kritischer, realistischer Vergleich Energiesparlampe <-> LED

Moderator: T.Hoffmann

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Fr, 20.11.09, 18:32

Ich will KEINESFALLS von der LED-Technik abraten, aber wollte durchaus mal wissen, wie es wirtschaftlich aussieht. Und die derzeit noch gefühlt sehr hohen Kosten meine ich nun mal als Diagramm belegt bekommen zu haben (klar hätte man das auch mit OpenOffice Calc oder Excel machen können, aber wer kommt schon dazu... :-)
Auch Lumitronix hat ja in den meisten Büros noch Leuchtstoffröhren und das, obwohl in einem "LED-Unternehmen" allein schon aus Prestigegründen, aber auch wegen der wesentlich günstigeren Einkaufsmöglichkeiten als allererstes LED-Bürobeleuchtung zu erwarten wäre (Wenn nicht dort, wo dann?) und der Chef hat eine solche ja auch bereits, da gab's hier mal ein Foto mit dem Hinweis dazu. (das sind sogar noch viel teurere LED-Panels und ide müsste man dann wohl mit Leuchtstoffröhren Vergleichen (58W-Röhre mit Farbnummer 840 von Philips ca. 2,50€, wobei in Kassetenleuchten eher 4 Stück 18W-Röhren stecken))

Ich habe jedenfalls mal einige realitätsnahe Daten in einen Kostenrechner eines Mitbewerbers eingegeben und siehe da: LEDs sind im Vergleich zu Energiesparlampen (noch) zu teuer, selbst wenn man die Leuchte selbst baut... das hat mich überrascht, hätte ich so nicht erwartet:
[EDIT: ich hatte eine 23W-ESL versehentlich mit 3€ angesetzt, realistisch sind aber eher 5-6€ pro Stück (Osram, 2er-Pack), daher eine neue Grafik]
LED-ESL-Kostenvergleich_cut.png
Kostenvergleich 23W-Energiesparlampe zu 23W-LED-Beleuchtung. Beides ist ca. gleich hell, beides liefert ca. 1200 bis 1400 Lumen.
Es wurden der Farbwiedergabequalität und Farbtemperatur aktueller Energiesparlampen ebenbürtige LEDs zu Grunde gelegt. Selbstverständlich ist z.B. die Cree XP-G deutlich effizienter, aber dann sieht das Wohnzimmer auch aus wie durch eine Parkplatzleuchte beleuchtet. (Kaltweiß, CRI um 75. Immerhin aber schon eine solche der besseren Art, wie oft bei Autohäusern zu finden)
Dabei habe ich schon mit nur 3000h für die ESL und 50000h für die LED gerechnet. Und auch die Nutzungsdauer ist mit 24/7 äußerst Vorteilhaft für die LED. Das ergibt 3 Ersatz-ESL pro Jahr (das geht in der roten Linie im Rauschen unter, während die 60€ Wechselkosten der LED-Lampe als deutliche Sprünge in der drünen Linie zu sehen sind).
Auf SEHR lange Sicht, sind heute gekaufte und in jeweils alle ca. 5,7 Jahre zum heutigen Preis getauschen LED-Leuchten nur minimal günstiger.

Allerdings gilt der Anschaffungspreis und die 23 Watt beim LED-Leuchtmittel nur für die ersten 50.000 Stunden / ca. 5,7 Jahre, denn in 5,7 Jahren wird es vermutlich LEDs mit der doppelten Effizienz wie heute geben zu vermutlich nichtmal einem Zehntel des heutigen Preises. Und DANN geht's richtig los, dann wird JEDER LED-Leuchten in großem Umfang benutzen.
Und die KSQ und ggf. auch der KK halten ja länger als 5,7 Jahre, daher kann man die Austauschkosten um 24 EUR reduzieren, wenn man niemanden bezahlen muss, der neue LEDs auf den KK klebt...

Als Vorteile bleiben zumindest bei den heutigen Preisen aber immer noch die exzellente Schaltfestigkeit und die sofortige Verfügbarkeit der vollen Helligkeit, sowie die Möglichkeit, aber auch gleichzeitig Notwendigkeit zu neuen Lampen-Designs.

