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Dietmar

FG-Meeresaquaristik Berlin-Brandenburg

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Samstag, 8. März 2014, 12:20

Test zur Alterung von LED

Hallo Foris,
für mein neues Aquarium soll eine Hybridbeleuchtung zur Anwendung kommen. Entschieden habe ich mich bei den LED für ein Produkt von der Stange, was man auch im outdoor Bereich nutzen kann. Also 10 LED 3x1 Watt. Im Einsatz war vom gleichen Hersteller eine von zwei gekauften LED, die zweite lag als Reserve bis es "losgeht" unbenutzt bereit. Nach etwa 4000 Betriebsstunden (was etwa einem Jahr Standzeit entsprechen würde) habe ich mal spasseshalber die alte und die neue LED nebeneinander gehalten. Der Lichtverlust der bis dahin betriebenen LED war deutlich sichtbar gegenüber der unbenutzten LED. Meiner Meinung nach müsste ich die LED komplett auswechseln. Im Eigenbau Lichtkasten sicher nicht das Problem, aber bei Lampen die einer Garantie von 2 Jahren unterliegen? Eine teure Angelegenheit will ich meinen, abgesehen davon, dass so eine Lampe zum Hersteller geht und Ersatz bereitstehen muss. Ich stelle mir daher die Frage ob LED wirklich die Alternative zu einer Leuchtstoffröhre ist? Eine Leuchstofflampe kann ich schnell allein tauschen, fest installierte LED dürften für viele ein erhebliches Problem darstellen. Dabei habe ich noch nicht mal eine LED im Einsatz die aktiv oder passiv gekühlt werden muss oder über Wärmeleiterbrücken gekühlt werden müssen. Ich will meine Beobachtungen nicht verallgemeinern, denke aber dass man bei der Entscheidung LED ja oder nein das Problem Alterung von Leuchtmitteln bedenken sollte und dass das unabhängig von den Herstellern eine grundsätzliche Eigenschaft darstellt. Berechnet man Anschaffung, Stromersparnis, und Nebenkosten konventioneller Leuchtmittel und LED, ist die LED nicht gerade vorteilhaft.
LG Dietmar
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Samstag, 8. März 2014, 13:47

Dem ist kaum noch etwas hinzuzufügen. Tatsächlich ist es so, dass die LEDs in 5-7 Jahren getauscht werden müssen, auch wenn die Hersteller gerne etwas anderes verkünden.

Wer dann nicht zum Lötkolben greifen will, für den heißt es eine komplette Lampe neu kaufen. Da könnte jährlich neue Röhren kaufen durchaus günstiger sein.
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Holger

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Samstag, 8. März 2014, 14:59

Ja,
wobei da beim Leuchtkraftverlust (im allg.) durchaus die Arbeitstemp. eine erhebliche Rolle spielt.

Habe beim Händler meines Vertrauens mal die Kühlfläche eine Lüfterlosen LED-Lampe angefühlt (Maße rund 35x35cm,Preis 1200€) und mir damit mal schön den Finger verbrannt!
Die Kühlfläche hatte ganz sicher über 70°C -was bei üblichen Wärmeübergängen etc. eine Chiptemperatur von mind. 110-120°C entspricht und damit mal satte 70° über der Arbeitstemperatur und somit eine deutlich schnellere Alterung mit sich bringt.
(Darum hab ich auch (immernoch) keine Lampe fertig, da ich eine Kühlflächentemp. an der LED von unter 40° anstrebe.... :wacko: )
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Dietmar

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Samstag, 8. März 2014, 16:10

Hallo Holger,
die Temperatur ist für die Lebenserwartung entscheidend, gar keine Frage. Die benutzten LED haben jedenfalls keinen fühlbare Wärmeentwicklung; möglicherweise ist die Stromreglung ungeeignet? Vollast an der Leistungsgrenze eines Chips? Das ist aber alles mühselige Spekulation und für mich inakzeptabel.
Interessant für mich sind die annähernd realistischen Bedingungen des Probebetriebs weil ich die Beleuchtung fürs neue plane. Aber ein so schlechtes Ergebnis hatte ich nun wirklich nicht erwartet nach so kurzer Zeit. Was solls, das Thema LED ist abgehakt. Spart eine Menge Bastelei und Frust.
LG Dietmar
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Samstag, 8. März 2014, 16:29

Die benutzten LED haben jedenfalls keinen fühlbare Wärmeentwicklung; möglicherweise ist die Stromreglung ungeeignet? Vollast an der Leistungsgrenze eines Chips?

