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Sep 17

Kann ein 3,5W LED-Strahler einen 35W HS ersetzen ?

 

Lichtausbeute von Lampen

Halogenstrahler:
Wer in Wikipedia (http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtquelle) mal sucht oder Fachberichte liest, kann fast überall übereinstimmend folgende Werte nachlesen:

  • Normale Glühlampen je nach Leistungsklasse zwischen 10 lm/W und 15 lm/W
  • Halogenstrahler etwas besser : 18 lm/W bis 25 lm/W (Ausnahmen sogar bis 30 lm/W)

Die Lichtausbeute beschreibt den Wirkungsgrad eines Leuchtmittels und errechnet sich aus der gesamt abgebenden Lichtmenge (Lichtstrom in Lumen) zur aufgenommen elektrischen Leistung  (in Watt).

Somit errechnet sich die abgestrahlte Lichtmenge für einen 35 W Halogenstrahler bei einem durchschnittlichen Wirkungsgrad von 20lm/W zu:

35W * 20lm/W = 700 Lumen (lm)

LED-Strahler:
Der Wirkungsgrad (Lichtausbeute) bei LEDs hängt von mehreren Faktoren ab:

  • Lichtausbeute der verwendeten LEDs (Hersteller und Typ, < 80lm/W bis z.Zt. 130 lm/W)
  • Betriebstemperatur der LEDs (Verluste von -5% bis -20%)
  • Qualität der Linsen (Lichtverluste in der Optik, ne nach Material -10% bis -15%)
  • Wirkungsgrad der LED-Treibers (0,7 bis 0,9)

Im Falle einer „best of“- Realisierung würden sich somit heute technisch folgende Lichtausbeute realisieren lassen:

130 lm/W * 0,95 * 0,9 * 0,9 = 100 lm/W

Das bedeutet mit 3,5W Leistung könnte maximal ein Lampen-Lichtstrom von 350 lm erzeugt werden.

Marketing-Lüge:
Liebe Hersteller ob gross oder klein, renommiert in Deutschland oder im fernen Ausland:

350 lm sind ungleich 700 lm !!

Ja aber……

… so argumentieren viele: „ ich kann doch mit dem Luxmeter die gleiche Lux-Zahl messen oder sogar eine höhere“.

Na klar doch, weil mal wieder Äpfel mit Birnen verglichen werden.

Ein Halogenstrahler mit z.B. 60° Abstrahlwinkel bringt sein Licht mehr in die Breite.
Der LED-Strahler dagegen hat oft einen kleineren Winkel und bündelt das Licht mehr. Damit erreicht man punktuell auch eine höhere Beleuchtungsstärke (Lichtmenge je Fläche, in Lux gemessen).

Wer mal da etwas spielen will, dem sei der Lumenrechner auf www.lumenrechner.de zu empfehlen.

Wer also gleichviel Licht auf eine Fläche bringen will braucht dann mindestens zwei LED-Strahler 3,5W (=> 7W) um einen 35 W Halogenstrahler zu ersetzen. (Doppelte Kosten, doppelter Verbrauch).

———————- und noch ein aber……

Ich hab mir mal die Mühe gemacht und bei Besuchen Chinesischer LED-Lampenhersteller immer einen 35 Watt Halogenstrahler MR16 vom Baumarkt als Referenz mitgenommen.

Das Mess-System, immer eine Ulbrichtkugel mit Meßeinrichtung von „everfine“.
Ergebniss:  Wer mißt, mißt Mist !

Vier Messungen und vier Ergebnisse:

# Leistung Lichtstrom Lichtausbeute Farbtemperatur
1 33,1 W 309 lm 9,3 lm/W 2725 K
2 34,4 W 413 lm 12,0 lm/W 2801 K
3 35,5 W 313 lm 8,8 lm/W 2698 K
4 33,6 W 351 lm 10,5 lm/W 2763 K

Und der LED-Strahler mit 3,5 W kann es dann doch ??

Ja, aber nur theoretisch. Denn in der Praxis liegen die Lichtausbeuten zwischen 30 lm/W bis max. 70 lm/W. Hier trennt sich die Spreu vom Weizen. Wer einen wirklich effizienten LED-Strahler mit 70lm/W kaufen will, muss einen weiten Weg gehen oder sehr viel Glück haben.

Der Markt ist überschwemmt mit billigen Produkten, die meist derart schlechte Effizienz besitzen, dass sie eigentlich nicht mehr in die Effizienzklasse A eingeordnet werden dürften.

Somit stehen in der Praxis oft Lichtströme von 200-250lm (LED) den schlechtesten Halogenstrahler mit ca. 350lm gegenüber.

Fazit:
Nur der beste LED-Strahler (3,5W) kann es aktuell mit dem schlechtesten HS (35W) aufnehmen.  Alternativ lassen sich LED-Strahler mit 7-10 W herstellen. Deren mechanische Abmessungen müssen dann jedoch aus Temperaturmanagementgründen erheblich von der Bauform der z.B. MR16-Strahler abweichen.
Eine längere Bauform erlaubt einen sinnvollen Betrieb mit z.B. Anwendungsgebiet in Decken, wo die Einbautiefe keine Rolle spielt.

Und dann wäre noch das Thema mit der Temperatur und der Lebensdauer,
aber das ist wieder eine neue Geschichte.

Freue mich über Anregungen und weitere Erfahrungsberichte.

 

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9 Kommentare

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  1. nomail

    Interessanter Artikel. Leider unprofessionel. Kennste nich nen Journalisten, der da mal draufguckt? Z.B. fehlt die “Marketinglüge” (inhaltlich). Aber – nur Mut!