Die 60 EUR kommen zustande für ca. 6x Nichia NS6L183 mit CRI 85 in warmweiß (6*6=36€) + Konstanstromquelle (20€) + Kühlkörper (4€)), um damit ca. die Helligkeit von etwas mehr als zwei 60-Watt- oder einer 100Watt-Glüh- bzw. 23W-Energiespar-Lampe zu erreichen)


Hinweis:
Ja, hier habt euch nicht verlesen: während man für eine 60W-Glühfunzel ca. 600 Lumen annehmen kann (also 1200 lm für 2 Stück), bringt es eine 100W-Glühlampe auf 1340 Lumen (die Ikea-Billig-Variante, hochgezüchtete könnten besser sein, Halogenlampen sind sowieso besser).

Das beweist für mich die grandiose Imkompetenz der EU, die zuerst die 100W-Glühlampen verboten hat, dabei waren das noch die effizientesten.

Und durch LEDs kann man die noch gar nicht und bezahlbar bisher schon zehnmal gar nicht ersetzen. Im unterens Leistungsbereich dagegen sehr wohl, aber gerade da gibt es Schonfristen und für Signalleuchten wohl bis in alle ewigkeit, dabei schreien die geradezu nach LEDs (und es werden auch ganz ohne EU-Vorschrift längst in jede neue Signalanlage LEDs eingebaut).
wadi
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Mo, 23.11.09, 11:51

Ein sehr praktisches Tool - obzwar ich mich erst ganzschön "nass" angestellt hab es zu finden, aber wer ahnt schon das sich jetzt scheinbar jeder Led-Shop nen Forum hält.... :D - besten Dank dafür !

Es ermöglicht ja nicht nur den Vergleich zwischen ESL und Led , sondern auch Halogen/Glühobst etc und Led!
Ich habe - für meine spezielle Anwendung - mal meine derzeitige Halogen-Lösung mit dem neuen XR50 verglichen - das amortisiert sich erst in 7Jahren und 15 Wochen....also da warte ich dann doch bis a) solche Spot im Preis drastisch sinken und/oder b) noch bessere Led-Produkte die Amortisationszeit verkürzen - und DAS dürfte so oder so VOR den besagten 7Jahren passieren - da kann ich bis dorthin noch meine gebunkerten Halos abbrennen lassen :wink:

Anders sah die Rechnung aber aus wenn ich mein Stehlämplein mit einem dreifach XR-E Plug&play Modul vergleiche - hier lohnt die Led schon nach 2Jahren und 5 Wochen - wenn mir die 380 lm des WW-Modul reichen sollten...

Man sieht also wie weit verschiedene Beleuchtungslösungen auseinanderliegen können, es ist hier eine klare Aussage Led/ESL oder gar weiter Halogen, generell nicht möglich.
Jeder muss individuell rechnen, wobei derart Tools ein Segen sind! Einfach die - natürlich ehrlichen (aber da man Lampe wie Strom ja idR selber zahlen muss, wird sich wohl keiner selbst betrügen...) - Werte eintragen und fertig (und zuweilen noch staunen :wink: )

Was natürlich solche Aplet verschweigen, sind die "psychologischen" Wirkungen des Lichtes , wie Lichtfarbe, und Qualität des Lichtes wie CRI - hier hilft nur Datenblatt-Studium und oft am Ende mancher Test.

Was du zu KSQ /Kühlkörper sagst , stimmt aber nur bedingt, natürlich mögen diese ein Leben lang halten, aber genau wie viele den dicken Halogentrafo entsorgen wenn nur noch wenige Watt gefordert sind , wird man in 6 Jahren wohl auch die dann wieder zu fetten (und möglicherweise zu großen) KSQ von heute entsorgen. Gleiches gilt für Kühlkörper - die ja zuweilen heuer noch Kompromiss zwischen Design/Led-Lebensdauer sind - warum manch Riesenklopper in sechs Jahren weiter betreiben wenn die dann x-te Led-Generation viel kleinere braucht? Das gilt natürlich für Bastler , wer konfektioniertes wählt kauft ja eh immer alles generell neu.
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Mo, 23.11.09, 12:53

Ich denke, dass man meist eher mehr Licht will als kleinere Kühlkörper.
Und bei 200 lm/W dürfte Ende im Gelände sein, was die Effizienz angeht, wenn man es gar warmweiß UND auch noch mit CRI über 90 haben möchte, dann denke ich, dass man nicht über 100 bis allerhöchsten 150 lm/W hinaus kommen wird.

