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LEDs Infos
Warum gehen wir hier so auf LED Beleuchtungsmittel ein?
Weil die LED zum Energieverbrauch die kostengünstigsten sind und weil mir das Thema auch Spaß macht.
Gegenüber einer gewöhnlichen Glühbirne verbraucht eine LED-Lampe nur 1/7 Energie davon. Gegenüber einer 60 Watt Glühbirne verbraucht eine LED-Lampe nur 8 Watt bei gleicher Helligkeit. Bei Beleuchtungen kann man den Energieverbrauch und damit auch die Kosten von 100% auf 14 % senken. LED-Lampen verbrauchen auch gegenüber Energiesparlampen um ca. 1/3 weniger Strom. Wegen der langen Lebensdauer der Leuchtdiode, ihrer geringen Größe sowie der variantenreichen Formen und den Farbspektren werden die LED-Lampen die Glühbirnen, Halogen- und Energiesparlampen immer weiter verdrängen.
Auch die Anwendungsmöglichkeiten der LED-Leuchtdioden (Light Emitting Diode ) sind viel vielfältiger als bei anderen Systemen.
Wir werden hier nicht so sehr auf die Techniken der LED Bauformen eingehen. Das werden wir auch nicht bei anderen Themen. Den uns geht es immer um den praktischen Nutzen, um die Leistungen bei geringerem Energieverbrauch, um den eigenen Autarkiegrad zu erhöhen, die Nutzungsmöglichkeiten und die Automatisierungsmöglichkeiten und um die Möglichkeiten der übersichtlichen Visualisierungen aller Energie- und Automatisierungsvorgänge.
Wir gehen ganz besonders zu LED-Beleuchtungstechniken und auf kein anderes ein, weil kein anderes Licht bzw. Beleuchtungssystem so umfangreiche Leistungs- und Nutzungsmöglichkeiten und Energieeinsparmöglichkeiten hat.
Die Vorteile von Leuchtdioden:
Wirtschaftlichkeit- hellere Beleuchtung bei geringerem Stromverbrauch. Stromersparnis von ca. 80% gegenüber einer herkömmlichen Glühbirne.
Hohe Lebensdauer- eine LED hält in der Regel zwischen 15.000 und 50.000 Stunden.
Geringe Wärmeentwicklung- Trotz der enormen Leuchtkraft weniger Wärmeentwicklung.
Sofort volle Helligkeit- deshalb besonders für intelligente Lichtsteuerung geeignet.
Sehr große Farbauswahl- LEDs können viele Lichtfarben und auch weißes Licht von warm bis kalt erzeugen.
Äußerst robust- LEDs sind extrem stoßfest.
Dimmbar- LEDs können in der Helligkeit, Farbwahl und Wärme eingestellt werden. Manche LEDs können auch programmiert werden.
Geringe Spannung- LEDs werden mit 12 – 24 Volt manche auch mit 230 V betrieben und sind deshalb ungefährlich.
Umweltfreundlichkeit- die bessere Energiebilanz schont die Umwelt. LEDs haben kein Quecksilber und sind kein Sondermüll.
Steuerung durch Virtualisierung im Smart Home – Einbindung, Steuerung und Automatisierung in Home Assistant, ioBroker, HKX und weitere ohne Probleme möglich.
Die Nachteile der LEDs:
Hohe Anschaffungskosten- LED Leuchtmittel und Zubehör kosten erheblich mehr bei der Anschaffung als normale Glühlampen, Halogenlampen oder Energiesparlampen.
Doch macht sich diese Investition mit der Zeit bezahlt. Ähnlich wie bei der Photovoltaik amortisiert sich die LED Investition nach einiger Zeit.
Weitere Nachteile der LED-Technologie fallen mir im Moment nicht ein.
Wahrscheinlich gibt es auch keine. Ich glaube, dass die meisten Leute heute noch lieber auf alt bewährte Lichttechnik zugreifen und neue Technologien meiden, weil sie den vielfältigeren, komplexeren und angenehmeren LED Systemen nicht ganz trauen und für zu schwierig halten.
Tatsächlich sind die Anwendungsmöglichkeiten von LED Systemen komplexer und umfangreicher und deshalb auch schwerer zu verstehen als die herkömmlichen Leuchtmittel.
