabel, erzeugen Lichterketten Wärme. Außerdem ist es bei vielen gängigen Marken von Lichterketten nicht möglich, die Lichterkette auf die gewünschte Länge zuzuschneiden. Darüber hinaus kostet der Betrieb von EL-Kabeln bis zu 500-mal weniger als Neon- oder Lichterketten, und Sie können EL-Kabel immer wieder verwenden [Quelle: LiveWire].

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Obwohl EL-Drähte eine große Haltbarkeit haben, verblasst ihre Farbe durch Sonneneinstrahlung mit der Zeit. Wenn Sie Ihr EL-Kabel im Freien in direktem Sonnenlicht aufbewahren, verkürzt sich die Lebensdauer auf ein bis zwei Jahre. Bei Lagerung im Innenbereich oder bei begrenzter Exposition im Freien bleibt die Farbe Ihres EL-Kabels bis zu drei Jahre erhalten. Die an Ihr EL-Kabel angelegte Spannung beeinflusst auch dessen Lebensdauer. Obwohl ein leistungsstärkerer Wechselrichter eine höhere Spannung an Ihr EL-Kabel liefert und es heller macht, führt die höhere Spannung dazu, dass das EL-Kabel früher seine Leuchtkraft oder Helligkeit verliert. So wie gewöhnliche Glühlampen schneller durchbrennen, wenn zu viel Spannung angelegt wird, so brennen auch EL-Kabel schneller durch. Um das Beste für Ihr Geld herauszuholen, sollten Sie die Richtlinien des Herstellers Ihres EL-Kabels befolgen [Quelle: Solution Industries].

Lesen Sie weiter, um einige kreative Einsatzmöglichkeiten für EL-Kabel zu erfahren.

Viele Hersteller von EL-Kabeln und Wechselrichtern sind sowohl online als auch im Handel erhältlich, darunter die folgenden:

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EL-Draht ist so beliebt, weil es relativ einfach ist, interessante Effekte wie pulsierendes Licht, Kreise oder bestimmte Muster zu erzeugen, die einem Tempo entsprechen. Um solche Effekte zu erzeugen, müssen Sie einen Sequenzer verwenden. Sequenzer sind programmierbar, sodass Sie Ihr Beleuchtungsmuster und die Geschwindigkeit, mit der es sich bewegt, steuern können [Quelle: Sparkfun Electronics]. Viele Leute verwenden EL-Kabel für Weihnachtsdekorationen, und ein Sequenzer ist praktisch, wenn Sie anspruchsvolle Außendekorationen kreieren möchten. Wenn Sie beispielsweise in Ihrem Garten eine Halloween-Ausstellung mit Hexen und Geistern haben, die in bunte EL-Drähte gewickelt sind, können Sie mit einem Sequenzer ein sich wiederholendes Beleuchtungsmuster einstellen. Mit Sequenzern können Sie auch Musik programmieren, was bedeutet, dass Sie unheimliche Soundeffekte hinzufügen können, um Ihr gruseliges Schauspiel zu vervollständigen.

Neben Weihnachtsdekorationen wird EL-Draht auch in Kostümen verwendet, um interessante, einzigartige Effekte zu erzielen. Sonnenbrillen, Schmuck, Mäntel und Haustierhalsbänder sind alle für EL-Draht-Upgrades erhältlich, und EL-Draht bietet jetzt unbegrenzte Beleuchtungsmöglichkeiten für Clubs. In Verbindung mit Sequenzern kann die EL-Clubbeleuchtung sogar mit der Musik pulsieren. Budgetbewusste Verbraucher haben sich für EL-Kabel als neuartige Lösung für die personalisierte Heim- und Autobeleuchtung entschieden, und die geringen Kosten von EL-Kabeln machen es zu einer großartigen Alternative zur Neonbeschilderung in Schaufenstern. Ganz gleich, ob Sie bei Ihrer Urlaubsstromrechnung sparen oder auf der Tanzfläche ein Zeichen setzen möchten, die Vielseitigkeit und die niedrigen Kosten von EL-Kabeln bieten Ihnen endlose Möglichkeiten für Erfindungen.

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Weit entfernt von seinen unflexiblen, spröden Anfängen hat sich EL-Draht als langlebiges, anpassungsfähiges Produkt mit unzähligen Einsatzmöglichkeiten einen Namen gemacht. Sie können es selbst zusammenbauen, und da es jetzt in vielen Farben, Stärken und Längen erhältlich ist, bringt EL-Draht mit Sicherheit ein wenig Licht in Ihr Leben.

Nachdem Sie nun wissen, wie EL-Draht hergestellt wird, wie er funktioniert und was man damit machen kann, könnten die folgenden Artikel für Sie aufschlussreich sein.

Die Elektrolumineszenztechnologie ist nicht nur EL-Drähten vorbehalten. EL-Blätter, auch EL-Papier genannt, sind zu einem beliebten Designwerkzeug geworden. Während EL-Drähte in ihrer Mitte Kupferdrahtleiter haben, verfügen EL-Blätter über leitfähige ITO-Filme (Indiumzinnoxid), die dieselbe Rolle übernehmen [Quelle: Electro Lumineszenz Inc.]. Sie funktionieren nach dem gleichen Prinzip wie EL-Drähte, mit der Ausnahme, dass EL-Blätter flach und dünn sind. Einfache Werkzeuge wie eine Schere, ein X-Acto-Messer oder ein Universalmesser können zum Schneiden in verschiedene Formen oder zum Erstellen von Schablonen verwendet werden. Sie werden oft für die Beleuchtung von Außenwerbung, Bildern oder leuchtenden Tapeten verwendet.

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Quellen