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Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
LED-Licht: Von der Innovation zum Stand der Technik (6)

Die Effizienz-Debatte ist „durch“. Nachdem wir es geschafft haben, dass sich nur noch effiziente Leuchtmittel und Beleuchtungstechniken auf dem Markt 
befinden – ob nun durch Mode, auf Grund von EU-Verordnungen oder doch 
tatsächlich aus Vernunft – kann man sich endlich den anderen (grundlegenden) Eigenschaften des Lichts zuwenden.

Und was machen wir jetzt hiermit? Alles auf den Sondermüll – ob jemals gebraucht oder nicht? (Quelle: S. Fassbinder)

Anfangs mussten einige Verbraucher die Erfahrung machen, dass die angegebenen 40 000 Stunden Lebensdauer ihrer schönen, neuen LED schon nach drei Tagen verstrichen waren – doch was soll der Hersteller denn tun? Er steht vor einem Dilemma:

  • Ein Produkt mit einer Lebensdauer von 40 000 Stunden zu testen dauert prinzipiell 40 000 Stunden. Alle Methoden, die Prüfbedingungen zu verschärfen – wie etwa die Betriebsspannung und vor allem die Umgebungstemperatur zu erhöhen – um schneller zu Ergebnissen zu kommen, lassen diese umso ungenauer werden, je weiter man sich vom praktischen Betrieb entfernt. Rechnerische Methoden stecken ebenfalls voller Hypothesen und Annahmen, sprich Schätzwerk.
  • Die anfangs sehr teuren LED mussten „voll ausgeknautscht“ werden, um mit möglichst wenigen davon in einem Leuchtmittel auszukommen. Die Betriebstemperaturen waren entsprechend hoch – die Ausfallraten auch. Mit noch mehr teuren LED im Leuchtmittel wäre dessen Markteinführung aber nicht mehr gelungen.

Langlebige günstige LED

Heute liegen die nötigen Erfahrungswerte vor, und die Kosten für die Bauteile sind eher niedrig: Beispielsweise auf www.leds.de bekommt man einzelne LED und Module (bei Abnahmemengen zwischen 1 Stück und 150 Stück – also keine Industriepreise!) für etwa 30 Cent bis 1,25 Euro je Watt (entsprechend gut 100 lm).

Daher werden in heutigen Lampen genügend LED eingebaut, sodass die einzelne LED nur noch „lauwarm“ wird. Nun aber wird es etwas mit der Lebensdauer. Eigentlich ist das Ganze ein Déjà vu: Das war bei der Einführung der KLL um nichts anders. Diese haben wir aber nunmehr bei der LED ziemlich plötzlich hinter uns, und die LED ist zur Standard-Lichttechnik geworden. Sie kostet sogar weniger als die Vorgängertechnik (vgl. Tabellen 4 bis 7 in Teil 4 dieser Beitragsreihe, ep 03-2019, ab S. 212)! Nichtsdestoweniger kann es bei Lampen aus dem Jahr 2014 noch zu Frühausfällen kommen. Es handelt sich dabei jedoch um eine der Lampen aus dem Drehstrom-Experiment in [24]. Es ist deshalb auch möglich, dass diese eine Lampe bei dem dort beschriebenen Versuch Schaden genommen hatte.

Ganz allgemein darf man in die Langlebigkeit der LED wohl weit mehr Vertrauen setzen als noch vor relativ kurzer Zeit – bei aller Vorsicht, die gegenüber dem Begriff „Lebensdauer“ geboten ist, denn es gibt viele unterschiedliche Definitionen. Die jeweils gemeinte gilt es im Einzelfall zu ergründen, ehe man Äpfel mit Birnen vergleicht.

Während dies so ist, besteht jedoch weiterhin die den KLL auf den Leib geschneiderte EU-Vorschrift – also in deren Fall schon mehr ein Korsett – dass die Lebensdauer auch für eine bestimmte minimale Zahl von Schaltspielen noch gilt. Na gut, da die Schalthäufigkeit bei den LED prinzipiell keinen Einfluss hat, schreibt man dann eben „eine Million Schaltungen“ auf die Verpackung.

Entsprechendes gilt im Übrigen für die hier völlig überflüssige Angabe, dass das Leuchtmittel z. B. innerhalb von 0,1 s auf 100 % seines Nenn-Lichtstroms kommt. Natürlich tut es das. Warum denn nicht? Alles, was hier eintreten könnte und an manchen Lampen auch beobachtet wird, ist, dass die elektronische Beschaltung (PFC, Einschaltstrom-Begrenzung) den Startvorgang verzögert (etwa, bis der Glättungskondensator aufgeladen ist).

