Gemeinsam mit der Wissenschaftlich-Technischen Universität Krakau (AGH) haben wir eine Reihe wissenschaftlicher Untersuchungen durchgeführt und dabei viel darüber gelernt, welchen Einflussfaktoren LED-Leuchtmittel unterliegen, die sich in geschlossenen Leuchten befinden, und welche Auswirkungen diese Art der Montage hat.

Anlass für die Untersuchungen war eine merkliche Tendenz, LED-Leuchtmittel in geschlossenen Leuchten mit E27-Gewinde zu installieren. 

Die Tests wurden im Auftrag der Firma LED-POL mit LED-Lampen des Typs A60 E27 in den Leistungsvarianten 8W, 10W, 12W, 14W und 15W sowie in Leuchten mit verschiedenen Schutzarten (IP20, IP44 und IP65) und verschiedenen Bauweisen durchgeführt, und zwar vom Lehrstuhl für nachhaltige Entwicklung in der Energiewirtschaft an der Fakultät für Energiewirtschaft und Brennstoffe der AGH.

Dabei wurde die Betriebstemperatur von Lampen mit einer Wärmebildkamera gemessen, nachdem sich deren Parameter durch eine Leuchtdauer von ca. 1 Stunde stabilisiert hatten. Die Lampen befanden sich in einem geschlossenen Gehäuse und in einem E27-Gewinde.

Aus dem Bericht, den die Forschungseinrichtung nach der Durchführung der Untersuchung erstellt hat, geht hervor, dass die Betriebstemperatur von LED-Lampen in geschlossenen Leuchten im Vergleich zu offenen Lampen um durchschnittlich 10 °C höher ist. Der maximale Temperaturanstieg wurde in einer sog. Kellerleuchte beobachtet, wo die Betriebstemperatur sogar um 20 °C anstieg.

Ein derart starker Temperaturanstieg verkürzt die Lebensdauer eine LED-Lampe fast um
90 % des angegebenen Werts, statt 15000 h verbleiben ungefähr 1500 h. 

Der in Abbildung 2 dargestellte Abfall der Lebensdauer von LED-Lampen in unabhängigen Untersuchungen bestätigt ebenfalls, dass ein Anstieg der Betriebstemperatur einer LED-Lampe deren Lebensdauer verkürzt. Eine Erhöhung der Betriebstemperatur einer LED-Lampe um 11 °C führt zu einer Verkürzung der Lebensdauer der LE-Dioden um bis zu 57 %.  

Das obige Diagramm illustriert den Lichtstrom im Zeitverlauf:

• 63ºC und 74ºC

• Bei einem Temperaturanstieg der Verbindung um 11 °C reduziert sich die geschätzte Lebensdauer um 57 % (von 37 000 Stunden auf ca. 16 000 Stunden)

Hersteller berücksichtigen bei der Planung von geschlossenen Leuchten zwar die maximale Leistungsaufnahme, mit der die Leuchte belastet werden darf – nicht aber die Temperatur, die beim Einsatz von LED-Leuchtmitteln ein sehr wichtiger Faktor ist. 

So findet sich auf der Verpackung einer geschlossenen Leuchte z. B. eine Angabe wie „max. 60 W“ – diese bezieht sich allerdings auf die Verwendung einer gewöhnlichen Glühlampe oder die maximal zulässige Belastung in Watt, nicht aber auf die Verwendung einer LED-Lampe. Berücksichtigt man den Wärmeaustausch mit der Umgebung, so sollte die Belastung bei Verwendung einer LED-Lampe 10 W tatsächlich maximal betragen; bei Kellerleuchten dürften sogar nur LED-Leuchtmittel mit einer Leistung von maximal 6 W installiert werden.

Empirische Untersuchungen bestätigen die Existenz eines Zusammenhangs zwischen der Lebensdauer einer LED-Lampe und deren Betriebsbedingungen, d. h. ihres Temperaturhaushalts.
Wir haben diesen Zusammenhang in unseren eigenen Leuchten untersucht. Anhand der Ergebnisse konnten wir für jeden Typ geschlossener Leuchten mit austauschbarem Leuchtmittel im Portfolio des Unternehmens exakt die richtige LED-Lampe auswählen. Diese Informationen befinden sich in der technischen Dokumentation, die auf unseren Produktverpackungen sowie in unseren Werbematerialien angegeben ist (Beispiel siehe Abbildung 3). 

Rysunek 3.  LED-POL Katalog 2018

Zusammengefasst: Die falsche Wahl des Leuchtmittels für geschlossene Leuchten mit auswechselbarem Leuchtmittel verursacht eine drastische Verkürzung der Lebensdauer der LED-Lampe – um bis zu 90 % der Nennlebensdauer. Darum ist es so wichtig, beim Austausch herkömmlicher Glühbirnen in geschlossenen Leuchten gegen LED-Lampen auf die richtige Leistung der LED-Lampen zu achten oder gleich Leuchten mit integriertem LED-Leuchtmittel zu kaufen.

Hier finden Sie Leuchten mit austauschbarem LED-Leuchtmittel E27 in unserem Portfolio:

Quellenmaterial: 

[1] AGH Kraków, Raport z badań „Porównanie temperatury lamp LED pracujących w różnych warunkach“ [Untersuchungsbericht „Vergleich der Temperatur von LED-Lampen unter verschiedenen Betriebsbedingungen“], 10.04.2017, mgr inż. Mateusz Szubel, inż. Beata Matras, inż. Bartosz Tomczyk 
[2] US Department of Energy 
[3] Eigene Quellen