Bei LED Birnen gibt es auch die Fassungen E27 und E14 mit 220 - 240 Vot, wie bei der klassischen Glühbirne. Es gibt aber auch noch viele andere Fassungen, Formen und Arten von LEDs. Wir können also die normale Glühbirne durch LEDs ersetzen. Bei der LED Birne können wir aber auch wählen ob wir auch Farben verwenden möchten. Wir können die RGB Farbmöglichkeiten bestimmen und regulieren, und sogar weißes Licht mit Wohlfühlfaktor warm, neutral und kalt darstellen. Doch wir müssen bei der LED Wahl etwas umlernen. Früher konnten wir die Helligkeit einer Glühbirne an der Wattzahl erkennen und bestimmen. Bei LEDs, Halogenlamper und allen anderen gibt der Wattwert nur den Verbrauch an. Die verschiedenen Lampen haben mit gleicher Wattzahl unterschiedliche Helligkeiten bzw. Leuchtkraft. Für die Helligkeit und Leuchtkraft steht der Wert in „Lumen“ für alle Arten von Lampen. Die Helligkeit und der Verbrauch einer Glühbirne wurde mit z.B. 60 Watt angegeben. Wir wussten erfahrungsgemäß wie hell eine 60 Watt Glühbirne in etwa ist und wir konnten genau ausrechnen wie viel die Leuchtkraft einer 60 Watt Glühbirne für 1 Stunde Inbetriebnahme kostete. Bei einem Strompreis von ~30 Cent pro kWh sind das 60/1000x0,30= 1,8 Cent/h oder 0,018 €/h. Bei einer LED mit einer Leuchtkraft von ca. 806 Lumen (das entspricht in etwa die Leuchtkraft einer 60 Watt Glühbirne) verbraucht die LED aber nur 8 Watt. Die LED kostet also für 1 Stunde Inbetriebnahme nur 0,24 Cent pro Stunde. Diese Glühbirne kostet bei einer täglichen Nutzung von 3 Stunden an 300 Tagen im Jahr 16,20 €. Die LED mit gleicher Leuchtleistung kostet für die selbe Zeit und Leuchtleistung 2,16 €. Wir dürfen bei LEDs den Helligkeitswert nicht mehr mit der Wattzahl verstehen, sondern im Lumenwert. Da müssen wir noch das umdenken lernen. Eine neue wichtige LED Wertangabe ist der Wert für Lichtfarbe in „Kelvin“. Viele wissen noch von der Schule, dass ein Temperaturwert von 273° Celsius einen Kelvinwert von 0 T hat (T= Kelvin). Bei 273° Grad Celsius wird der Stillstand von Molekülen erreicht. Bei LED Leuchtmittel zur Anwendung haben wir Licht Kelvinwerte von ca. 2.700 Kelvin bis 8.000 Kelvin. Bei Licht aber bezeichnet der Kelvinwert nicht die Temperatur in ° Grad Celsius, sondern die Farbwärme von Orang/Gelb bis Blau. Ein Kelvinwert von ~2.700 K gibt uns Wohlgefühl (Weiß/Orange) und macht müde. 8.000 K beleben (Weiß/Blau). Die Kelvinwerte entsprechen der Sonnenwirkung im Tagesverlauf und wirken auf uns und unserem Wohlbefinden. Von Warmweiß mit Orang/Gelbanteil bis Kaltweiß mit Blauanteil. Kelvinwerte < 3.000 sind warm und für Wohnraum und Gemütlichkeit geeignet. Kelvinwerte zwischen 3.300 und 5.300 K wirken anregend. Werte von > 5.300 Kelvin wirken Konzentrations- und Leistungssteigernd.
Lumen= Lichtstrom/Helligkeit. Ab ca. 1.000 Lumen kann man eine LED bedingt zur Beleuchtung verwenden.
Kelvin= Farbtemperatur. In privaten Wohnräumen ist eine Wert zwischen 2.700 K bis 3.000 K (warmweiß) ratsam. Das ist ein Wert im Bereich "Warmweiß".
CRI (auch RA- Referenzindex Angabe)= dieser Wert wird zumeist nur bei höherwertigen LEDs angegeben, ist aber trotzdem wichtig. Das ist der Wert für die realistische Farbwiedergabe. Der Farbwertwiedergabeindex geht von 0 bis 100 CRI. 80 bis 100 CRI ist ein guter Wert für Wohnräume. Von der LED angestrahlte Objekte (Tisch, Stuhl, Obst, Personen u.w.) reflektieren ihre Farben zu 80 % realistisch (eigentlich nicht in % sondern CRI. Die CRI Skala ist anders als mit %. Man kann das zum verstehen auch mal mit % ansehen) und nur zu 20 % verfälscht bei einem Wert von 80 CRI. Der CRI-Wert (Colour Rendering Index) ist besonders in privaten Wohnräumen wichtig. Um so höher, umso besser! Bei einem sehr niedrigen CRI-Wert könnte man meinen, daß die vielleicht neue eigene Partnerin oder Besucherin und ein jener selbst hübsch sind, obwohl beide fahl und ein wenig mehr hässlich sind. Ich persönlich bevorzuge für mein Ego einen etwas sehr geringen CRI-Wert im Bad vorm Spiegel (mit dem CRI Wert werden die Falten und die Grauheit ein wenig optisch getunt, auch ohne Botox-auch Selftuning genannt oder auch Selbstbetrug). In sonstigen Räumen mit Beleuchtung (und ohne Spiegel) bevorzuge ich einen etwas sehr höheren CRI-Wert, damit ich meine Besucherin richtig erkennen kann und nicht am nächsten Morgen bei Tageslicht bösartigst überrascht und erschreckt werde. So was kann erhebliche und bleibende psychische Schäden verursachen. Ihr und auch mir. Also ich meine natürlich- für Sie und für Ihn.
Hier eine Tabelle mit
etwas genauere
Luminanzwerte für Wohnräume
Aber das sind auch nur ungenaue Empfehlungswerte.