Es gibt eine physikalische Grenze dafür, wieviel Lumen sich aus einem Watt rausholen lassen und die liegt --- meine ich bisher aus allem, was ich bisher dazu gelesen habe herausgelesen zu haben --- bei gar nicht mal soviel über 200 lm/W.

LED sind zwar toll, aber zaubern können die auch nicht.

ANDERERSEITS: *wenn* denn eines Tages 100% der Energie zu Licht werden, dann entsteht ja gar keine Abwärme mehr :-)
Das halte ich allerdings nicht für realistisch, Wärmerverluste wird man IMMER haben.

Gehen wir mal von ca. 5% Wirkungsgrad und 14 lm/W bei einer Glühlampe aus.

Dann hätten LEDs mit 140 lm/W doch schon 50% Wirkungsgrad. Dafür werden die doch aber eigentlich viel zu heiß, da kann doch irgendwas nicht stimmen...?

Die Cree XP-G ist verdammt nah dran an den 140 lm/W.

Gedankenblitz:
Sollte es tatsächlich so sein, dass man bei einer mit 4 Watt betriebenen XP-G nur knapp über 2 Watt Wärme abführen muss???
suntreff
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Mo, 23.11.09, 20:09

Zum Thema Wärmeabfuhr bei der XP-G kann ich jetzt folgendes in die Schale werfen:
Raumtemperatur 22°C, Kühlkörper 34°C und das bei 350mA und drei Stück auf einem 70er KK aus dem Shop.
Aquarium Kühlschiene 1m x 20cm x 15mm und darauf 2x Cree MC-E und 6x Cree XR-E Q5 @ 700 mA.
Gleiche Raumtemperatur und 31°C die Kühlschiene.
Ermittelt mit einem IR-Thermometer von Deutschlands größtem Elektronikfachhandel.
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Mo, 23.11.09, 21:41

N'Abend,

vorgestern Abend habe ich eine Excel-Tabelle erstellt, die ebenso den Vergleich zwischen einer LED und einer Kompaktleuchtstoffröhre darstellt. Es ist interessant zu sehen, dass unsere Grafiken fast identisch aussehen, d.h. wir kommen zu den gleichen Ergebnissen.

Als Vergleich habe ich folgende Leuchtstoffe zu Rate gezogen, da diese fast die gleiche Lumen erreichen:

Leuchtstoffröhre:
Stromverbrauch: 10 Watt
Lumen: ~450
Anschaffungskosten: 3 €
Lebensdauer: 15.000 Betriebsstunden

LED (4 x Cree Q2 warm weiß):
Stromverbrauch: 6 Watt (LED + KSQ 350 mA)
Lumen: ~400
Anschaffungskosten: 30 € (LEDs + KSQ)
Lebensdauer: nach 50.000 Betriebsstunden nur noch 70 % Leuchtkraft => zu dunkel für eine Schreibtischlampe

Als Strompreis habe ich 20 ct/kWh genommen. Erst nach 59.000 Betriebsstunden macht sich der Umbau bezahlt, wobei Kühlkörper, Kabel für die LED in der Rechnung nicht weiter berücksichtigt worden ist. Bei Bedarf kann ich aber jeder Zeit für eine neue Grafik die Daten in der Tabelle ändern.

Falls wer diese Grafik schon einmal gesehen hat - ich habe sie gestern schon in einem anderen Forum vorgestellt, also nicht wundern. :wink: :)

Grüße
Hochrechnung.jpg
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Mo, 23.11.09, 23:38

suntreff hat geschrieben:Zum Thema Wärmeabfuhr bei der XP-G kann ich jetzt folgendes in die Schale werfen:
Raumtemperatur 22°C, Kühlkörper 34°C und das bei 350mA und drei Stück auf einem 70er KK aus dem Shop.
Aquarium Kühlschiene 1m x 20cm x 15mm und darauf 2x Cree MC-E und 6x Cree XR-E Q5 @ 700 mA.
Gleiche Raumtemperatur und 31°C die Kühlschiene.
Ermittelt mit einem IR-Thermometer von Deutschlands größtem Elektronikfachhandel.
BÖSE FALLE!

So ein IR-Thermometer zeigt an metallisch glänzenden Flächen KOMPLETT falsche und VIEL zu niedrige Werte an!
Ich habe das mit einem Testo-IR-Thermometer in der Firma mal festgestellt. Da hatte ich auch irgendwas um 35° gemessen, wo es in Wirklichkeit 55 bis 60°C waren!

