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LED-Strahler als Ersatz für Glühlampe und Halogen

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Halogen oder LED ?

Diesen Ratgeber habe ich erstmals 2009 veröffentlicht. Damals reichten die LED-Leuchtmittel nicht einmal annähernd an die Ausleuchtung einer Glüh- oder Halogenlampe heran und erzeugten zudem meist noch ein unnatürliches kaltes (bläuliches) Licht.
Ferner war die  Lichtausbeute so schwach, daß  sechs von diesen LED-Leuchtmitteln in den Deckenstrahlern nicht ausreichten, einen 20 m² Raum halbwegs auszuleuchten.
Titel und Inhalt des ersten Ratgebers waren auch dementsprechend negativ ausgefallen. Doch seither hat sich einiges getan.
Deshalb möchte ich mit der kompletten Neuauflage des Ratgeber dieses Bild wieder geraderücken und einige Besonderheiten ansprechen, auf die Sie bei der Umrüstung auf LED achten sollten.
 

Spot oder Strahler

Wer in Physik aufgepaßt hat weiß:  Licht breitet sich geradlinig und in alle Richtungen aus.
Viele auf dem Markt angebotenen LED-Leuchtmittel werden als Spot angeboten. Diese haben einen Abstrahlwinkel von etwa 30-60° je nachdem, welchen Abstrahlwinkel die Bauform der verwendeten LED selber zuläßt und wie dieser zusätzlich durch das Lampengehäuse eingeschränkt wird.
Wird beispielsweise ein Kaltlichtspiegel-Gehäuse (wie das vieler Halogenlampen) verwendet und die LEDs ragen nicht über den Rand dieses Gehäuses hinaus, so kann das Licht sich nur nach vorne und nicht zu den Seiten hin ausbreiten. Eine geringfügige Streuung zu den Seiten hin wird es immer geben, weil sich das Licht der aneinander liegenden 3mm oder 5mm LED jeweils im „Glaskörper“ der benachbarten LEDs bricht und somit seitlich abgelenkt wird.
Bei den Strahlern mit einem Abstrahlwinkel von 100-120° hingegen sind die LEDs so angebracht, daß die Lichtstrahlen nach vorne und zu den Seiten nahezu ungehindert wirken können. Bei den Kaltlichtspiegel-Gehäusen ragen die LEDs deutlich über den Rand hinaus.


zwei Spots - Lichtausbreitung durch Bauform deutlich eingeschränkt (Abstrahlwinkel ca. 30-60°)





zwei Strahler - Lichtasubreitung wird nur durch Bauform der LEDs bestimmt (Abstrahlwinkel ca. 100-120°)


Die Farbtemperatur ( Kaltweiß - Neutralweiß - Warmweiß )

Die Farbtemperatur einer Lichtquelle wird in der Maßeinheit Kelvin (K) angegeben. Dabei verhält sich die Farbtemperatur genau umgekehrt zur normalen Temperatur in Grad Celsius (°C). Je geringer der Wert ist desto wärmer ist das Licht. Die Farbtemperatur
von Lichtquellen ist sogar in DIN-Normen definiert: Demnach gelten  Lichtquellen bis etwa 3300 K als Warmweiß, die zwischen 3300 und 5000 K als Neutralweiß und die über 5000 K als Kaltweiß bzw. Tageslichtweiß.

Hier ein paar Beispiele:
Kerze ca. 1800 K
Glühbirne ca. 2700 K
Niedervolt-Halogenlampe ca. 3200 K
Leuschtstofflampe ca. 4000 K
Xenon-Lampe (Auto) ca. 4500-5000 K 
ElektronenBlitz (Foto) ca. 5500 K

Oftmals werden LED-Lampen mit 4000 K als Kaltweiß angeboten, was laut Definition natürlich nicht stimmt. Das liegt aber wohl eher daran, daß man der Einfachheit halber nur die Begriffe Kaltweiß und Warmweiß verwendet, wobei ein LED Leuchtmittel mit 4000 K in etwa dem Flair einer Leuchtstofflampe im Büro oder in einer Werkstatt entspricht. Für Wohnräume wird man eher wärmere Farbtemperaturen um etwa 3000 K vorziehen, die dem Licht der gewohnten Glühbirnen noch am ehesten entspricht.
 

Lichtstärke und Lichtstrom

Um  Aussagen zur Helligkeit eines LED-Lichtmittels machen zu können, werden oftmals Werte für die Lichtstärke (cd = Candela) und Lichtstrom (lm = Lumen) angegeben. Da beide in direktem Bezug stehen, kann man die Aussage treffen: Je höher der Wert (cd oder lm) ist, desto höher ist auch die Lichtausbeute und somit die Helligkeit. Für eine brauchbare Ausleuchtung sollten es da schon mindesten 200 lm oder 800 cd pro Leuchtmittel sein.
 