Kommt immer auf den Raum und Gestaltung drauf an.
Auch haben LED Strahler, Birnen und Strips andere Abstrahlwinkel.
Und hier der CRI- Unterschied. Links CRI 80, Rechts CRI 90. Farbwiedergabe.
oder hier. Oben CRI (oder auch RA) 80, Unten CRI 100.
hier ein Beispiel für Lichtfarbe. Links kalt/neutralweiß, rechts warmweiß- niedriger Kelvinwert.
mit so einem Lichtschalter und vielen anderen kann man die Lichtfarbe (Kelvin) und Lichthelligkeit (Lumen) dimmen.
mit so einer Fernbedienung und vielen anderen kann man auch dimmen.
oder mit Smartphone oder Wlan, WiFi. Man muß halt den
entsprechenden Controller vorschalten, einrichten und anlernen.
Bei allen LED Leuchtmittel und allen anderen (Halogen, Energiesparlampen) sollten wir deshalb immer den Lumen- und Kelvinwert berücksichtigen (diese Werte stehen auf jeder LED Verpackung) und nicht den Wattwert. In Schlafräumen wäre es deshalb besser, LEDs mit niedrigen Kelvinwerten zu verwenden und in Arbeitsräumen LEDs mit hohen Kelvin- und Lumenwerten. Auch der CRI bzw. RA Wert ist wichtig. Ich empfehle >= 90 RA. Mit vielen LEDs (RGBW, RGBWW, Dual Weiß, RGB CCT und COB Streifenbänder) kann man auch die Kelvin- oder Lumenwerte dimmen. Bei manchen Systemen kann man beide Werte dimmen. Auch alle LED Strips sind dimmbar. Gedimmt wird nicht auf den Strips und Segmenten sondern mit dem vorgeschalteten Controllern und Netzteilen (Trafo). In der Küche kann ich z.B. den Kelvin- und Lumenwert auf hoch einstellen, wenn ich mir Essen zubereite und danach dimme ich die Werte runter um bei gemütlicher und warmer Lichtatmosphäre zu essen. Wenn ich wieder fit bin werde ich mir in der Küche einen CCT LED dualweiß Strip mit >90 CRI Wert anbringen. Lumen- und Kelvinwert seperat dimmbar natürlich und mit sehr hohen CRI bzw. RA Wert. Wenn ich Essen zubereite, will ich auch die Farben realistisch sehen. Nach dem Essen stelle ich im Wohnzimmer den Kelvinwert auf gemütliches Weiß oder gemütliche Farbe und dimme den Lumenwert auf angenehme Helligkeit, um eine warme Atmosphäre zu schaffen, damit der Fernseh- und Gemeinschaftsabend sehr gemütlich wird. Das ist gelebtes Wohlfühlen. Das ist mit und nur mit LEDs so richtig möglich. Diese Werteinstellungen lassen sich flexibel und fest einstellen und funktionieren mit Fernbedienungen oder Schaltern auf Knopfdruck und mit WLAN-Geräten (Alexa, Siri usw.) sogar mit Sprachbefehl oder auch mit einer Automatisierung und Smartphone Apps. Fast alles ist möglich.
Neben den gängigen LED Fassungen für Birnen und Strahler gibt es auch noch die LED Strips oder Streifen, COB LEDs, LED NEON Lichtschläuche und Säulen und Röhren. Viele LED Streifen verwendet man zur Dekoration. Andere LED Streifen verwendet man für Beleuchtungszwecke. Dann aber über >1.000 Lumen. LED Strips sind ne Sache für sich und weil das wieder mal recht komplex ist, werde ich das auch gesondert aufarbeiten. Wahrscheinlich auch auf speziellen Unterseiten. Doch auch schon jetzt bin ich hauptsächlich auf LED Bänder eingegangen.
Hier die LED Leuchtmittel mit speziellen Fassungen.
Warum aber schreib ich das alles hier, obwohl ich glaube, dass außer mir sonst niemand das hier liest? Ganz einfach! Ich lese das hier immer mal wieder und damit verinnerliche mir das hier alles durch das Schreiben und wieder durchlesen und es animiert mich weiter zu lernen. Danke fürs mitlesen!
In der hier bald eingerichteter Bildergalerie zeigen wir einige Anwendungsmöglichkeiten von LEDs.
Wir gehen hier so auf LEDs aller Fassungen und Systemen so intensive ein, weil LEDs die sparsamsten und langlebigsten Beleuchtungsmittel sind und auch zur Dekorationsbeleuchtung verwendet werden können. Außerdem sind viele LEDs digital steuer- und programmierbar und im Innen- und Aussenbereich einsetzbar. Weder die alte Glühbirne noch die Halogenbeleuchtung, die Energiesparlampen oder sonstige Leuchtmittel sind so sparsam und anwendungsflexibel wie die LED-Leuchtdiode.
LED Beleuchtungsmittel gehören zu unserem Energie-Autarkie-System, zusammen mit der Photovoltaik, Wärmepumpe, Blockheizkraftwerk und Wasserstoff.
