Lebensdauer und Effizenz der Elektronik in LED-Leuchten

Haben Sie produktspezifische Fragen ?

Moderator: T.Hoffmann

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Oekel
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Mo, 26.08.13, 14:20

Hi,
vorweg möchte ich erwähnen, auch wenn es stark nach Schleichwerbung schreit, dass ich 99% Produkte aus dem hiesigen Shop besitze/gekauft habe und sehr zufrieden mit der Ausbeute bin. (Die restlichen 1% sind Erstkäufe aus der Bucht und brachten so wenig LLicht, dass ich einen Vergleich teurer Produkte suchte und hier hengen geblieben bin)

Nun zur Frage:
Was die verbauten LEDs leisten und verbrauchen steht ja im Shop.
Doch was ist eigentlich mit der entsprechenden Elektronik außer den LEDs darin?
(Konstantstromquelle und Dimmer bei einigen Lampen)

Sind dessen Verlustleistungen bereits in den technischen Angaben mit eingerechnet?
Häufig sehe ich auf der Verpackung ein A oder A+. Eine LED alleine sollte aber im Vergleich A++ Standard erreichen, oder?

Ebenso bin ich der Meinung, dass der große Vorteil von LEDs, dessen Verbrauch UND die guten EIN/AUS-Zyklen sind.
Daher knipse ich die LEDs auch bei jeder Gelegenheit AUS oder setzte gleich einen Bewegungsmelder mit sehr kleiner Dauer davor.
(Denn Personen, die alles auf "sparsam" umrüsten und dann 24/7 brennen lassen, kann ich nicht verstehen)
Für die LED ja ok, aber macht die Elektronik, insbesonders, wenn noch gedimmt wird, die angegebenen 2000 Zyklen oder mehr mit?

Sicherlich kennen einige von euch den Begriff der "gewollten Obsoleszenz" und auch die Geschichte der Glühbirne in diesem Bezug. (http://www.centennialbulb.org/photos.htm)

Zur Disskusion stellen möchte ich einfach, ob es eine solche LED-Lampe jemals geben wird, oder ob die verbauten Kondensatoren bereits entgegenwirken?
Loong

Mo, 26.08.13, 17:45

Servus...
Oekel hat geschrieben:Sicherlich kennen einige von euch den Begriff der "gewollten Obsoleszenz" und auch die Geschichte der Glühbirne in diesem Bezug. (http://www.centennialbulb.org/photos.htm)
Einer Website, die die Livermore-Verarschung als "Beleg" bringt, traue ich keinen Zentimeter über den Weg.

Grüße
Robert
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Achim H
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Mo, 26.08.13, 21:51

Bezugnehmend auf die beiden ersten Frage:
Der Wirkungsgrad irgendwelcher Konstantstromquellen ist nicht in den Daten zu den Leds enthalten. Wir wissen nicht, wie gut oder schlecht der Wirkungsgrad dieser Stromquellen ist. Folgerichtig darf dieser auch nicht in den Daten zu den Leds einbezogen werden.

Die Led selbst hat bei einem Strom eine gewisse Vorwärtsspannung. Multipliziert man diese Werte, erhält man die Leistung.
Spannung (U) x Strom (I) = Leistung (P).

Den Lichtstrom, den diese Led bei dieser Leistung produziert, wird nur noch durch die Leistung geteilt:
Lumen (lm) / Watt (W) = Effizienz (lm/W).


Leds sind Halbleiter und als solche vertragen sie auch häufige Wechsel.
Schwachpunkt wäre demnach die Stromquelle.
Meanwell (nur ein Hersteller solcher Stromquellen) gibt eine Mindesthaltbarkeit (MTBF = Mean Time Between Failures) von einigen Hundertausend bis Millionen Betriebsstunden an. Sollte der Strom für die Led zerhackt werden (Beispiel: Pulsweitenmodulation) schadet dieser Vorgang der Stromquelle keinesfalls. Wie es sich verhält, wenn die Stromquelle selbst häufiger ein- bzw. ausgeschaltet wird, ist nicht bekannt.

