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Lebensdauer und Lichtausbeute der LED – Beleuchtung


Lebensdauer und Lichtausbeute der LED – Beleuchtung

Die LED – Beleuchtung hat zahlreiche Vorteile im Vergleich zur Glühlampe und zur Energiesparlampe. Sie verdrängt daher zunehmend die klassischen Lampen. LED s gibt es inzwischen auch in verschiedenen (auch in warmen) Farbtönen. Zudem sind LED Lampen mit typischem Glühlampensockel (E27, E14) im Handel erhältlich. Die Vorteile liegen auf der Hand: Weniger Energieverbrauch, bei gleicher Lichtmenge und gleichen Farbeigenschaften. Ferner ist die LED unempfindlich gegenüber Erschütterungen, verträgt kurze Schaltzeiten, ist dimmbar (ohne Wirkungsgradverlust) und besitzt nicht zuletzt eine sehr hohe Lebensdauer.

Tabelle: Lichtausbeute und Stromverbrauch von Lampen im Vergleich zu LED

Tabelle: Lichtausbeute und Stromverbrauch im Vergleich

Lebensdauer der LED

Im Gegensatz zu Glühlampen oder Energiesparlampen, „brennen“ die LED s nicht einfach „durch“. Im Laufe der Zeit wird die Lichtausbeute der LED geringer. Ist diese Leistung auf etwa die Hälfte der ursprünglichen Leistung abgesunken, so ist per Definition das Ende der Lebensdauer erreicht. Wie schnell die Lichtausbeute nachlässt, ist abhängig von den Nutzungsbedingungen (Strom, Temperatur, Feuchte) und natürlich vom Halbleitermaterial selbst. Die Lebensdauer kann so bis zu 150.000 Stunden reichen, d.h. bis zu 17 Jahre (Dauerbetrieb). Und selbst danach strahlt die LED noch nutzbares Licht aus.

Inzwischen gibt es LED Lampen beispielsweise auch in Glühlampenform. Diese sind von Herstellern mit 25.000 bis zu 45.000 Stunden Lebensdauer angegeben.
 



 

Lichtausbeute der LED

Die Lichtausbeute, das heißt die Helligkeit der Lampen, wird in Lumen (lm) angegeben. Da man bei der Glühlampe noch einfach Watt in Lumen umrechnen konnte, war die „einfache“ Wattangabe absolut ausreichend. Eine Glühlampe schafft ungefähr  10 Lumen pro Watt. So hat eine 25 Watt Glühlampe etwa 230 Lumen, ein 40 Watt Glühlampe etwa 400 Lumen und eine 100 Watt Glühlampe etwa 1.450 Lumen.

Schwieriger ist es, wenn man die Lichtausbeute anderer Lampen in den Vergleich einbeziehen möchte. Eine Halogenlampe bringt etwa 20 Lumen pro Watt. So schafft ein 20 Watt Halogenstrahler 400 Lumen, ein 40 Watt Strahler 800 Lumen und ein 300 Watt Strahler 6.000 Lumen.

Die LED bringt etwa 50 Lumen pro Watt, teilweise sogar bis zu 150 Lumen pro Watt. So kann man mit 5 bis 10 Watt genauso viel Licht mit einer LED erzeugen wie mit einer 100 Watt Glühlampe.

Mit der LED können derzeit bis zu 250 Lumen pro Watt erzeugt werden, wobei kaltweißes Licht insgesamt eine höhere Lichtausbeute aufweist als warmweißes Licht.

Der Wirkungsgrad der LED (ohne Vorschaltgerät betrachtet) liegt zwischen 70 und 95 Prozent. Hinzu kommen die Verluste der Lampe (Vorschaltgerät, Abschattungs- und Reflexionsverluste).

 

Im Handel gängige LED Lampen besitzen zwischen 30 und 100 Lumen pro Watt. Im Vergleich hierzu liegt die Lichtausbeute von Glühlampen bei etwa 10 bis 13 Lumen pro Watt und die der Halogenlampen bei etwa 17 bis 20 Lumen pro Watt, die der Leuchtstofflampen bei etwa 50 bis 70 Lumen pro Watt (inkl. Vorschaltgeräte).

Als Faustregel gilt: Leistung der LED multipliziert mit 10 ergibt die Leistung in Watt einer klassischen Glühlampe (mit 5 Prozent Wirkungsgrad).

5 bis 10 Watt LED entsprechen einer 100 Watt der Glühlampe

 

Stromverbrauch der LED bei gleicher Lichtausbeute

Berechnet man nun den Stromverbrauch bei beispielsweise einer gewünschten Helligkeit von 400 Lumen, so würde sich für ein Jahr (Dauerbeleuchtung) und 0,28 Ct/kWh Stromkosten, die Gesamtrechnung folgendermaßen darstellen:

  • Glühlampe: 40 Watt x  1 Jahr = 350,4 Kilowattstunden (kWh) = 98,11 €
  • Halogenlampe: 20 Watt x 1 Jahr = 175,2 Kilowattstunden (kWh) = 49,06 €
  • Energiesparlampe: 7 Watt x 1 Jahr = 61,3 Kilowattstunden (kWh) = 17,16 €
  • LED:    5 Watt x 1 Jahr = 43,8 Kilowattstunden (kWh) = 12,26 €

Wie man an dieser Rechnung erkennen kann, ist das Einsparpotential enorm – und das bei gleicher Lichtausbeute. Innerhalb von kurzer Zeit hätten sich die Investitionskosten für die Umstellung auf LED-Beleuchtung allein durch die Einsparung an Stromkosten wieder amortisiert. Hinzu kommt noch die deutlich höhere Lebensdauer der LED ’s …

 

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