| Reinhard Weiß - Untersuchungsbericht |
| Falsche Leistungsangaben bei LED-Lampen |
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Auf der Suche nach Ersatz für 20 W-Halogenbirnen (12 V AC) durch Umrüstung auf LED-Birnen 12 V habe ich etliche Überraschungen erlebt, die zu einigen Enttäuschungen führten. Wenn man die preiswerten Angebote bei eBay & Co nutzt, muss man leider davon ausgehen, dass die technischen Angaben nicht zutreffen, etwa die Leistungsangabe (was nur indirekt auf die Helligkeit schließen lässt) oder sogar die Abmessungen. In meiner Anwendung handelte es sich um einen sehr flachen Reflektor, bei dem LED-Lampen nur mit max. 10 mm Durchmesser und Längen von bis etwa 35 mm (mit Anschlussdraht) geeignet sind (Bild links).
Bei der Leistungsaufnahme wird meist ein Verhältnis Halogenleistung zu LED-Leistung von rund 10:1 angegeben (für vergleichbare Lichtmenge in Lumen). Wenn ich eine 20 W Halogenlampe durch LED ersetzen will, muss diese also mindestens 2 W Leistungsaufnahme haben. Wenn aber sehr billige/einfache LED-Strahler verwendet werden, die relativ wenig Licht (Lumen pro Watt) abgeben, müsste die Leistung sogar noch vergleichsweise höher gewählt werden.
Oft wird es so beschrieben, dass die angebotenen LED-Lampen zum Austausch für Halogenlampen geeignet seien, was leider so nicht stimmt, man müsste eher von einer Umrüstung ausgehen. Ich beschreibe die wesentlichen Komponenten für einen Austausch.
Bei einem "Austausch" bzw. einer "Umrüstung" geht man sicher erst einmal davon aus, dass man nur die Lampen selber (Birnen) austauschen müsste, schließlich arbeiten beide Systeme mit 12 V. Ein herkömmlicher (Eisen-)Halogentrafo gibt aber eine ungeregelte Wechselspannung ab. Hier ist zunächst die Frage, was passiert mit der Ausgangsspannung (nominell 12 V), wenn nur noch 1/10 der Nenn-Leistung als Last angeschlossen ist? Steigt dann die abgegebene Spannung zu hoch? Welche Toleranzen bei der Lampe überhaupt erlaubt sind, wird nirgendwo angegeben. Ein solcher Trafo für 12 V-Nennspannung kann bei Nenn-Netzspannung (230 V) im Leerlauf oder bei geringer Last über 14 V abgeben, bei zugelassener Netzüberspannung (253 V) sogar fast 16 V (gemessen an einen 60 VA-Trafo). Kommt die Lampe damit klar?
Bei elektronischen Halogen-Trafos (AC) kann es sogar passieren, dass die bei geringer Last erst gar nicht anlaufen oder nur mit Unterspannung und mit unstabiler Frequenz (die im kHz-Bereich liegt), die Lampen flackern dann. Solche Trafos haben meist eine Mindest-Anschlussleistung von z.B. 10 oder 20 W. Als ich einige "AC-LED" an einem elektronischen Halogentrafo (AC) betreiben wollte, ging das nur wenige Minuten gut, dann begannen einige zu flimmern. Das war erst nach Umrüstung auf ein Gleichstrom LED-Netzteil behoben.
In vielen Beschreibungen der Angebote wird gar nicht erst angegeben, ob die Lampe für AC oder DC geeignet ist. Und selbst bei denen, wo "12 V AC/DC" steht, muss man davon ausgehen, dass damit vor allem gemeint ist, dass die Anschluss-Polarität egal ist, weil ein Brückengleichrichter eingebaut ist. Unübersichtlich ist es auch deswegen, weil selbst bei den Lampen, wo nur "12 V DC" steht, dennoch meist eine Verpolung der Spannung zulässig ist. Anders wäre eine nachträgliche Installation der Steckbirnen auch wenig praxisgerecht, weil man sonst die Polarität bei jeder Lampenfassung eigens messen müsste, aber es bei späteren Auswechselungen dennoch zur Falschpolung kommen könnte.
Wegen solcher Probleme empfehle ich bei der Umrüstung, den vorhandenen AC-Halogentrafo gegen ein elektronisches DC-LED-Netzteil auszutauschen.
Es gibt aber auch Leuchten, bei denen man die Polarität unbedingt beachten muss, z.B. Einbauleuchte Pollin 533161, die allerdings mit unverwechselbaren Anschlusssteckern geliefert wird (in diesem Fall passend zu dem inzwischen nicht mehr lieferbaren Set 533160 mit elektronischem LED-Trafo).
