Nobelpreis für Physik: Schöpfer der blauen LEDs

• Der Physik-Nobelpreis geht an japanische Wissenschaftler, die die Entwicklung von LEDs ermöglichten.
• Ihre Arbeiten gelten als Meilensteine in der Entwicklung energieeffizienter Beleuchtung.

Physiker für Arbeiten zur Entwicklung von LEDs geehrt

Der diesjährige Physik-Nobelpreis geht an die japanischen Wissenschaftler Isamu Akasaki, Hiroshi Amano and Shuji Nakamura. Ihre Arbeiten machten die Entwicklung von energieeffizienten Leuchtdioden (LED) möglich.

Die Wissenschaftler schufen in den 1990er Jahren LEDs, die blaues Licht abgeben. "Rote und grüne Dioden gab es seit vielen Jahren, aber blau hat gefehlt", begründete das Nobelpreiskomitee die Entscheidung. Alle drei Farben sind nötig, um weißes Licht zu erzeugen. Damit wurde es erstmals möglich, Leuchtdioden herzustellen, die angenehmes weißes Licht abstrahlen - und so eine echte Alternative zur Glühlampe wurden.

LED-Leuchten werden mithilfe von Halbleitermaterialien hergestellt, die Licht unterschiedlicher Wellenlänge abstrahlen. Im Gegensatz zu Glühlampen entsteht dabei weniger Wärme; somit geht auch deutlich weniger Energie verloren.

Blaue Dioden waren die größte Herausforderung

Doch der Weg zu modernen LEDs war lang. Gerade die Entwicklung blaustrahlender Dioden wurde zu einer großen Herausforderung, die drei Jahrzehnte in Anspruch nahm. Erst die Verwendung des Halbleiters Galliumnitrid brachte Ende der 1980er Jahre den Durchbruch. Fließt durch eine dünne Galliumnitridschicht elektrischer Strom, so strahlt die Diode blaues Licht ab.

LEDs sind bereits in Displays elektronischer Geräte weit verbreitet - sie erhellen moderne Smartphones, Tablets, Laptops, Computermonitore und Fernseher. Auch zur Raumbeleuchtung werden sie verstärkt eingesetzt. Der Übergang von Glühlampen und Neonröhren zu Leuchtdioden könnte weltweit enorme Mengen Energie sparen. Hochmoderne LEDs verwandeln mehr als 50 Prozent des Stroms in Licht; die Ausbeute von klassischen Glühlampen liegt bei nur vier Prozent. Etwa ein Viertel des elektrischen Stroms in den Industrieländern wird allein zur Beleuchtung benötigt.

Auch in ärmeren Ländern können LEDs von großem Nutzen sein. Durch ihren geringen Strombedarf können sie mit günstigen Solarmodulen betrieben werden. Ihr Einsatz könnte die Lebensbedingungen von mehr als 1,5 Milliarden Menschen weltweit verbessern, die eingeschränkten Zugang zu Stromnetzen haben, erklärte das Nobelkomitee.

Isamu Akasaki wurde 1929 geboren. Er ist Professor an der Nagoya-Universität. Den gleichen Posten bekleidet der 1960 geborene Hiroshi Amano. Shuji Nakamura wurde 1954 in Japan geboren. Er besitzt die amerikanische Staatsbürgerschaft und lehrt als Professor an der University of California in Santa Barbara.

Im vergangenen Jahr erhielten der Brite Peter Higgs und der Belgier François Englert den mit acht Millionen schwedische Kronen (rund 880 000 Euro) dotierten Preis für die Vorhersage des Higgs-Teilchens. Am Montag wurden die Medizin-Preisträger verkündet: Die Auszeichnung geht an die Neuroforscher John O'Keefe sowie May-Britt und Edvard Moser. Sie entdeckten Hirnzellen, die ein inneres Navigationssystem bilden.