  2. admin

    Tja alles kann man nicht sein. Journalist oder Ingenieur. Was der eine schreibt, versteht der andere nicht – und umgekehrt. Doch ich werde mein Bestes versuchen.

  3. Chris

    Toller Artikel! Ich hab’ nach “35w Halogen Lumen” gegoogelt und hier die Antworten gefunden die ich gesucht habe. Ich weiss nicht wie man die “Markteinglüge” treffender beschreiben könnte als mit der unGleichung (die auch ein 10 jähriger Schüler begreifen müsste…)

  4. Jens

    Habe wohlweislich die Abstände zwischen den Decken-Halogen-Strahlern bei mir im Hausflur etwas enger gewählt, weil ich irgendwann auf LEDs umsteigen wollte. Erfolgt: Jedesmal, wenn einer das Licht anmecht, dreh ich am Rad, also eigentlich der Stromzähler selbst. 24x 20W Halogen wollen halt auch betrieben werden. Jetzt habe ich auf 3W LED umgestellt. Zunächst in der einen Hälfte des Flurs. Und jetzt straft mich alle Lügen, aber der Mist ist auch noch heller… Und ich habe jetzt das Problem, meiner Frau erklären zu müssen, warum ich zum Teufel noch mal so viele Deckenstrahler setzen musste…

    Und die LEDs waren im Übrigen auch noch günstig. Das sind Synergy21, die es im 10er Pack bei Allnet für sage und schreibe 27 € + Mehrwertsteuer gibt. Für alle 10 versteht sich…

    Von wegen Marketinglüge…

    Grüße
    Jens

  5. admin

    Was soll ich dazu sagen:
    Such ich nach Energy21 find ich Retrofitlampen GU10 4W mit angeblich 400lm für 14€. Das ist eine Lichtausbeute von 100lm/W und damit unseriös, denn technisch heute noch nicht möglich.
    Da freut sich bestimmt das Gewerbeaufsichtsamt, denn diese haben bereits begonnen den Wild-West-LED-Markt aufzuräumen.
    Bei den genannten 3W-Strahlern konnte ich leider keine Lumenangabe finden, um das Produkt bewerten zu können. Preis je Stück 6,40€
    Kann mir kaum vorstellen, dass es diese im 10er Pack für 27€ gibt.
    Na ja – Hauptsache der Kunde ist zufrieden. Lichtqualität kann der Verbraucher leider nur subjektiv bemessen.

  6. Jonathan

    Hi,

    mit den 100 lm/W ist schon möglich. Siehe zB hier: http://www.samsung.com/global/business/led/lighting/component/middle-power/detail/SPMWHT325AD3Y0R0S0.

    Davon gibt es auch noch eine ganze Reihe von. Cree hat meine ich eine mit knapp über 130 lm/W im Sortiment und einen Prototypen mit über 200 lm/W -> http://www.cree.com/news-and-events/cree-news/press-releases/2010/february/100203-200-lumen-per-watt.

    Ist für die Heimanwendung aber auch nicht erschwinglich. Aber ich denke da wird in den nächsten Jahren noch viel passieren!

    Wir haben aber auch schon die oben geschilderte Erfahrung gemacht. Oder andersrum: Warum sind unsere LED-Leuchtmittel bei “so viel Watt” nicht so hell wie die China LED, die die gleiche Leuchtkraft mit der hälfte schaffen soll ;-)

    LG aus Bonn!

  7. Achim

    700 Lumen/Watt bei einem handelsüblichen Consumer Halogenstrahler?
    Die liegen erfahrungsgemäß bei ca.400-500 Lumen.

    LEDs haben heute schon über 100lm/Watt. Ich komme gerade von einer Fachtagung und dort wurden Hallenbeleuchtungen vorgestellt mit bis zu 130lm/Watt der Chips. Die ermöglichen aus 35 m Höhe eine Bemessungsbeleuchtungsstärke von 500 Lux nach DIN.

    Bleiben wir beim Haushalt. Ein Standard LED-Leuchtmittel für den Hausgebrauch mit RA von 85 und besser erzeugt mit ca. 5-8 Watt eine vergleichbare Helligkeit wie eine 40 Watt Glühlampe. Bei einer deutlich längeren Lebensdauer und sinkenden Anschaffungspreisen ist die LED eine Alternative. Man muss sie ja nicht nutzen, wenn man partout nicht will.
    Eine 3 Zimmer Wohnung kann so umgerüstet werden, das die Beleuchtung 150 Watt verbraucht, wenn alles eingeschaltet ist. Das ist gerade mal der Verbrauch meiner Leuchte über dem Esstisch mit Glühlicht.

    Die Zeiten ändern sich und die Entwicklung geht wirklich rasend voran.

  8. RallyTom

    Ich habe letztens auch einige LED-Strahler gekauft und war entsetzt, wie gering die Helligkeit im Vergleich zu den 50W-Halogen ist, dabei hat der Hersteller mit “6,5 W – entspricht 50W” geworben, mehr als 30W sind das aber garantiert nicht.
    PS: Der Beitrag von Jens ist sehr unglaubwürdig, würde mich nicht wundern wenn der Hersteller selber gepostet hat, um sein Produkt etwas besser aussehen zu lassen.

  9. admin

    Es ist schön zu lesen: 130 lm/W
    Die Frage: Hot-Binning oder Cold-Binning ? Da liegen gerne mal 15-20% dazwischen ?
    Oder wurde das nur mit einem Zehntel des gedachten Betriebsstromes erreicht ?
    Eine Power-LED statt mit z.B. 350mA nur mit 100mA zu betreiben ergibt eine tolle Lichtausbeute.
    Leider ist das nicht wirtschaftlich.

    Ich wäre da vorsichtig mit so laut tönenenden Angaben, wenn man die Zusammenhänge nicht mit erwähnt.

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