Stand Technik LED-Leuchtmittel, Wechsel/Gleichstrom

[Altbau1928]

Viele Fragen nach Rat:
Ich habe mir einen LED-Strahler (LIDL, 29.99€) gekauft und bin sehr begeistert. Nun möchte ich alle Lampen auf LED-Technik umstellen. Bisher habe ich 4 Arten gesehen:
1. Klassische LED's in einer Matrix (nur mäßig und sieht aus wie gebastelt)
2. kleine, rechteckige, gelbe LED's mit Abstand auf einer Platine (sehr gut)
3. Eine größere, gelbe LED (noch besser). Ist dies wirklich nur eine LED, oder mehrere winzig kleine?
4. eine Art LED-Faden in einer Glasbirne
Wie sind diese 4 Varianten zu bewerten?

Wie sind 100 Lumen/Watt zu bewerten? Angeblich soll mit den Angaben auch gemogelt werden.
Welche Hersteller sind zu empfehlen? Im Preis-Leistungsverhältnis scheint es eine große Spanne zu geben.

Standards: Wird es bei einem 230V-Wechselstrom-Anschluss mit integriertem Trafo/Treiber bleiben? Oder wird sich eine Nieder-Gleichspannungsverkabelung durchsetzen? Die Ströme bei LED-Lampen sind sehr gering. Zu DC/AC Siehe:
https://de.wikipedia.org/wiki/Stromkrieg
Ist eine Niedervolt-LED Verkabelung mit wenigen LED-Trafos/Treibern sinnvoll, wenn die Leitungslänge
dann bei ca. 10m liegt? Wie ist es mit dem Leerlaufstrom? Die Leuchtmittel werden ja dann erst hinter dem Trafo ein/ausgeschaltet? Wie weit ist die Technik bei den LED-Trafos/Treibern: Passen sie sich optimal dem Stromfluß an? Spannungsart AC oder DC? Evtl. muss man die Leitungslänge begrenzen, oder 1mm² Querschnitte nehmen.
Mir erscheinen dann die LED-Stiftsockellampen sinnvoll:
http://www.leds.de/LED-Lampen-und-Leuch ... weiss.html
oder Leisten:
http://www.leds.de/LED-Leisten-Module/H ... ul-4W.html
Für bestehende Lampen gibt es schöne E14 bzw. E27 Adapter-Fassungen.

 

[karo28]

Viele Fragen nach Rat:
Ich habe mir einen LED-Strahler (LIDL, 29.99€) gekauft und bin sehr begeistert.

Viel Spass damit.

Nun möchte ich alle Lampen auf LED-Technik umstellen.

Warum? Welche Ziele verfolgst du damit?

Bisher habe ich 4 Arten gesehen:
1. Klassische LED's in einer Matrix (nur mäßig und sieht aus wie gebastelt)
2. kleine, rechteckige, gelbe LED's mit Abstand auf einer Platine (sehr gut)
3. Eine größere, gelbe LED (noch besser). Ist dies wirklich nur eine LED, oder mehrere winzig kleine?
4. eine Art LED-Faden in einer Glasbirne
Wie sind diese 4 Varianten zu bewerten?

Unterschiedlich, je nach Einsatzfall und Anwendungszweck. Eine LED-Fadenlampe wuerde ich nicht in eine Strassenleuchte schrauben. Eine "größere, gelbe LED" passt nicht in einen klassischen Kronleuchter.

Wie sind 100 Lumen/Watt zu bewerten? Angeblich soll mit den Angaben auch gemogelt werden.

Es gibt unterschiedliche Angaben der Hersteller in Bezug auf Leuchtenlichtstrom oder Leuchtmittellichtstrom. Fuer stolze Besitzer eines LIDL Strahlers aber vielleicht nicht so das entscheidende Kriterium.

Im Strassenleuchtenbereich sind 100lm/W gutes Mittelmass, im Wohnbereich durchaus akzeptabel bis sehr gut.

Welche Hersteller sind zu empfehlen? Im Preis-Leistungsverhältnis scheint es eine große Spanne zu geben.

Unterschiedlich, je nach Einsatzfall und Anwendungszweck.

Die Ströme bei LED-Lampen sind sehr gering.

Man kan LED-Chips auch mit relativ hohen Stroemen betreiben. 1-1,5A sind durchaus moeglich. Problem ist dabei nur, wie man die Waerme abgefuehrt bekommt.