Da kannst Du keinen Unterschied machen, Dietmar. Es hängt immer nur von der Temperatur ab, ob ein Halbleiter stirbt.
Du kannst 100 A durch eine LED schicken, wenn es doch nur kurz genug ist. Wenn man es schaffen würde, die entstehende Wärme bei 100 A von Deiner kleinen 3 W LED abzuführen (natürlich heutzutage technisch nicht möglich), so würde sie sogar dauerhaft leben.
Es ist also immer nur die Frage, wie gut man die Wärme weg bekommt. Und eine 3 W LED ist nur aus einem Grund eine 3 W LED: Weil es mit vertretbaren Mitteln möglich ist, die entstehende Wärme bei 3 W abzuführen.

Wenn müsste die vorgeschaltete Elektronik kurze Spitzen abgeben, die energiereich genug sind, um die LED zu zerstören/schädigen, aber zu selten auftreten, um als fühlbare Wärme nach außen zu dringen. Aber das ist äußerst unwahrscheinlich.

Denkbar wäre, dass die LEDs (Du meinst ja, es sind immer 3 zusammen?!) einfach parallel geschaltet sind, dann sind sie ziemlich schnell hin...

Aber nach 4 Jahren einen Unterschied zu sehen, ist wohl eher ganz normaler Verschleiß :D
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Samstag, 8. März 2014, 16:44

Hallo Robert,
bei vier Jahren ist das ok aber nach einem Jahr nicht! In einem Spot sind 3x1 Watt verbaut, ob die nun parallel verschaltet sind kann ich nicht sagen.
LG Dietmar
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Samstag, 8. März 2014, 16:57

Sorry, hab das mit den 4000 Stunden verwürfelt :-)

Mmh, ich würde mir die Schaltung mal angucken. Vielleicht kommst Du ja ohne größere Operation an die Anschlüsse der LEDs und kannst mit nem Multimeter messen, ob sie parallel sind?

Sind denn alle 3 gleich schwach geworden?
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Samstag, 8. März 2014, 17:10

Hallo Robert,
ja die ganze Kette hat nachgelassen. Es sind 10 Spot á 3x1 Watt. Die sehen alle gleich düster aus gegen der unbenutzten.
Die Spot sind vergossen, da komme ich nicht an die einzelnen LED.
LG Dietmar
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Holger

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Samstag, 8. März 2014, 18:00

Ähm Dietmar-

stell doch bitte mal ein Bild von der Lampe ein (also von der Bauart, von der Seite). Ich hab da ne Vermutung....
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Sonntag, 9. März 2014, 11:09

Naja ganze Lampe neukaufen ist wohl etwas übertrieben. Viele Hersteller bauen heute schon so, dass man gezielt nur die led Cluster tauschen kann. Das ist dann verhältnismäßig günstig.

Holger

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Sonntag, 9. März 2014, 15:15

Hast Du mal ein anderes Bild, Dietmar ?
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Sonntag, 9. März 2014, 17:13

Hallo Holger,
wollte ich heute morgen schon machen aber unser Server war offline. Hole ich noch nach.
Julian, einzelne Cluster kann ich auch tauschen, aber wenn die ganze Kette so ausschaut?
LG Dietmar
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Sonntag, 9. März 2014, 17:26

Ja dann tauscht man alle 5 Jahre ca. Alle Cluster. Aber Gehäuse und Elektronik bleibt erhalten. Sonst wäre es von den Kosten ja ein ko Kriterium für LED. Dafür sind die zu teuer

Dietmar

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Sonntag, 9. März 2014, 17:49

Hallo Julian,
4000 Betriebsstunden wäre der Normaleinsatz für ein Jahr und wenn ich diesen signifikanten Lichtverlust habe, ist der Einsatz dieses Leuchtmittels fraglich für mich. Ich sehe keinen Vorteil der LED. Ausnahme Kaltwasser: kaum Wärmeeintrag und bei tiefer Temperatur kaum Leistungsverluste in der Lichtstärke. Da kann eine Leuchtstoffröhre nicht mithalten.
LG Dietmar
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Sonntag, 9. März 2014, 17:57

Naja wenn ich mir die Angaben auf Hennings Seite angucke, dann ist ein signifikanter Verlust, Vergleichbar mit t5, erst nach ca 30.000 Stunden zu verzeichnen. Vielleicht liegt es an deinen LEDs dass du solche Beobachtungen nach 1 Jahr machst.

Hattest du die vergleichen als beide neu waren?

