Für Rück-,Blink-und Bremslichter gehören LEDs zum Standard. Der Einsatz als Scheinwerfer samt Abblendlicht ist technisch seit Jahren machbar, doch scheiterte er außerhalb der Luxusklasse bisher an den Kosten. Das könnte sich nun ändern.

Technische Grundlagen

Die LED-Technik basiert darauf, dass elektrische Energie mittels Halbleiter direkt in Licht umgewandelt wird. Besonders schwierig war es lange Zeit, damit weißes Licht zu produzieren. Ermöglicht wurde dies durch das Licht blauer LEDs, das mittels fluoreszierenden Leuchtstoffes (Phosphor) teilweise in gelbes Licht transformiert wurde. Gemischt mit dem restlichen Blau erreicht man den gewünschten Weiß-Effekt, der dem Spektrum des Tageslichtes recht nahe kommt. Für diese Lumineszenz-Konverter hält Osram zahlreiche Schlüsselpatente, die der Konkurrenz ein Dorn im Auge sind.

Entscheidende Patente

Der koreanische LED-Spezialist Seoul Semiconductor beansprucht mit 10.000 angemeldeten, registrierten und erteilten Patenten die Führungsrolle in der LED-Lichttechnik. Osram hält nach eigenen Angaben rund 20.000 Schutzrechte, davon 8.000 für die LED-Technologie, und erwirtschaftete damit 2010 ein Fünftel des Umsatzes von 4,68 Milliarden Euro. Die erst später in dieses Geschäft eingestiegene koreanische LG Electronics mitihrer Tochter LG Innotek kommt auf 4.000 Patente. Philips Lighting hat bereits 1999 mit der aus Hewlett Packard ausgegliederten Agilent das Licht-Joint-Venture Lumileds gegründet. Neben eigenen Entwicklungen führten zahlreiche Unternehmenszukäufe wie etwa Color Kinetics (USA) und TIR Systems (Kanada) dazu, dass heute in fast allen LED-Leuchten Philips Patente stecken.

Die für die LED Entwicklung ausgegebenen Milliarden sollen durch Lizenzeinnahmen wieder hereinkommen. Das betrifft eine Vielzahl von Komponenten wie Treiber, Sensoren oder etwa Steuerund Konversionssysteme hinter den eigentlichen Lichtdioden. Je nach Patentfamilie schwanken die von Philips geforderten Lizenzgebühren zwischen 3 und 5 Prozent. Auch Osram bittet die von diesen Patenten abhängigen Konkurrenten dementsprechend zur Kasse. Der Konkurrenz bleibt nur die Wahl zu zahlen - oder das Geld in die Umgehung derartiger Schutzrechte zu investieren. Die Rentabilität eigener "Umgehungspatente" hängt von der Höhe der andernfalls erforderlichen Lizenzzahlungen ab.

Klagen und Gegenklagen

2011 kamen die bisherigen Lizenzpartner Samsung und LG auf die Idee, ihre Tributzahlungen an Osram einzustellen. Sie argumentierten, nunmehr mit eigener Technologie an diesen deutschen Patenten vorbeizukommen, womit sie sich prompt Unterlassungs- und Schadenersatzklagen in Deutschland, China und den USA einhandelten. LG Innotek konterte mit einer Gegenklage vor einem Gericht in Seoul und beantragte, den Verkauf aller Geräte zu verbieten, bei deren Produktion unautorisiert LG-Patente genutzt wurden. Das betraf etwa die HellaScheinwerfer von BMW und Audi, die mit LEDs von Osram bestückt waren.

Gefahr für die Autobauer

Die Kontrahenten in der Patentschlacht zielen darauf ab, ihre eigene Position im extrem rasch wachsenden LED-Markt zu verbessern. LG Innotek liegt nach Medienberichten an sechster Stelle, Osram Opto Semiconductors auf Rang drei. LG versucht nun mit den Klagen, die Osram-Kunden zu verunsichern - vor allem in den für den LED-Massenmarkt bedeutenden Bereichen Computerbildschirme, Fernseher und Handy-Displays. Der Kfz-Sektor ist dabei ein Nebenschauplatz, auf dem die Autohersteller aber das Risiko eingehen, bei dem einen oder anderen Modell wegen eines "simplen" Scheinwerfers auf Gerichtsweisung plötzlich dasganze Fahrzeug nicht mehr verkaufen zu dürfen.

Letztlich wird die deutsch-koreanische Patentschlacht in einem gegenseitigen Patenttausch münden, wie das unter den übrigen großen LED-Produzenten (Cree, Nichia, Philips und Toyoda Gosei) schon bisher der Fall war. Eine Regelung, welche die weitere Verbreitung der LED-Technologie sicherlich weiter beschleunigen wird: Damit gehen auch die Autofahrer auf den nächtlichen Straßen helleren Zeiten entgegen.

Eine Frage der Temperatur

Ein wesentlicher Vorteil der LED-Leuchten gegenüber Xenon-Scheinwerfern ist die geringere Blendwirkung. Da das Licht aus einer verteilten Lichtquelle stammt, wird die sonst unvermeidliche hohe punktuelle Leuchtdichte herkömmlicher "Lampen" vermieden. Ein wesentliches technisches Problem ist die Temperaturempfindlichkeit der für die Lichtproduktion erforderlichen Chips. So darf die Temperatur im Inneren des Kristalls der Halbleiter 200 Grad keinesfalls übersteigen. Aber auch bei 120 bis 150 Grad sinken die Effizienz und Lebensdauer bereits merklich. Das erfordert eine aktive oder passive Kühlung, was sich ebenfalls bei den Produktionskosten bemerkbar macht.