Bei der Auswahl eines elektronischen LED-Netzteils muss man auf die angeschlossene Gesamtleistung achten, damit der Trafo nicht überlastet wird und abschaltet (z.B. bei erhöhter Umgebungstemperatur). Manche Anbieter geben den zusätzlichen Hinweis, dass man die Nennleistung des Netzteils 50 % höher wählen solle als die Gesamtleistung der LED-Lampen, weil beim Einschalten ein höherer Strom fließe.
Es kann ja nicht so schwer sein, genaue Angaben über die Größe der LED-Lampe zu machen. Auch hier scheinen viele Anbieter aus China die Daten einfach irgendwo abzuschreiben. Die Verkäufer haben natürlich auch keine Schublehre oder ein Maßband zur Hand, um das nachzumessen. Wie oft wissen die gar nicht, was die verkaufen (das Lager und der Versand sind wohl weit weg).
Wie sonst ist es zu erklären, dass ein Anbieter die Lampen mit "32 mm Länge" anbietet, was im Bild links aber deutlich anders aussieht (38 mm).
Selbst diese Länge schwankt innerhalb einer Charge. Um ein Einstecken zu erleichtern, habe ich die Beine teilweise kürzen müssen, was aber nur bei einigen einer Lieferung nötig war.
Die untersuchten LED-Lampen haben alle den gleichen Aufbau: Eine weiche Silikonmasse hält den Strahler und die Leiterplatte mitsamt den Anschlussdrähten zusammen. Der gelbe Strahler ist aber sehr empfindlich. Wenn man beim Einstecken Gewalt anwendet, kann er leicht abbrechen.
Diese LED-Lampe hat eine Abstrahlung nach vorn und hinten. Die nach hinten gehende Strahlung wird vom Spiegel reflektiert, trägt aber vermutlich nur wenig zur Helligkeit nach vorn bei. Die üblichen Abmessungen sind 10 x 36-38 mm (lange Leuchtfläche wie im Bild) oder 9 x 32 mm (kurze Leuchtfläche), jeweils mit G4-Anschlussstiften.
Eine andere mögliche Bauform ist der Flachstrahler (Scheibe) wie in diesem Bild. Der Vorteil ist, dass die gesamte Strahlungleistung nur nach vorn abgegeben wird. Theoretisch könnte hier also mit gleicher Eingangsleistung mehr Helligkeit erzielt werden. Die Strahler gibt es in verschiedenen Größen. Bei meiner Anwendung mit dem flachen Reflektor passen nur solche mit Durchmesser 23 mm.
Die Eingangsleistung einer LED-Lampe ist eigentlich sekundär, weil der Wirkungsgrad (in Lumen pro Watt) nicht bekannt ist. Man kann sicher davon ausgehen, dass billige Angebote einen eher niedrigen Wirkungsgrad bieten. Auch wenn der Anbieter die Lumen (Lichtstrom/Lichtmenge/Lichtleistung) nennt, ist das kaum verlässlich und nicht nachprüfbar, insbesondere bei direkt aus China bezogenen Produkten. Die elektrische Leistungsangabe kann aber zur Orientierung dienen. Wenn eine bestimmte Eingangsleistung beworben wird, sollte das auch stimmen, anderenfalls muss man damit rechnen, dass die Lampe weniger hell ist als erwartet. Eine 20 W-Halogenlampe strahlt etwa mit 250 Lumen (lm). Wenn man von einem mittleren Wirkungsgrad von 100 lm/W ausgeht, müsste die LED also ca. 2,5 W Eingangsleistung haben, um die gleiche Helligkeit zu erzeugen. Ältere und billigere LED werden weniger lm/W haben, modernere mehr, im Laufe der Jahre wird das weiter steigen.
Ich habe die nachfolgend gezeigten Lampen bei eBay gekauft und die Eingangsleistung gemessen, und subjektiv die Helligkeit gegenüber der Halogenlampe beurteilt. Angegeben ist neben Anbieter, Preis (ungefähr) und Anschlusstyp die vom Anbieter genannte (Nenn-)Leistung und die von mir nachgemessene tatsächliche Leistung (an 12 V DC), sowie den sich daraus ergebenden %-Wert vom Nennwert (vNw). Die Bilder zeigen Front- und Rückansicht:
von hlniaobusiness:
#1 1,49 €, AC/DC, 3 W: gemessen 0,9 W (= 30% vNw)
von millester:
#2 0,99 €, AC/DC, 3 W: gemessen 0,9 W (= 30% vNw)
von ranpo-lighting-de:
#4 0,87 €, DC 6 W: gemessen 1,0 W (= 17 % vNw)
von ranpo-lighting-de:
#3 1,12 €, AC/DC 6W: gemessen 1,4 W (= 23 % vNw)
#5 0,77 €, AC/DC 6W: gemessen 1,6 W (= 27 % vNw)
von cici-led-lighting:
#6 ca. 1,32 €, DC 5 W: gemessen 0,9 W (= 18 % vNw)
von ailing89371:
#7 ca. 1,20 €, DC 4 W: gemessen 0,9 W (= 23 % vNw)
Trotz der unterschiedlich angegebenen Leistungen bei Lampen #6 und #7 (5 bzw. 4 W) scheinen sie identisch zu sein: sie haben die gleichen Bauteile auf der Rückseite (Brückengleichrichter MB6F, Widerstand 27R4), gleich viel LED (15), die gleiche Leistungsaufnahme und sind gleich groß.