Bis vor kurzer Zeit lief eine öffentliche Befragung der EU, welche Angaben die Verbraucher denn überhaupt (noch) auf ihren Produkten haben wollen.

Wir versehen doch auch nicht all unsere Autos mit Aufklebern wie: „Dieses Fahrzeug läuft auf 4 Gummireifen“ – nur weil es einmal Pferdekutschen mit Holzrädern und Eisenreifen gab; also weg mit dem alten Zopf.

Ausblick

Man könnte nun behaupten, das umgangssprachliche „Glühlampen-Verbot“ (das es so nicht gibt, sondern lediglich Mindest-Anforderungen, die eine Glühlampe nicht erfüllen kann) habe die Glühlampen ausgerottet und somit der LED auf die Sprünge geholfen.

Man könnte auch behaupten, die LED hätte sich auf dem Markt ohnehin derart etabliert, dass die Restbestände an Glühlampen nunmehr verramscht werden müssen. Was der Wahrheit näher kommt, lässt sich im Nachhinein nicht mehr feststellen.

KLL – im Spurt von der Neuerung 
zum Auslaufmodell

Die KLL jedenfalls hatte es gerade erst geschafft, zu einem marktfähigen Produkt zu reifen, da war sie schon wieder überholt. Kaum jemand will sie noch haben. Wozu denn auch? Ist doch die LED-Haushaltslampe mittlerweile sowohl effizienter als auch billiger und überwindet darüber hinaus die typischen, den KLL anhaftenden Nachteile!

Frage an den Vertriebsleiter der Firma Megaman auf der Elektrotechnik-Messe in Dortmund im Februar 2017: „Wie viel Umsatz machen Sie denn eigentlich noch mit KLL?“ – „Och, so ungefähr 2 % bis 3 % des gesamten Geschäfts.“ Und dies ohne jedes KLL-Verbot oder irgendetwas, das einem solchen gleich käme.

Die Glühlampe musste ohnehin 
weichen

Dass die LED die Glühlampe in die Tasche steckt, ist banal, Halogenglühlampen inbegriffen. Dass man aber für 1/7 der Leistungsaufnahme objektiv gemäß Werksangabe oder Messung im Labor etwa gleich viel, dem subjektiven Eindruck nach sogar noch mehr Licht bekommt, ist schon bemerkenswert! Zum Teil dürfte dies auf die schon früher angeprangerte „Strahler-Mode“ (Teil 2 dieser Beitragsreihe in ep 01-2019 ab S. 34) zurück zu führen sein, die nun zeitgleich mit Einführung der LED ausläuft – ohne dass hier ein Kausalzusammenhang bestünde, denn Punktstrahler lassen sich gerade mittels LED ganz hervorragend fertigen! Man beschränkt sich heute aber auf die sinnvollen Einsatzfälle.

Die Glühlampe konnte das sehr wohl – wenn auch nur mit kläglicher Lichtausbeute – weil das eigentlich leuchtende Element, ihr Glühfaden, sehr klein ist.

Die Leuchtstofflampe kommt da nicht mit, obwohl sie eine recht effiziente Lichtquelle darstellt. Nimmt man eine ideale weiße Lichtfarbe an, so erreicht die Leuchtstofflampe – einschließlich der Verluste im Betriebsgerät – eine Lichtausbeute, die einem physikalischen Wirkungsgrad von über 50 % entspräche. Mehr kann man kaum erwarten.

LED – von der Innovation zur 
Selbstverständlichkeit

Erst die LED vermag diese beiden Eigenschaften – und noch ein paar mehr – miteinander zu verbinden und überrundet dabei sogar die Energie-Effizienz der Leuchtstofflampe noch deutlich. Dies allein stellt zwar noch keinen Grund dar, Bestandsanlagen umzurüsten. Im Neubau jedoch oder wenn der Bestand ohnehin umgerüstet oder renoviert wird, kommt hinzu, dass eine LED – ausgenommen einige exotische Sonderfälle – nicht nur praktisch alle Nachteile der Leuchtstofflampe überwindet, sondern heute zum Teil sogar in der Anschaffung und Installation schon weniger kostet – von den Betriebskosten gar nicht erst zu reden.

Wie kann da die Entscheidung noch anders ausgehen als für eine LED-Beleuchtung? Allenfalls noch aus Gewohnheit – und die ist nicht unbedingt der beste Berater. Das in den ersten Jahren stets und ausschließlich gehörte Argument, warum jemand von Leuchtstofflampen auf LED umstellen wollte oder dies wollen sollte, lautete: Wegen der Effizienz!