Eventuell kommen halbwegs brauchbare Werte raus, wenn Du die Stelle an der Du misst großzügig mit Edding anmalst. Außerdem darf man nicht zu nah rangehen mit so einem IR-Thermometer, dann fokussiert es nicht richtig und zu weit weg trifft man nicht richtig, bzw. Laser und IR-Linse zielen nicht Deckungsgleich (wobei das bei etwas so großem wie einem Kühlkörper wohl weniger ein Problem sein dürfte).

31°C dürften sich ja ggü. Körpertemperatur fast noch metallisch kalt anfühlen...
Die 35°C einer XP-G @ 350 mA halte ich ja noch für durchaus plausibel, aber 31°C an einem wenn auch 1 m langen und 20 cm breiten Mega-Kühlkörper, der mindestens 30 Watt abführen muss? OK, eventuell auch noch gerade so vorstellbar, aber dennoch: mit einem IR-Thermometer erhält man an glänzenden Flächen keine korrekten Messwerte!

Mir scheint allerdings, dass Dein IR-Thermometer bei weitem besser mit glänzenden Flächen klarkommt als das, auf das ich Zugriff habe. Bei schwarzen Flächen (ICs usw.) liefert es jedoch durchaus plausible und sich mit anderen Thermometern ungefähr deckende Messwerte, defekt ist es also nicht.
suntreff
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Di, 24.11.09, 13:30

hallo CRI,

die Werte scheinen recht plausibel zu sein.
Die fette Schiene ist kaum fühlbar warm und die drei XP-G's sind etwas wärmer.
Aber alles so angenehm daß man es dauernd anfassen kann.
Beim Aquarium habe ich absolut freie Wärmeableitung und bei der Akku-Tischleuchte kann warme Luft ebenfalls frei abziehen.
Über 50°C wird es ja schon nicht mehr so angenehm.
Ich werde aber mal bei Gelegenheit eine Gegenprüfung machen.
URS
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Mi, 25.11.09, 14:26

CRI schrieb:
So ein IR-Thermometer zeigt an metallisch glänzenden Flächen KOMPLETT falsche und VIEL zu niedrige Werte an!
Ich habe das mit einem Testo-IR-Thermometer in der Firma mal festgestellt. Da hatte ich auch irgendwas um 35° gemessen, wo es in Wirklichkeit 55 bis 60°C waren!
Kann ich bestätigen. Ich wollte wissen wie heiß unser Bügeleisen auf Stufe drei wird und habe ein IR-Thermometer vom blauen C auf die Bügelsohle gerichtet. Ergebnis: 24°C, Zimmertemperatur. Trotzdem verdampfte das eingefüllte Wasser ziemlich schnell...
Manchmal ist ein Kontaktthermomether doch besser.
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Mi, 25.11.09, 14:53

Und was kommt raus, wenn man nicht senkrecht auf die Fläche zielt, sondern sie schräg zum IR-Thermometer stellt?
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Mi, 25.11.09, 17:04

Schräg kommt erst recht Blödsinn bei raus, bzw. bei dunklen Flächen ein minimal zu niedriger Wert. Prinzipiell geht's aber schon auch schräg, nur eben nicht mit silbernen/glänzenden Flächen.
wadi
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Fr, 27.11.09, 04:40

CRI 93+ / Ra 93+ hat geschrieben:Ich denke, dass man meist eher mehr Licht will als kleinere Kühlkörper.
Ist nicht ganz durchdacht, denn wiegesagt wer "konfektioniert" kauft immer alles neu (man wird wohl nicht erwarten das Lumitronix eine neue effektivere Led in das XR20 Gehäuse einbaut wenn du es nach 2 Jahren einschickst... :wink: ), und gerade jene die sich aus einzellnen Emittern individuelle Lösungen basteln (gerade Led lädt doch zu Design-Spielen ein!), werden wohl nicht ihre - womöglich noch aufgeklebten - Led runterreissen um alte Kühlkörper zu nutzen.
Bei "Freaks" zumindest wird ne neue Led-Generation wohl immer auch neue Ideen zeugen die umgesetzt werden, gerade gleissendes Licht aus einem unscheinbaren Alu-Profil zu holen spornt doch den Bastler an, mit großen Kühlkörpern kann das jeder....
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