Bei dem Preis, den solche Geräte kosten, wäre es aber nicht verfänglich, wenn diese nur 100.000 Schaltvorgänge aushalten würden.
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Mr Fix-it
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Di, 27.08.13, 00:19

1. Kondensatoren werden üblich mit einer Lebensdauer bezogen auf die max. Betriebstemperatur angegeben. Also bei 105°C z.B. 1000 oder 3000 Stunden.
Wird der Kondensator um nur 10°C thermisch geringer belastet, verdoppelt sich seine Lebensdauer. Also ein Kondensator der bei 105°C 1000 Betriebsstunden Lebenserwartung hat, liefert bei 45°C demzufolge: sechsmalige Verdopplung von 1000 Stunden = 32.000 Stunden Lebenserwartung. Meist werden in langlebigen SNT Kondensatoren von 105°C auf 3000 Betriebsstunden eingebaut. Wir die laufende Betriebstemperatur am Kondensator -was auch erheblich vom Design der Platine im SNT abhängt- auf 35°C gedrückt, ist mit einer sicheren Lebensdauer von 192.000 Stunden zu rechnen. Mit entsprechender Auslegung des Kondensators - also etwas höher ausgelegt als nötig- kann eine Alterung in einem Umfang von ca. 20-30% in Kauf genommen werden ohne das ein Gerät dadurch ausfällt. So lässt sich die Lebensdauer für die vorliegende Anwendung nochmals um den Faktor 2 bis 3 erhöhen.

So ist es auch möglich, das Meanwell SNTs anbietet, die so lange halten wie Achim oben bereits erläutert hat. Es hängt also im wesentlichen von den Betriebsbedingungen vor Ort ab, wie lange die Technik durchhält. Das gilt auch für Dein Glühbirnenbeispiel, reichlich unter den Möglichkeiten betrieben glimmt jede Glühbirne sehr lange. Effizient ist das aber nicht und hell schon überhaupt nicht.

2. Was die Schaltfestigkeit von guten SNT angeht ist es meist schädlich, in sehr kurzen Abständen EIN / AUS / EIN zu schalten, aber sonst sollte das SNT -auch fast komplett aus Halbleitern aufgebaut- ähnlich viele Schaltzyklen überstehen wie die LED. Einzig der Übertrager im SNT kann mit den Jahren zur Geräuschbildung neigen, das SNT beginnt zu brummen oder Piepsen, unangenehm, aber kein wirklicher Defekt.

3. Billigware hingegen ist meist so aufgebaut, das Kondensatoren bis 85°C verbaut werden und das Layout der Platine nicht eben für kühle Kondensatoren sorgt. Besonders spannend finde ich Aufbauten, bei denen direkt über den -durch Wärme hoch belasteten- Bauteilen die Kondensatoren quer eingebaut wurden, dort kann man schon auf die Idee kommen, dass der Verschleiß an dieser Stelle vorprogrammiert wurde. Beweisen kann man das schwer bis überhaupt nicht. Dazu gibt es bei guten Herstellern Datenblätter und Reports in denen man nachlesen kann wie es um diese Daten bestellt ist.

4. Genau die voran geschilderten Probleme begründet meine Ablehnung von Retrofit Leuchtmitteln. Alles muss auf sehr geringem Raum untergebracht werden und landet dann zu allem Überfluss noch in einem wenig oder nicht belüfteten viel zu kleinen Lampenschirm. Da sind Wärmestaus vorhersehbar und die Lebenserwartung sinkt entsprechend rapid. Downlight: unten die LEDs, dann das SNT als KSQ aufgebaut, die Fassung z.B. E14. Da wird es schwer in einer Schreibtischleuchte mit kleinem Lampenschirm die Abwärme abzuführen, das SNT sitzt ganz oben und wird dort regelrecht gebraten, da sind mehr als 3000 - 5000h Lebensdauer schon ein Beweis für gute Qualität, so hoch ist die thermische Belastung der verbauten Kondensatoren.

