Licht Emittierende Diode / Flüssig-Kristall-Bildschirm -- LED / LCD

[Neben der Spur]

Beim kürzlichen Wandern durch die Walachei meines Bundeslandes
fielen mir Straßenbeleuchtungsmittel aus LED auf.
Sie waren beim direkten Hineinsehen sehr hell.

Unsere Landeshauptstadt mit Kohlekraftwerk und Müllverbrennungsanlage
hat meinen Beobachtungen nach noch nicht auf LED umgestellt.

Hier nun eine Kurvendiskussion, welche behauptet, daß die Helligkeit
von LED linear abnimmt über die Jahre, und zwar bei 8766 Stunden / Jahr
recht schnell :
https://www.dtc-design.de/files/cto_layout/img/Artikel/vergleich-helligkeit_led-lcd.gif
Demnach wären nach 45'000 Stunden (5 Jahre) die LED nur noch halb
so hell strahlend, wie am Anfang.
Die Betriebsstunden sind schätzungsweise nur die Hälfte des Jahres.

Die Kurve ist von der Seite : https://www.dtc-design.de/gegenueberstellung-led-lcd.html dtc-design


LANGZEITVERHALTEN

LCD: Die alterungsabhängige Komponente bei den LCD-Anzeigetafeln ist die Leuchtstoffröhre.
Diese wird ausgetauscht und damit wird die ursprüngliche Grundhelligkeit wieder erreicht.
LCDs weisen über eine Einsatzzeit von 10 Jahren lediglich eine Transmissionsreduzierung von 1 - 2 % auf.

LED: Die LED als aktives Element verliert über den Einsatzzeitraum (je nach Belastung) an Leuchtdichte.
LEDs können ihre Leuchtdichte innerhalb von 10.000 Stunden (= ca. 1,5 Jahre) um bis zu 30% reduzieren



Nun gibt es nicht nur in der Astronomie den Begriff 'Lichtverschmutzung' ,
sondern neuerdings auch bei den Ökos und Gesundheitsaposteln.
Die kurzwelligen LED-Strahlen sind mit herkömmlichen Satelliten-Sensoren
nicht mehr erfassbar, und von oben wirkt es, als hätte die Lichtverschmutzung
abgenommen, was aber nicht stimmen würde, da oftmals Einsparungen
bei Stromkosten in neue zusätzliche Straßnenlaternen re-investiert wird.

Die Neue Züricher Zeitung nzz.ch schreibt dazu :


Die Nacht wird immer heller. Das ist eine schlechte Nachricht für das Leben auf der Erde, denn die massiven Eingriffe in den Tag-Nacht-Zyklus stören nicht nur nachtaktive Tiere. Sie beeinträchtigen auch Pflanzen und Mikroorganismen. Und auch die Gesundheit des Menschen leidet an der künstlichen Ausdehnung des Tags.

Nun ist all das nicht neu, und man möchte hoffen, dass all die Erkenntnisse zur Lichtverschmutzung der Natur auf fruchtbaren Boden fallen. Bis anhin ist das aber nicht der Fall. Das zeigt eine Studie, die heute im Fachmagazin «Science Advances» erscheint.

Christopher Kyba vom Deutschen Geoforschungszentrum GFZ in Potsdam und seine Kollegen vergleichen darin anhand von Satellitendaten die Ausdehnung und die Helligkeit von künstlich beleuchteten Flächen weltweit in den Jahren 2010 und 2015. Das Ergebnis: Sowohl die Ausdehnung als auch die Helligkeit nahmen global um 2,2 Prozent pro Jahr zu.

https://www.nzz.ch/wissenschaft/technik/noch-mehr-lichtverschmutzung-mit-umweltfreundlichen-led-ld.1331292

[Neben der Spur]

Über den 'Lumen-Schwund' bei LED-Beleuchtungsmitteln
fand ich mehrere interessante Netzseiten :

1) Auf Englisch scheint es 'lumen deprecation' genannt zu werden ( FAQ von Phillips ) :


Why is the life of LEDs measured as lumen depreciation?

Unlike conventional light sources that reduce in output and eventually fail,
LED products do not normally suddenly fail.

Instead, the light output reduces over time.

The normal convention is to measure the life from when the output has reduced by 30%,
i.e. when there is 70% light output remaining.
This is often quoted as the L70 life and is measured in hours.

http://www.lighting.philips.com/main/support/support/faqs/life-and-light-output/why-is-the-life-of-leds-measured-as-lumen-depreciation


2.) Lumen zu Watt Umrechnung auch auf Englisch;
am Anfang scheinen LED nur Ein Viertel der Wattzahlen
zu brauchen, wie gewöhnliche Glühbirnen.
Hoch- und Niederdruck Sodium-Dunstlampen scheinen
aber ähnliche bzw. bessere Wattzahlen als wie LED zu haben :

Luminous efficacy table

Light type Typical luminous efficacy (lumens/watt)
Tungsten incandescent light bulb 12.5-17.5 lm/W
Halogen lamp 16-24 lm/W
Fluorescent lamp 45-75 lm/W
LED lamp 80-100 lm/W
Metal halide lamp 75-100 lm/W
High pressure sodium vapor lamp 85-150 lm/W
Low pressure sodium vapor lamp 100-200 lm/W
Mercury vapor lamp 35-65 lm/W

rapidtables . com : http://www.rapidtables.com/calc/light/how-lumen-to-watt.htm


3.) Deckenfluter waren um den Jahrtausendbeginn ständig und überall
zu erwerben mit Halogenstrahler und Geräusch produzierendem Dimmer.
Im Jahr 2015 / 2016 gab es anscheinend noch keine befriedigende
LED-Leuchtstäbe als Ersatz für die Halogenleuchtstabmittel :


Die Suche nach dimmbarem LED-Ersatz für Halogenstäbe kann zur endlosen Odyssee werden
– ohne Happy-End.