Anzahl der LEDs

Ganz klar, je mehr LED´s mit entsprechender Lichtstärke verbaut sind, umso größer ist die Lichtausbeute. In einem Kaltlichtspiegel-Gehäuse (wie ich es beispielsweise verwende, da ich meine Halogenstrahler 1:1 ersetzt habe), sollten schon mindestens 60 Stück der 3mm LEDs verbaut sein, um eine ausreichende Leuchtkraft zu erzielen. LED-Leuchtmittel mit 18-, 36- oder 48 Stück 5mm-LEDs bestückt, sind in punkto Lichtstärke und Lichtausbeute nicht mehr zeitgemäß.
Anders verhält es sich da bei den sogenannten High Lumen (superhellen) SMD-LEDs. Diese sind von Haus aus lichtstärker und kommen bei gleicher Lichtausbeute mit weniger LEDs aus (sind aber im Verhältnis auch deutlich teurer).
 

Bauform und Anschlüsse des Leuchtmittels

Wenn man vorhandene Leuchtmittel einfach nur austauschen will ohne die gesamte Lampenkonstruktion an der Decke zu erneuern, bietet es sich an, nach LED-Leuchtmitteln Ausschau zu halten, die das gleiche Anschlußsystem haben und sich optisch am Besten in das vorhandene Lampensystem einpassen.
Bei mir war das relativ einfach, da ich fast ausschließlich von Bajonettsockel GU10 Halogen auf GU10 LED umgerüstet habe. Aber auch für andere Anschlußsysteme wie Schraubfassungen (E14 und E27), Niedervolt-Stiftsockel (GU5,3 und MR16) etc. gibt es mittlerweile entsprechende LED-Pendants.
 

Stromverbrauch Kontra Leuchtkraft (Wirkungsgrad)

Glühlampen und Halogenlampen haben den Nachteil eines schlechten Wirkungsgrades. Die dem Stromnetz entnommene Leistung (20-50W Halogen bzw. 25-100W bei Glühbirnen), wird mehr in Temperatur als in Licht umgesetzt. Effektiver sind hier die sogenannten Energiesparlampen (vergleichbar mit kleinen Leuchtstoffröhren), die mit etwa 7-11 W je nach Ausführung deutlich weniger Leistung aufnehmen und deren Wirkungsgrad bedeutend größer ist. Nachteil dieser Lampen sind aber häufig längere Startzeit bis zum Erreichen der maximalen Lichtleistung und das für Leuchtstoffröhren typische verhältnismäßig kalte Licht.

Unschlagbar, mit etwa 3 Watt Leistungsaufnahme pro Leuchtmittel, sind fraglos die LED-Leuchtmittel. So erzeugen bei mir sechs LED-Strahler mit zusammen etwa 18 Watt nahezu so viel Licht wie zuvor eine 60-75 Watt Glühbirne oder mehreren Halogenstrahler mit zusammengerechnet ca. 120 Watt.
 

Lebensdauer der Leuchtmittel (Betriebsstunden)

Die Lebensdauer der LED-Leuchtmittel wird meist mit 20 000 - 50 000 Betriebsstunden angegeben. Das muß man erst einmal in Tage ununterbrochenen 24-Stunden Dauerbetriebes umrechnen, um sich eine Vorstellung darüber zu machen, wie langlebig diese Leuchtmittel sind. Das sind zwischen 800 und 2000 Tage bzw. ca. 3-6 Jahre - wie gesagt Dauerbetrieb. Da dürften sich die Mehrkosten für die Leuchtmittel nicht nur wegen der Stromersparnis rechnen, zumal die LED-Leuchtmittel Dank der immer größer werdenden Beliebtheit, der hohen Produktionszahlen und der Verbreitung immer besser und vor allem günstiger werden.
 

Aus der Praxis

Die Bilder im Folgenden sollen dies belegen. Hierbei wurde ohne Blitz fotografiert, d. h. die Ausleuchtung der Räume erfolgt ausschließlich durch die LED-Lampen.. Zusätzlich sind das Lampensystem und das jeweils verwendete Leuchtmittel zu sehen.
 

Wohnzimmer: (6 Strahler)

220V Deckensystem (ursprünglich mit 6x20W Halogenlampen)
 
LED-Leuchtmittel 60 Stück 3mm-LED
Lesitungsaufnahme 3W
Lampensockel GU10
Farbtemperatur 2900 K
Lichtstrom 220 lm


         

 

Flur: (3 Strahler)

220V Deckensystem (ursprünglich mit 3 E14-Glühbirnen - Spotreflektor )
 
LED-Leuchtmittel 60 Stück 3mm-LED
Lesitungsaufnahme 3W
Lampensockel E14
Farbtemperatur 3300 K
Lichtstrom 180 lm


         

Ich habe mittlerweile die gesamte Wohnung mit LED-Leuchtmitteln ausgerüstet und bin mit dem Ergebnis mehr als zufrieden. Ein LED Leuchtmittel ist bereits nach wenigen Tagen ausgefallen und wurde kostenfrei ersetzt. Ich habe gleich ein paar Leuchtmittel mehr eingekauft (als Ersatz), doch diese kamen noch nicht zum Einsatz, denn seit fast zwei Jahren funktionieren alle Lampen störungsfrei.

 
 
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