So ziemlich jeder kennt sie: In warmen Sommernächten begegnen uns gelegentlich kleine fliegende Leuchtkäfer. Doch wie kommt es zu dem Phänomen, dass die Körper der Insekten leuchten? Die sogenannten Glühwürmchen erzeugen mit einer biochemischen Reaktion im Hinterleib Energie, die in Form von Licht abgestrahlt wird („Biolumineszenz“). Ein ähnliches Prinzip wie bei Knick-Leuchtstäben. Da der Hinterleib der Tierchen lichtdurchlässige Zonen aufweist, beginnt dieser zu leuchten. Zudem sorgt eine Art Reflektorschicht im Inneren des Käfers dafür, dass das Licht besonders effizient an die Oberfläche gebracht wird.

Wie Forscher herausgefunden haben, sorgt die raue Oberfläche des leuchtenden Unterleibs von Glühwürmchen mit ihren scharfen reflektierenden Kanten dafür, dass das Licht noch besser nach außen dringen kann. Des Weiteren haben einzelne Leuchtkäfer-Arten zusätzlich eine Art Anti-Reflexionsschicht, die das Leuchten verstärkt.

LEDs mit glatter Oberfläche haben das Problem, dass große Teile des Lichts in das Innere der Diode zurückgeworfen werden, bis hin zur Totalreflexion. Das bedeutet, das ausgesendete Licht kommt nicht mehr in der Umgebung an. Somit geht ein Teil des Lichts verloren und der Wirkungsgrad der LED wird deutlich geringer.

Wissenschaftler haben auf Grundlage der neuen Erkenntnisse aus der Glühwürmchen-Forschung eine Schicht mit ähnlichen Eigenschaften entwickelt. Mit dieser wurden LEDs beschichtet – und tatsächlich: die Lichtleistung erhöhte sich um bis zu 55%. Mit dieser Spezialbeschichtung lässt sich also bei den bereits energiesparenden LEDs noch mehr Strom einsparen, da bei gleichem oder gar höherem Lichtstrom Leuchtdioden mit niedrigerem Energieverbrauch eingesetzt werden können. Analog der „Anti-Reflexionsschicht“ wurden spezielle Linsen in die LEDs eingebaut, wodurch eine weitere Leistungssteigerung von rund 3% erreicht werden konnte.

Dies ist eines der vielen faszinierenden Beispiele aus der Bionik, bei der die Natur zum Vorbild für technische Weiterentwicklungen genutzt wird. Funktionierende Mechanismen aus der Tier- und Pflanzenwelt werden nachgebaut und in technische Lösungen übersetzt.