5 Die Effizienz der Beleuchtung darf man nur systembezogen betrachten. Also inkl. SNT und Dimmer. Dabei ist die Effizienz des SNT mit der des Dimmers zu multiplizieren, um die gesamte Effizienz der Stromversorgung zu ermitteln:
Beispiel:
KSQ: 90% Effizienz, Dimmer: 96% Effizienz: 0,9 x 0,96 = 0,86 also 86%. Je geringer die Effizienz umso mehr Abwärme an SNT und/oder Dimmer bei vergleichbarer Leistung. Liefert die verwendete LED 120lm/W und ist obige Kombi aus SNT und Dimmer verbaut, dann hat das System eine Effizienz von 120lm/W x 86% = 103,2 lm/W. Welche Leistung die LED tatsächlich verbraucht kannst Du nur ermitteln, wenn Du weißt welche Spannung bei Nennstrom anliegt, wie Achim bereits beschrieben hat.
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Oekel
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Di, 27.08.13, 12:32

Ok, jetzt habe ich einen ordentlichen Dämpfer erhalten, was meine LED-Austausch Philosophie angeht :(

Ich habe nämlich bislang ausschließlich sogenannte "Retrofit" gekauft. (Nicht das wir aneinander vorbeireden: E27, E14, GU10, G13-Leuchtstoffröhren)
Dabei komen SAMSUNG, PHILIPS und TOSHIBA in den Warenkorb.

Darf ich nun davon ausgehen, dass ich damit den genannten WorstCase erworben habe (selbst bei diesen Marken ein heikles Thema?)

Grüße Oekel
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stoske
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Di, 27.08.13, 14:24

In Sachen Retrofit hast du mit Samsung, Philips und Toshiba schon so ziemlich
das "Beste" gewählt, was aktuell so zu bekommen ist. "Worst Case" bekommt
man bei eBay, im Baumarkt und bei Direkthändlern. Auch mit der Vorstellung
von der Funktion und Verbreitung der "Obsoleszenz" liegst du falsch.
"Best Case" ist nach wie vor das Selbermachen, nur dann kann man jeden Aspekt
beliebig und genau auslegen.
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Oekel
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Di, 27.08.13, 14:55

stoske hat geschrieben:...Auch mit der Vorstellung
von der Funktion und Verbreitung der "Obsoleszenz" liegst du falsch.
"Best Case" ist nach wie vor das Selbermachen, nur dann kann man jeden Aspekt
beliebig und genau auslegen.
Das Hausgemacht am besten schmeckt ist mir klar und dass hier nicht jeder das nötige Fachwissen hat, bezeugen etliche Forenbeiträge.
Mich interessiert halt nur, ob der Zahn der Zeit nicht doch die "geplannten Obsoleszenz" in diesem Sektor aufleben lassen wird.
Immerhin ist die LED also solche ein Massenprodukt, welches nahezu perfekt ist und bei sachgemäßer Verarbeitung viel länger hällt, als es so manchem recht sein dürfte.

Ich prognostiziere Mal für die nächsten 2 Jahre einen weiteren Preisverfall, so dass die meisten (auch guten) LED-Retrofits annähernd das selbe kosten wie Glühlampen. (Von hässlichen Halogen bereits jetzt schon)

Und warum sollte der profit geneigte Manager mit mehr kalkulieren als den gesetzlich vorgeschriebenen 2 Jahren. (Die meines erachtens bei Glühbirnen nie galten ;)

Dann noch ein rein techischer Aspekt: Gibt es überhaupt alternative Sockel zu E14, E27 etc, die der LED und ihrer "heißen" Technik zu gute kommen?
Auch hier möchte ich behauten, dass es dabei bleiben wird (ausgenommen, von den LED-Flachpannels, die ja bereits eine eigene Lampe repräsentieren)

Anderer Meinung?
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Achim H
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Di, 27.08.13, 15:16

Dass Led-Leuchtmittel an den Preis von normalen Glühlampen heran kommen werden, möchte ich bezweifen.
Grund: Leds benötigen eine Gleichspannung. Und das erfordert etwas Elektronik
Es gibt zwar auch Leds, die mit Wechselspannung funktionieren, allerdings haben diese dann auch das 50Hz Flimmern der Netzfrequenz. Und das möchte keiner haben (Leds sind nicht so träge wie eine Wendel in einer Glühlampe).

Für Hochvolt-Leuchtmittel (230V) sind die Edisongewinde (Beispiel: E27) und Bajonettverschlüsse (Beispiel: GU10) schon der optimale Sockel. Hersteller von Leuchtmitteln orientieren sich an den Systemen, die es bereits gibt. Neue Systeme wird es wahrscheinlich nicht geben. Bis diese neuen Systeme in allen Haushalten wären, wäre Weihnachten 2050. Man will aber jetzt verkaufen und nicht irgendwann in ferner Zukunft.