Dies galt so lange, wie die Lichtausbeuten der LED-Leuchtmittel auch nicht höher waren als die der Leuchtstofflampen. Seit sich die LED tatsächlich (auch) in diesem Punkt einen Vorsprung vor den Leuchtstofflampen erarbeitet haben, braucht man nicht mehr zu behaupten, sie hätten ihn. Jetzt können sich die Protagonisten um die anderen Vorzüge der LED kümmern.

Effizienz ist nicht alles

So ist die Effizienz des LED-Lichts seit 2016 auf dem jährlichen LED-Forum in Lausanne [29] kein Thema mehr. Vielmehr beschäftigt man sich dort nun mit „human centric lighting“, also menschengerechter Beleuchtung, mit circadianer Beleuchtung, die (hinsichtlich der Lichtfarbe) den Rhythmus des Tageslichts nachmacht, und dergleichen Eigenschaften mehr. Diese lassen sich mittels LED bedeutend einfacher umsetzen als mit allen älteren Techniken oder werden durch die LED erst möglich.

Derweil zeigt die LED weiterhin, dass sie mehr kann als „nur“ Energie sparen: Nie wieder Möbel zerlegen, weil man eine äußerst versteckt eingebaute T5-Lampe wechseln muss; nie wieder sich beim Tauschen der in Zierleisten eingebauten GU4-Birnchen die Finger brechen oder verbrennen!

Langlebige Produkte auf 
kurzlebigen Märkten

Die Bilanz zeigt deutlich, dass es am wirtschaftlichsten ist, alte oder auch gar nicht so alte Glühlampen dem Hausmüll zu überantworten, selbst wenn sie noch funktionstüchtig sind.

Doch was ist denn nun mit den angebrauchten und zum Teil sogar noch ungebrauchten KLL? Angeschafft wurden sie vor noch gar nicht langer Zeit, weil man etwas Besseres, etwas „Zukunftsfähiges“ haben wollte – und nun (Bild)? Entsorgen? Letztlich wird es wohl genau darauf hinauslaufen.

Kurz nach der Umrüstung der im ersten Teil (ep 12-2019 ab S. 1034) in Bild 2 abgebildeten Leuchte mit einer dimmbaren LED-Lampe wurde die komplette Leuchte ersetzt (vgl. Teil 3 in ep 02-2019, S. 121). Mit etwa 50 000 h Lebensdauer wird sie dort noch etwa 20 Jahre Dienst tun. Wird man sie danach überhaupt noch an dieser Stelle betreiben wollen, selbst wenn sie noch funktionstüchtig ist?

Wird man sie anderenfalls – Zhaga [12] sei Dank – wieder in einen funktionstüchtigen Zustand zurück versetzen wollen?

Ihre Vorgängerin landete nach etwa 25 Dienstjahren funktionstüchtig auf dem städtischen Entsorgungshof – allerdings ohne das noch fast nagelneue dimmbare LED-Leuchtmittel. Dieses tut jetzt in einer anderen Leuchte (sehr sporadischen) Dienst, die äußerst selten genutzt wird und wo die Glühlampe deswegen die nächsten 20 Jahre hätte verbleiben können, aber diese landete im Müll, denn die LED-Lampe war nun mal vorhanden – und in jeder Hinsicht viel besser.

So lässt die Praxis an der Sinnhaftigkeit langer Lebensdauern auf von starker Innovationskraft geprägten Märkten Zweifel aufkommen. Vielleicht aber beruhigt sich dieser Trend auch wieder, denn der Weg der LED von der Innovation zum Standard ist praktisch abgeschlossen.

Bald sagt niemand mehr „LED-Leuchtmittel“ oder „LED-Lampe“, sondern nur noch „Lampe“. Wir sagen doch auch nicht mehr: „Mach‘ mal das elektrische Licht an“, wie die Oma eines Kollegen noch zu sagen pflegte, sondern „Mach‘ mal das Licht an“.

Und in Lausanne [29] dürfte es bald „nur“ noch ein „Lichtforum“ geben.

Autor: S. Fassbinder

Literatur

[12] www.zhagastandard.org

[24] Fassbinder, S.: Der Neutralleiter wird so schnell nicht abbrennen – LEDs und Oberschwingungen. Elektropraktiker, Berlin 69 (2015) 1 und 2.

[28] Bad Simple English

[29] www.ledforum.ch

Dieser Artikel wurde unserem Facharchiv entnommen.

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