Ist eine Niedervolt-LED Verkabelung mit wenigen LED-Trafos/Treibern sinnvoll, wenn die Leitungslänge
dann bei ca. 10m liegt? Wie ist es mit dem Leerlaufstrom? Die Leuchtmittel werden ja dann erst hinter dem Trafo ein/ausgeschaltet? Wie weit ist die Technik bei den LED-Trafos/Treibern: Passen sie sich optimal dem Stromfluß an? Spannungsart AC oder DC? Evtl. muss man die Leitungslänge begrenzen, oder 1mm² Querschnitte nehmen.

Ja, Nein, Vielleicht... Was genau ist die Frage?

 

[Altbau1928]

Klassische Glühbirnen haben nur eine geringe Lebensdauer. Nach deren Ausfall scheint mir schrittweise Umstellung auf Leuchtstoff bzw. LED sinnvoll. Ein Test mit LED-Licht (daher der LIDL-Strahler) zeigte mir, dass es geeigneter als Leuchttoff ist (leuchtet sofort, kein Zünden, Flackern, angenehmer Farbton, geringer Stromverbrauch, heller).

Die Frage ist, ob man in klassische Lampen bezüglich Wärme/Luftzirkulation jede Art von LED's einsetzen kann. Welches Problem besteht mit Abwärme genau? Ich kann keine wesentliche Temperaturentwicklung feststellen, die Glühbirnen geben wesentlich mehr Wärme ab.

Die
http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Nich ... e-130.html
hat bei 1.8A 8600 Lumen, das ist für Wohnbeleuchtung zu viel. Da reichen ca. 500 Lumen bei 350mA aus.

Welche Variante ist hinsichtlich des Stromverbrauches effizienter:
(1) Zuleitung 230V und LED-Leuchtmittel mit integriertem Treiber (E27 bzw. E14 Fassung)
(2) 12V LED-Leuchtmittel mit Stiftsockel (Platine) und 12V-Verkabelung mit Zentralem Trafo.
Mir scheint es ineffektiv zu sein, wenn jede LED-Lichtquelle einen eigenen Trafo/Treiber hat (Verluste) - oder ich täusche mich.
Der Reiz eine eigene Niederspannungsverkabelung für Lichtstromkreise durchzuführen besteht nämlich nur, wenn es technisch gesehen einen Vorteil gibt.
Andererseits zählt die Gewohnheit einer bestehenden 230V-Verkabelung nicht, da bisher 230V Standard war.
LED-Leuchtmittel arbeiten nun aber mit 12V. Klassische Glühbirnen ziehen bei gleicher Lichtleistung das 10-Fache an Leistung wie eine LED. Diese Verbesserung muss sich doch auf die Technik der Verkabelung auswirken!

Folgende Vergleiche zeigen (etwas übertrieben) was ich meine:
Die Leiterbahnen moderner Mainboard-Platinen sind auch nicht so dick wie die Kabel bei den Röhren-Großrechnern aus den 50er Jahren.

Bei einer elektrischen Eisenbahn würde man ja auch nicht alle Verbraucher (Weichen, Signale, Lampen, etc.) mit 230V und sperriger 1,5mm² Verkabelung anschliessen und in jeder Weiche die 230V separat runtertransformieren.

Hausanschlüsse ähnlich:
Hier geht keine Hochspannung ein, sondern Niederspannung.

 

[patois]

............

Bei einer elektrischen Eisenbahn würde man ja auch nicht alle Verbraucher (Weichen, Signale, Lampen, etc.) mit 230V und sperriger 1,5mm² Verkabelung anschliessen und in jeder Weiche die 230V separat runtertransformieren.

...........

Das ist nun aber wirklich an den Haaren herbeigezogen !!!

:roll:

P.

 

[werner_1]

... Andererseits zählt die Gewohnheit einer bestehenden 230V-Verkabelung nicht, da bisher 230V Standard war.
LED-Leuchtmittel arbeiten nun aber mit 12V.

Das ist nicht richtig. Auch an 12V benötigen LEDs noch einen "Treiber". Die 12V rühren nur daher, dass es Halogen-Lampen für 12V gab.

 

[T.Paul]

8600 Lumen, das ist für Wohnbeleuchtung zu viel. Da reichen ca. 500 Lumen bei 350mA aus.

Hast Du vielleicht noch mehr unnütze Fiktionen ohne Bezugspunkt?