Panels gelten nicht als Leuchtmittel sondern als Lampen.
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stoske
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Di, 27.08.13, 17:01

> Anderer Meinung?

Quasi in jeder Beziehung. Da Du offensichtlich fast jeden Aspekt falsch einschätzt,
oder eine eigene Ansicht vertrittst, sind auch deine Vorstellungen und Annahmen
falsch oder schlicht nicht nachvollziehbar.

Wie Achim schon bemerkte, können LED-Leuchtmittel nie den Preisrahmen klassischer
Glühlampen erreichen, so wie ein Auto auch nie in den Preisrahmen eines Mofas kommt.
Und es ist nicht der gierige Manager der die Dinge nur gerade so haltbar baut, wie es
nötig ist, sondern es sind die geizigen Käufer die ihn dazu zwingen. Das sieht man alleine
daran, dass hochwertige Ware, die es natürlich gibt, am Markt quasi keine Chance hat,
bzw. nur kleine Nischen besetzt. Und selbst das ist schwer.

Obsoleszenz, wenn ich dazu auch noch was sagen darf, ist ein aktuelles Schlagwort,
dem völlig unreflektiert alles zugeordnet wird, was kaputt gehen kann. Heute findet
sich Obsoleszenz nur noch in übertriebener Effizienz und maximaler Reduktion, beides
aus Kostengründen, dem MHD und dem sog. "Lifestile" bei dem es wichtig ist, immer
das Neuste, Beste, Coolste zu haben. Aber in keiner einzigen der Formen, die heute
allgemein und gerade ach so dramatisch attestiert werden.
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Oekel
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Di, 27.08.13, 17:24

stoske hat geschrieben:> Anderer Meinung?
... Aber in keiner einzigen der Formen, die heute
allgemein und gerade ach so dramatisch attestiert werden.
Ich bin noch nie mit dem Strom geschwommen und habe mir daher auch immer eine eigene Meinung zu diesem Thema gebildet. Doch aus Erfahrung weiß ich, dass selbst heute noch bei Geräten jenseits der 3.000€ Schrauben oder Zahnräder aus Plastik verbaut werden und mir entgegen springen. (Name des Herstellers der Bohrmaschine und des Staubsaugers nenne ich absichtlich hier nicht)
Und in diesem Preissegment kann mir keiner etwas von Sparzwang erzählen.

Zugegebenermaßen hinkt mein Vergleich mit der Glühbirne stark (wegen der zusätzlichen Elektronik), doch ich wollte lediglich eine Tendenz andeuten.
Und wenn eine Bestellung/Kunde nicht mehr 250€, sondern nur noch <<sagen wir mal>> 30€ Umsatz bringt, stellt sich meiner Meinung nach schon die Frage nach schwarzen Schafen in der Brange.

Derzeitiges Fazit: Nach eurer Aussage habe ich also bislang "Qualität" gekauft und kann darauf hoffen die nächsten Jahre Freude daran zu haben.
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Achim H
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Di, 27.08.13, 20:50

Mit Markenware bist Du eigentlich immer gut bedient.
Wie gut oder schlecht andere (Noname-Firmen) sind, weiß keiner. Da kannst Du Glück haben oder aber Pech.

Der Nachteil:
viele Markenwaren sind einfach etwas teurer als Noname bzw. Produkte aus Übersee.

Wenn ich mir einige Leuchtmittel (insbesondere von Toshiba und Samsung) anschaue, überkommt mich allerdings auch dort das kalte Grausen. Diese Firmen haben zum Teil Leuchtmittel auf den Markt geschmissen, die nur noch schwerlich der klassischen Glühbirnen-Form zugerechnet werden können (meine Meinung).

Ein Abstrahlwinkel von weniger als 260° ist für mich ebenfalls ein No-Go. Wenn ich einen Spot haben möchte, dann kauf ich mir einen. Wenn ich ein Rundum-Licht brauche, dann sollte das Leuchtmittel bitteschön auch in alle Richtungen leuchten können.
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R.Kränzler
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Mi, 28.08.13, 14:04

"Schrauben oder Zahnräder aus Plastik verbaut ..."

Plastik klingt abwertend, die Kunststofftechnik ist schon seit Jahrzehnten so weit, dass gerade Zahnräder aus hochwertigem Kunststoff in mancher Beziehung gewaltige Vorteile gegenüber solchen aus Metall vorweisen können.
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