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Sonntag, 9. März 2014, 17:59

Wenn ich das richtig sehe, hast du auch led genommen, die nicht für den aqua Betrieb gedacht sind. Gerade so noname LEDs verhalten sich deutlich anders als qualitäts/hochleistungs LEDs

Dietmar

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Sonntag, 9. März 2014, 18:05

Hallo Julian,
das ist natürlich nicht auszuschließen und eine Verallgemeinerung vielleicht falsch.
Auf LED zu setzen scheint mir im Moment anbetracht der aufzuwendenden Mittel und der Obsoleszenz nicht sinnvoll.
LG Dietmar
PS Welche LED ist ausschließlich fürs Aquarium gemacht? Oder welche Leuchtstofflampe? Nun ich habe nach einen Produkt geschaut, was etwas Feuchtigkeit abkann.
PPS Beide Ketten waren gleich hell als sie neu waren.
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Sonntag, 9. März 2014, 20:25

Naja es ging mir weniger um speziell dafür gemachte LEDs, aber wenn man "vernünftige" aquarium led Lampen vergleicht, würde ich behaupten, dass solche Veränderungen nicht auftreten, da qualitativ hochwertige LEDs verbaut werden. Zumindest nicht in der zeit. Diese "Baumarkt" Lampen sind nicht unbedingt dafür gebaut so lange eine gleiche Leistung zu bringen. Es werden häufig qualitativ schlechte LEDs dabei verbaut.

In wie fern sich led Lampen lohnen muss man dann für sich entscheiden. Rein led wird wohl schon allein aus gründen der lichtverteilung nicht ausreichend und daher langfristig brauchbar sein.

Henning

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Montag, 10. März 2014, 19:32

Hallo
So muss nun auch noch meinen Senf dazugeben.
Die LED Technik ist nach meiner Meinung noch immer in der Entwicklung. Doch die Kurve der Optimierung ist da am Abflachen. Die Effizienzsteigerung bei den einzelnen Farben wird sich nicht mehr so rasant verbessern wie es in den letzten Jahren der Fall gewesen ist.
Zu den Dioden selber kann ich nur soviel sagen, dass hier eine sehr Grosse Bandbreite in der Qualität besteht. Diese werden in der Regel auch aussortiert nach dem Vermessen. Wie bei Aschenputtel, das gute ins Töpfchen und das schlechte ins „andere Töpfchen“. Hier gibt es dann auch die Unterschiede bei den Verwendungen.
Der Verlust der Leistung ist immer auf die Kerntemperatur der Diode zurück zu führen, wen diese Wärme nicht sauber abgeleitet werden kann verliert jede ihre Leistung und die benötigte Energie für unsere Pfleglinge.
Ob sich die Technik Heute schon rechnet meine ich JA.
Bei einem Kauf sollte man nur achten, dass man die PAD’s, Cluster wieder Tauschen kann. Diese werden bei guten Herstellern auch angeboten und können für einen kleinen Betrag dann ausgetauscht werden, wie eine T5 oder HQI.
Zur Lebensdauer kann ich mich in dem Sinn äusseren, das bei guten, besseren Modulen sicherlich die 30‘000 Stunden erreicht werden. Hier wird man eine ähnliche Verlustgrösse von T5 erreicht haben.
Bei Modulen wo der Wärmehaushalt nicht stimmt, kann dies natürlich auch rapide Abnehmen. So habe ich zB. auf einer Maxspect R420r; 16'000K bereits einen Schwarzen Punkt auf einer Diode. Hier ist es auch so, dass diese Module zu heiss/warm werden.
Für mich sind Passiv gekühlte System immer mit einem Grossen ? befangen. Denn ich glaube nicht dass die Wärme da so optimal abgeführt werden kann wie es sein sollte.
Aber schauen wir was die Zukunft bringt. Wen ich mir vorstelle, dass ich mit HQL über T12, T8 und HQI zu T5 nun mich mit LED rumschlage und die nächste Beleuchtungstechnik steht auch schon vor der Tür und jedes Mal ist man sich nicht sicher gewesen ob dies Technik gut ist. Doch Schlussendlich hat sich da jede durchgesetzt und wurde von einer Effizienteren abgelöst. Hier muss ich vielleicht noch ergänzen, das T5 auch Effizient sein kann. Im Vergleich mit anderen LED Modulen.
Signatur von »Henning« ><((((º> <º)))) ><

Salzige Grüsse
Henning


Dietmar

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Dienstag, 11. März 2014, 16:30

Hallo Henning,
das mit der Temperatur ist leider der Knackpunkt bei der ganzen Geschichte. Je dichter die Elektronik gepackt wird, um so aufwändiger die Kühlung. Sieht man ja auch am Rechner. Ob man bei Clustertausch die Kühlung wieder optimal hinbekommt? Wer da nicht versiert ist wird sicher draufzahlen.
Jedenfalls habe ich den Leistungsverlust unterschätzt.
LG Dietmar
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