Mein Balkon hat schon 2 x 280 Lumen ... Im Wohnzimmer erstrahlt allein die Leuchte an der Decke mit bis zu (dimmbar) 3 x 540 Lumen ... Nicht jeder lebt in einer Hundehütte bei Kerzenlicht-Atmosphäre.

 

[Altbau1928]

Jedenfalls benötigen sie keine 230V. Welche Spannung benötigen die LED's? Die Große Frage ist, ob man eine technisch sinnvolle Kleinspannungsverkabelung für LED-Leuchtmittel finden kann. Zu beachten wären:
Leitungslängen und Querschnitte
- Leitungsverluste aufgrund der niedrigeren Spannung
- Leitungslängen und Querschnitte in Wohnhäusern
- Sicherungen gegenüber Kurzschluss und Überlast
- Gleich- oder Wechselspannung
Ich denke, hier musss sich etwas bewegen, da ein 230V-Wechselspannungsanschluss für LED-Leuchtmittel als Behelfslösung erscheint. Krass ausgedrückt ist es wie eine:
https://de.wikipedia.org/wiki/Jeepomotive

Ein 12V Klingelstromkreis zeigt ja Lösungen.

 

[T.Paul]

Wie viele Geräte hat dein Haushalt denn, die direkt mit 230V arbeiten?

Ich sag Dir schonmal, was nicht:

PC/Laptop
Spielkonsole
BluRay-Player
Fernseher
WLAN-Router
Telefon
Stereo-/Hifi-Anlage
Radio
Ladegeräte für Handy, Tablet & Co.
LED-Beleuchtung
Die Steuerelektronik in Waschmaschine, Geschirrspüle und Kühl-/Gefrierschrank (aktuelle Modelle)
Rasierapparat/Haarschneider
Klingel/Gegensprechanlage

Ausserdem gibt es noch die geregelten Motoren, die auf versch. Weise alles mögliche aus der Niederspannung machen ... Egal ob die Trommel in der Waschmaschine, die Turbine im Staubsauger oder der Motor deiner Handbohrmaschine - die Motoren bekommen auch nicht nur 230V ab ...

... Es geht nicht darum, welche Spannung für welches Gerät sinnvoll ist, sondern welche sinnvoll ist um die benötigte Leistung zu transportieren. Darum hat dein Haus einen Niederspannungsanschluss - Viele Gewerbenetze beginnen an einem Mittelspannungstrafo und nicht an einem Niederspannungs-Hausanschlusskasten, weil man eben mehr Leistung transportieren muss.

 

[Altbau1928]

Nein, keine Fiktionen. Bitte nicht mißverstehen. Ich suche nur nach einer technischen Möglichkeit, die Einsparung von 85-90% der Energie aufgrund der LED's auch in der Leitungsführung zu berücksichtigen. Bisher waren ja 230V-Leitungen bei 1,5mm² für Glühbirnen schon weit überdimensioniert.
T.Paul, wie hast Du die 3 x 540 Lumen an der Decke verkabelt und wo sitzt der Trafo?

 

[T.Paul]

Da schaut immer noch das im Rohbau in die Decke eingelegte NYY-J 3x1,5mm² raus, an der meine Leuchte mit 3 LED-COB-Modulen angeschlossen ist - Kein Trafo, 230V Primär, der LED-Treiber (konstantstromquelle, primär dimmbar) ist in der Leuchte verbaut.

 

[Altbau1928]

Aha, da ist schon eine der obigen Fragen beantwortet: die "großen LED's" heißen COB-LED's.
Welche Spannung benötigen diese COB-LED's? Kann man diese direkt mit einer Leitung an einen LED-TRafo/Treiber anschliessen? Oder hat die Platine noch einen Treiber, z.B. 12 auf 3V?

 

[LED_Supplier]

Jedenfalls benötigen sie keine 230V. Welche Spannung benötigen die LED's? Die Große Frage ist, ob man eine technisch sinnvolle Kleinspannungsverkabelung für LED-Leuchtmittel finden kann.

Der Trend ist eindeutig nach LED Leuchten mit integrierten LEDs (ohne laienwechselbare Leuchtmittel). Da werden die meisten Leuchtenhersteller wohl auf 230 V setzten, die dann auf einmal auf die richtige Spannung / Strom gebracht werden.

Leuchtmittel a la E27, MR16, GU10 ist eher ein Auslauf- und Übergangsmodell. Nur die Filamentbirne (ebenfalls 230 V) könnte sich meiner Meinung nach evt. längerfristig durchsetzen.