Zwei neue, teure Versuche mit R7s-LED-Lampen von „bluebulls“ und Lumixon in neuer,
kompakter Bauform waren nur auf den ersten Blick halbwegs erfolgreich.

Die Labormessungen enthüllten: Die jeweils versprochenen Lichtstromwerte wurden bei Weitem nicht erreicht
– und das war nur ein Teil des Debakels.

Von fastvoice . net. http://fastvoice.net/2016/02/03/doppeltest-r7s-led-lampen-von-bluebulls-und-lumixon-ein-debakel/

[Frontferkel]

Falsches Unterforum .
Gehört hierhin .
https://politikforen.net/forumdisplay.php?115-Energie-Ökologie-Umwelt-Klima

[Nicht Sicher]

Über den 'Lumen-Schwund' bei LED-Beleuchtungsmitteln
fand ich mehrere interessante Netzseiten :

1) Auf Englisch scheint es 'lumen deprecation' genannt zu werden ( FAQ von Phillips ) :

http://www.lighting.philips.com/main/support/support/faqs/life-and-light-output/why-is-the-life-of-leds-measured-as-lumen-depreciation


2.) Lumen zu Watt Umrechnung auch auf Englisch;
am Anfang scheinen LED nur Ein Viertel der Wattzahlen
zu brauchen, wie gewöhnliche Glühbirnen.
Hoch- und Niederdruck Sodium-Dunstlampen scheinen
aber ähnliche bzw. bessere Wattzahlen als wie LED zu haben :

Luminous efficacy table
[LIST]
Light type Typical luminous efficacy (lumens/watt)
Tungsten incandescent light bulb 12.5-17.5 lm/W
Halogen lamp 16-24 lm/W
Fluorescent lamp 45-75 lm/W
LED lamp 80-100 lm/W
Metal halide lamp 75-100 lm/W
High pressure sodium vapor lamp 85-150 lm/W
Low pressure sodium vapor lamp 100-200 lm/W
Mercury vapor lamp 35-65 lm/W



Stark veraltete Tabelle. Moderne weiße LEDs haben deutlich über 100lm/W und bei guten Marken-LEDs kann man mit 150-180lm/W rechnen und das wohlgemerkt bei einem weißen Spektrum mit 80er Farbwiedergabe. Hier kommen wir zum nächsten Thema: Natriumdampflampen. Diese strahlen sehr nah am Empfindlichkeitsmaximum des menschlichen Auges und erreichen daher ziemlich gute Lichtausbeuten. Der physikalische Wirkungsgrad liegt aber mit 20% bis max. etwa 37% nicht so gut. Zumindest nicht im Vergleich zu LEDs. Und über die Farbwiedergabe von Natriumdampflampen muss man gar nicht reden.

Thema Lebensdauer: Hängt sehr stark davon ab, wie gut die LED gekühlt wird. Schlechte Kühlung gleich geringe Lebensdauer. Gute Kühlung gleich gute Lebensdauer die weit bis über 100.000 Stunden reihen kann bis 50% oder 70% der Anfangshelligkeit erreicht sind. Grundsätzlich haben aber alle modernen Leuchtmittel mit Ausnahme von Halogenglühlampen eine Abnahme der Helligkeit über die Lebensdauer. Egal ob Leuchtstoffröhren, Hochdruckentladungslampen oder eben LEDs.

Jetzt zum letzten Punkt:




3.) Deckenfluter waren um den Jahrtausendbeginn ständig und überall
zu erwerben mit Halogenstrahler und Geräusch produzierendem Dimmer.
Im Jahr 2015 / 2016 gab es anscheinend noch keine befriedigende
LED-Leuchtstäbe als Ersatz für die Halogenleuchtstabmittel :


Das muss man schon präzisieren. Du meinst es gibt keinen befriedigenden Ersatz für die auf Halogenleuchtstäbe ausgelegten Leuchten. Das stimmt nämlich. Diese Leuchten sind so ausgelegt, dass das LM seine Verlustleistung über eine extrem hohe Temperaturdifferenz zur Umgebung abführen kann. Der Halogenlampe macht das prinzipbedingt nichts aus. Eine LED-Leuchte muss aber grundsätzlich anders konstruiert sein, also darauf ausgelegt sein die Wärme bei kleinem Delta-T zur Umgebung abzuführen. Das ist mit vielen Gehäusekonstruktionen nicht machbar, gerade nicht mit den üblichen Fassungen. Gute Marken-LEDs sind z.B. auf 85°C Chiptemperatur "gebinnt", das heißt bei dieser Temperatur wird bei einem bestimmten Strom der Lichtstrom als 1 normiert und bei dieser Temperatur wird dann die Lebensdauer hochgerechnet. Wird die LED aber gut gekühlt, zum Beispiel auf 50°C Chimptemperatur, was bei einer anständig konstruierten Leuchte ohne Probleme möglich ist, dann steigt die Lebensdauer stark an, siehe oben.

Aber sonst: Eine moderne COB-LED, z.B. Cree CXB3590, hat einen derartigen Lichtstrom und Lichtausbeute, da wird jeder Halogenleuchtstab blass.