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Haus + Elektronik 1/2014

Lichttechnik

Lichttechnik Stimmungsvolle, farbige Beleuchtung? Mit LEDs kein Problem! (Quelle: Inventum Lux) pen fast alle in der obersten Energieeffizienzklasse A. Wir sehen aber auch: Beim Kauf einer LED-Lampe ist aufgrund des möglichen Helligkeitsspielraums nicht mehr die Watt-Angabe allein entscheidend, sondern auch die Lumen-Angabe. Der mündige Käufer bildet das Verhältnis und weiß: • unter 50 = relativ schlecht • 50...70 = gut • 70...100 = sehr gut • über 100 = hervorragend Qualität hat natürlich auch hier ihren Preis! In den nächsten Jahren könnten 200 lm/W erreicht werden; mehr als 300 lm/W werden kaum möglich sein, da die rein theoretische Obergrenze etwa das Doppelte beträgt. Dass der gleiche Lichtstrom bei unterschiedlichen Farben von unserem Auge mit verschiedenen Empfindlichkeiten aufgenommen wird, wurde schon erwähnt. Der Effekt kann recht krass sein: Etwa grünes Licht nimmt das menschliche Auge zehnmal heller wahr als rotes oder blaues! Daher erfolgt die Lumen-Angabe auf der Verpackung eines LED-Leuchtmittels unter Berücksichtigung der Hellempfindlichkeit des Auges. Das hat Folgen für den Vergleich von Effizienzwerten! Denn darum sind nur Angaben für die gleiche Farbtemperatur direkt vergleichbar. Die Lebensdauer Auch in punkto Lebensdauer geht es bei LED-Lampen ganz anders zu als gewohnt. Da findet man eventuell geheimnisvolle Angaben auf der Verpackung. Lösen wir das Rätsel: Bei LEDs definiert man eine Degradation, das ist die kulminierte Betriebszeit, nach welcher der Lichtstrom bei definierten Betriebsverhältnissen auf 50, 70 oder 80% des Ursprungswerts zurückgegangen ist. Kürzel: L50, L70 oder L80, statt L ist auch t möglich. Was bedeutet beispielsweise L80 50.000 h, wenn die Lampe im Schnitt 5 h pro Tag eingeschaltet ist? Dann würde sie nach 30 Jahren noch 80% ihrer Lichtleistung bringen! Völlig undenkbar bei anderen Lampenarten! Daneben kann man noch feststellen, nach welcher Zeit die LED-Lampe im Mittel wirklich „kaputt“ geht. Das nennt man Delegration durch Fehlfunktion oder auch Mortality. Diese Angabe sucht man meist vergebens. Aus gutem Grund: LEDs sind so zählebig, dass echte Langzeittests bis hin zum Totalausfall nahezu unmöglich werden (s. Kasten). Wenn LED-Hersteller den Lumen-Wert nicht angeben, ist Vorsicht geboten. Denn Angaben nur mit Lux- oder Candela-Werten vermitteln kein vollständiges Bild des Produkts. Verflixte Winkel In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass eine Winkelangabe in aller Regel den Abstrahlwinkel in Grad betrifft, jedoch nicht den davon verschiedenen dimensionslosen Raumwinkel, mit dem die direkte Errechnung des Lichtstroms in Lumen aus der Lichtstärke in Candela gelingen würde nach der Formel: Lichtstrom = Lichtstärke x Raumwinkel Abstrahlwinkel und Raumwinkel hängen jedoch zusammen. Daher ist die Rückrechnung möglich. Augen auf beim Lampenkauf! Wie hell soll die LED-Lampe leuchten? Und wie stark gerichtet soll ihr Licht sein? Das muss man vor einem Kauf klären. Lumen-Wert und Abstrahlwinkel informieren darüber. Der Abstrahlwinkel scheint sich aus zu beleuchtender Fläche und Abstand zu ergeben. Jedoch sollte man die Reflexionsfähigkeit heller Flächen einkalkulieren! Ein Spot mit 8 Haus & Elektronik 1/2014