 

[LED_Supplier]

Aha, da ist schon eine der obigen Fragen beantwortet: die "großen LED's" heißen COB-LED's.
Welche Spannung benötigen diese COB-LED's? Kann man diese direkt mit einer Leitung an einen LED-TRafo/Treiber anschliessen? Oder hat die Platine noch einen Treiber, z.B. 12 auf 3V?

Das sind Bausteine für einen Leuchtenhersteller, nicht etwas womit der Laie etwas anfangen kann. Oder kannst du diese selbst verlöten, einen Kühlkörper, Spiegel, Linse etc. richtig dimensionieren? Die Spannungen / (Konstant)stromquellen sind sehr Hersteller- und Modell abhängig

 

[Altbau1928]

Danke, womit wieder eine Frage beantwortet ist. Variante Nr.4 ist die Filamentbirne.
Ich befürchte aber, dass die Hersteller sich an den gewohnten, besteheneden Voraussetzungen orientieren (230V-Leitung). Mich interessiert, wie eine technisch optimale Lösung aussehen würde, um LED's möglichst direkt und verlustfrei anzuschliessen.

Noch einige Beispiele:
1. Im Auto ist die Lichtverkabelung auch nicht mit 230V. Vllt. kan man das als Vorbild nehmen. Ist da 12 oder 24V?
2. Durchlauferhitzer arbeiten wegen der hohen erforderlichen Leistung mit Drehstrom. Es gibt auch Kleindurchlauferhitzer, die arbeiten mit 400V (Anschluß nur über 2 Phasen). Nun würde aber umgekehrt niemand auf die Idee kommen Leuchtmittel für 400V zu konstruieren.
3. Rasenmäher und Hechsler sind oft nur für 230V ausgelegt, obwohl in jedem Haushalt Drehstrom vorhanden ist. Die meisten haben nur leider keine Drehstromsteckdose. Drehstrommotoren sind aber effektiver.
4. Ein ähnliches technisches Problem ist übrigens die Spurweite beim Schienenverkehr. Hier hat die Breitspur Vorteile bei höheren Geschwindigkeiten gegenüber der Normalspur.
*** Gewohnheit ist oft nicht das technisch optimale.

 

[Forentroll]

Ich denke, hier musss sich etwas bewegen, da ein 230V-Wechselspannungsanschluss für LED-Leuchtmittel als Behelfslösung erscheint. Krass ausgedrückt ist es wie eine:
https://de.wikipedia.org/wiki/Jeepomotive

Ein 12V Klingelstromkreis zeigt ja Lösungen.

Ja die Lösung wäre eine Multilayer-Inhousepowerwire, um gleich mehrere Spannungen zur Verfügung zu haben.
Allein so'n Pc hat +-12V, +5V, +3,3V und neuere 2,5V. So könnte man diese ihm passgerecht zuführen, anstatt diese aufwändig und verlustreich runterzutranformieren. Für Herde böte sich 1000V an, um den Strom niedrig zu halten, dann würde eine 0,75mm2 reichen.

Was für ein Schwachsinn - Moderne Schaltnetzteile erreichen Wirkungsgrade von 95-98%. Die Verluste um niedrige Spannungen zu transportieren sin deutlich höher.

mfG
F.T.

 

[Altbau1928]

Meine Frage ist speziell, aber kein Schwachsinn.
Beim Auto erzeugt die Lichtmaschine auch keine 230V.
Bei Gelenk-Bussen ist die Leitungslänge mit derer in Wohnungen vergleichbar. Welche Spannungen werden da verwendet?

 

[T.Paul]

Beim Auto erzeugt die Lichtmaschine auch keine 230V.

Aber nicht, weil sich damit früher die Glühlampen so Super betrieben ließen (das war nämlich sogar problematisch), sondern weil die Batterie-Blöcke (als Kompromiss des benötigten Starter-Stroms zum Gewicht der Zellen) auf 12V ausgelegt waren - daran ist die Lichtmaschine angepasst worden.

Zu deiner Kernfrage: Es gibt keine Standard-Spannung für LEDs. Genaugenommen funktionieren LEDs auch nicht durch Spannung, sondern durch Strom - die Spannung stellt sich dem Strom folgend ein und kann im Bereich 1-120V liegen. Der größte Anteil liegt momentan im Bereich 8-40V, es gibt aber auch welche mit höherer und auch niedrigerer Spannung bei Nennstrom. Vom Betrieb mehrere LEDs in einer Leuchte ganz zu schweigen ...