Alle gemessenen Leistungen weichen also erheblich von den im Angebot behaupteten ab. Die oft auch angegebene Lichtleistung kann ich nicht nachmessen, da könnte es weitere Unterschiede geben. Jedenfalls ist die damit erzielte Helligkeit auch wie zu erwarten deutlich geringer als von einer 20 W Halogenlampe im direkten Vergleich. Bei den von mir eingebauten Lampen (#3-5 an LED-DC-Netzteil) fallen inzwischen immer mehr mit Flimmern aus, das könnte auf Qualitätsmängel schließen lassen.
Als ich wegen der mangelnden Leistung bei den Anbietern reklamiert habe, wurde mir der Kaufpreis entweder teilweise oder komplett erstattet (teilweise war etwas Druck erforderlich). Eine technische Diskussion erfolgte aber nicht, auch keine glaubwürdige Entschuldigung. Allerdings hat mich der Verkäufer millester (#2) nach dem Kauf gesperrt und in dessen Folge wurde ich erstaunlicherweise auch bei cici-led-lighting (#6) und ailing89371 (#7) gesperrt, ohne dass ich schon bei denen gekauft hätte (ich habe danach #6+7 anderweitig gekauft). Offenbar sind die Anbieter gut vernetzt, um sich vor kritischen und unliebsamen Kunden zu schützen.
Hier auszugsweise die jeweiligen Kommentare auf meine Reklamationen:
Wie wenig glaubwürdig diese Einlassungen sind, sieht man daran, dass keiner der Verkäufer eine erneute Sendung (mit korrekten Werten) angeboten hat, was sonst meistens der Fall ist. Die wissen, dass die erneut gesendeten genauso schlecht wären.
G4-Stiftsockellampen als geeigneter Ersatz für 20 W Halogenlampen (noch dazu für flache Reflektoren) werden ziemlich selten angeboten. Denn das würde etwa 240 lm entsprechen. Noch dazu ist bei den Bauformen mit beidseitigen Leuchtflächen (#1-#5) zu beachten, dass die rückwärtige Abstrahlung nicht so viel Beitrag zur nutzbaren Strahlung leistet. So muss man wohl einige Abstriche an die Helligkeit machen. Schaut man sich die Angebote bei den einschlägigen Elektronik-Versendern an, sieht man einerseits erhebliche Unterschiede in der angegebenen Lichtausbeute (83 bis 131 lm/W), aber auch, dass Lampen in den Bauformen #1-5 tatsächlich ähnliche Leistungen aufweisen, wie ich sie bei den Direktkäufen aus China gemessen habe. Die Angaben dieser Anbieter mit bis zu 6 W scheinen also tatsächlich "märchenhaft" zu sein.
Allerdings sind die Lampen bei deutschen Händlern erheblich teurer als direkt aus China, Beispiele:
Bild links: Paulmann 28811
Für meine Anwendung mit dem flachen Reflektor ist diese Lampe so leider nicht geeignet. Denn der dicke Elko auf der Rückseite stört und die Stifte sind mit 1 mm zu dick für den vorhandenen Sockel. Alternativ könnte man aber den Stecker ca. 4 mm höher über der Leiterplatte montieren. Als Material eignen sich die längeren Stifte einer doppelreihigen gewinkelten Stiftleiste, aus der man sich 2 mit dem Lötkolben erhitzte Stifte heraus zieht. Aber das Löten ist eine Fummelarbeit.
Preisstand ist 10/2021. Alle technischen Daten stammen von den Anbietern; worauf sich die Vergleichsleistungen beziehen, ist unklar. Ich habe in eckigen Klammern [ ] die von mir ermittelten vergleichbaren Leistungswerte für Glühlampe/Halogenlampe vom Lumen-Watt-Rechner angegeben. Ich gehe davon aus, dass die Produkte in obiger Aufstellung die angegebenen Helligkeiten bzw. Lichtleistungen auch erreichen.
(erstellt 17.10.2021, zuletzt geändert 03.11.2021)
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© Reinhard Weiß 2021 - letzte Änderung: 03.11.2021 15:41 / 3