Lichttechnik seinem engen Abstrahlwinkel kann daher, auf die Decke oder eine weiße Wand gerichtet, wie eine normale Glühlampe eine sehr gute Ausleuchtung ermöglichen. LEDs eigenen sich wie andere Leuchtmittel für indirekte Beleuchtung! Es gibt keine einzelne LED, die 360° ausleuchtet. Deswegen fasst man mehrere LEDs zusammen, um einen größeren Abstrahlwinkel zu erzeugen. Es werden immer mehr 360°-LED-Lampen angeboten, aber man kann sich auch leicht aus einigen LEDs eine 360°-Lampe bauen. Aber dann gibt es noch eine Frage: Welche Stimmung möchte ich erzeugen? Diese Frage stellte sich bei herkömmlichen Lampen nicht. Doch bei weißen LEDs ist Weiß nicht gleich Weiß, denn die Farbtemperatur kann verschieden sein. Merke: Je geringer der Wert, umso wärmer wirkt das Licht. Warmweiße LEDs schaffen eine gemütliche und angenehme Atmosphäre. Diese Hauptbeleuchtung sollte man dimmen können. Mit Neutralweiß und Tageslichtweißt gibt es Alternativen für Bad, Hobbyraum, Büro... Wer also beim Kauf einer weißen LED nicht auf die Farbtemperatur achtet, kann das bereuen. Ach, und natürlich gibt es auch farbige LEDs. Die gewünschte Farbe definiert man am besten über die zugehörige Wellenlänge (nm). RGB-LEDs vereinen Quellen für die Grundfarben Rot, Grün und Blau. Gemischt ergibt das Weiß. Durch verschiedenes Dimmen oder Abschalten entstehen fast alle Farben, die man sich vorstellen kann. Und wenn stilvolles Weiß gewünscht wird – LEDs leisten auch das. (Quelle: Otto) LEDs ersetzen nicht nur Glühlampen, sondern auch Leuchtstoffröhren. Wussten Sie, dass in einer Leuchtstoffröhre bis zu 5 mg Quecksilberdampf enthalten sind? LED-Röhren sind frei von diesem Gift. Etwas Neues sind LED-Panele. Sie geben ihr Licht sehr gleichmäßig ab. Deswegen blenden sie nicht und können somit nicht nur als Deckenbeleuchtung verwendet werden. OLED-Technologie OLED steht für Organic Light- Emitting Diode. Fachleute sind davon überzeugt, dass diese organischen LEDs in nicht allzu ferner Zukunft die Führungsrolle übernehmen werden. Wir finden sie heute schon z.B. im Großbild-TV oder Smartphone. Sie müssen „nur“ noch auf Leistung getrimmt werden. Im Labor wurden schon Spitzenwerte erreicht: 156 lm/W als weltweit höchste Effizienz, die jemals bei einer weißen OLED erzielt wurde. Panasonic kann schon auf eine weiße OLED für die Allgemeinbeleuchtung mit einem Effizienzwert von 114 lm/W verweisen. Und Tridonic gelang ein Durchbruch mit OLED- Modulen für die professionelle Beleuchtung: Erstmals gibt es einen Lichtfluss von über 100 Lumen bei einer Größe von 99 x 99 mm 2 . Neben dem Potenzial zu großer Effizienz Alle Leuchtmittel unterliegen nach EU - Recht einer Marktaufsicht, die in Deutschland von den Bundesländern umgesetzt wird. Die Degradation von LEDs erfolgt so langsam, dass echte Langzeittests bis hin zum Totalausfall (Mortality) nahezu unmöglich sind. Ab versprechen OLEDs noch eine besonders hohe Lebensdauer. 100.000 h für L80 wurden bereits erreicht. Damit sollte es in nicht allzu ferner Zukunft der LED-Technik gelingen, auch noch die hartnäckigsten Kontrahenten, nämlich die Leuchtstoffröhren, in punkto Preiswürdigkeit, Effizienz und Lebensdauer abzuhängen. FS Neue LED-Richtlinien dem 1. März 2014 treten daher EU-Bestimmungen in Kraft, die eine Verkürzung auf 6.000-h-Tests vorsieht. Dabei dürfen von 20 geprüften LED-Lampen maximal zwei ausfallen; alle anderen LEDs müssen noch mindestens 80% ihres ursprünglichen Lichtstroms aufweisen. Haus & Elektronik 1/2014 9

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