Entgegen deiner Mutmaßung gibt es übrigens doch Leuchten mit 400V-Anschluss und in den Mistdingern stecken wieder Trafo-Spulen um eine noch höhere Zündspannung zu generieren. Flutlicht-Anlagen mit mehreren kW Leuchtmitteln sind so konstruiert!

 

[patois]

Beim Auto erzeugt die Lichtmaschine auch keine 230V.

Aber nicht, weil sich damit früher die Glühlampen so Super betrieben ließen (das war nämlich sogar problematisch), sondern weil die Batterie-Blöcke (als Kompromiss des benötigten Starter-Stroms zum Gewicht der Zellen) auf 12V ausgelegt waren - daran ist die Lichtmaschine angepasst worden.

Zu deiner Kernfrage: Es gibt keine Standard-Spannung für LEDs. Genaugenommen funktionieren LEDs auch nicht durch Spannung, sondern durch Strom - die Spannung stellt sich dem Strom folgend ein und kann im Bereich 1-120V liegen. Der größte Anteil liegt momentan im Bereich 8-40V, es gibt aber auch welche mit höherer und auch niedrigerer Spannung bei Nennstrom. Vom Betrieb mehrere LEDs in einer Leuchte ganz zu schweigen ...

Entgegen deiner Mutmaßung gibt es übrigens doch Leuchten mit 400V-Anschluss und in den Mistdingern stecken wieder Trafo-Spulen um eine noch höhere Zündspannung zu generieren. Flutlicht-Anlagen mit mehreren kW Leuchtmitteln sind so konstruiert!

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Leider ist "Altbau1928" nicht der einzige, der nicht versteht, dass die LED auf einem ganz anderen physikalischen Prinzip beruht als z.B. die derzeit so verachtete Glühlampe.

"T.Paul" schreibt, dass sich "die Spannung dem Strom folgend einstellt".

Und mit dieser Aussage trifft er den Nagel auf den Kopf, denn der Spannungsfall an der LED richtet sich nach der Größe des Stromes, der durch "Einprägung" durch die LED getrieben wird. Der Zusammenhang zwischen Vorwärtsspannungsfall und Strom wird in Kennlinien dargestellt, wobei besonders zu beachten ist, dass diese Kennlinien NICHT linear sind.

Altgediente Radiobastler wissen, was ein eingeprägter Strom ist; daher erschließt sich diesen Leuten die Funktion einer LED etwas leichter als dem heutigen 08/15 Bastler.

Wenn man versteht, wie die LED als physikalisches Bauteil funktioniert, ist auch sofort klar, dass die ganze Diskussion um die richtige Spannung für eine LED-Leuchte absurd ist, da die für eine bestimmte LED-Leuchte erforderliche Betriebsspannung von dem konstruktiven Aufbau der LED-Leuchte bestimmt wird! Im einfachsten Fall ist das allesbestimmende Bauteil ein simpler Widerstand, der mit dem LED-Substrat in Reihe geschaltet ist.

Also hört einfach auf damit, nach der "idealen" Betriebsspannung für LED-Leuchten zu suchen, denn diese ist jeweils konstruktiv vorgegeben, und kann daher für unterschiedliche Spannungen ausgelegt werden, wie es für den jeweiligen Fall am günstigsten ist.

Ja, ich weiß, es ist zuviel Text ... :wink:

P.

 

[werner_1]

Altgediente Radiobastler wissen, was ein eingeprägter Strom ist; daher erschließt sich diesen Leuten die Funktion einer LED etwas leichter als dem heutigen 08/15 Bastler.

Dazu braucht man kein "altgedienter Radiobastler" zu sein.
Eingeprägte Ströme waren und sind noch immer das Standardsignal in der Messtechnik.

 

[patois]

Altgediente Radiobastler wissen, was ein eingeprägter Strom ist; daher erschließt sich diesen Leuten die Funktion einer LED etwas leichter als dem heutigen 08/15 Bastler.

Dazu braucht man kein "altgedienter Radiobastler" zu sein.
Eingeprägte Ströme waren und sind noch immer das Standardsignal in der Messtechnik.

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Ja, richtig, aber welcher 08/15-Bastler hat schon Ahnung von "Messtechnik", die sich auf "Current Loop"-Systeme abstützt ... :wink:

P.