LED und Lebensdauer

Ein weiterer Vorteil der LED-Technik ist ihre lange Lebensdauer. Da es keine beweglichen Teile oder Glühfäden gibt, die zerstört werden können, hat die LED eine lange Lebensdauer.

Die Leistung aller Lichtquellen wie LEDs, Halogen-, Metallhalogen- und Leuchtstofflampen verringert sich im Laufe der Zeit. Die Menge, des von der Lichtquelle abgegebenen Lichts zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Zukunft, wird als Lichtstromrückgang oder LLMF bezeichnet. Die Lebensdauer eines LED-Moduls wird zu dem Zeitpunkt definiert, an dem die Leistung oder die Lichtstromstabilität 70% des ursprünglichen Ausgangswertes erreicht hat. Dieser Wert wird auch als L70 bezeichnet. In anderen Worten ausgedrückt, fällt das Modul nicht wie andere Lichtquellen einfach aus, sondern dimmt langsam runter. Lichtplaner berücksichtigen diesen Effekt beim Dimensionieren einer Beleuchtungsanlage. Um am Ende der Lebensdauer ein Minimum der Beleuchtungsstärke zu erreichen, kann die Leuchteninstallation überdimensioniert werden, häufig durch die Verwendung von mehr Leuchten. Daher ist die Beleuchtungsstärke der Anlage zu Beginn der Betriebszeit höher als am Ende. Die Leuchtenindustrie hat eine LED-Lebensdauer von L70 = mimimum 50000Std. standartisiert, was einem LLMF von 0,7 entspricht, solange die Lebensdauer der Beleuchtungsinstallation auf die gleiche Stundenanzahl festgelegt ist.


 

Die tatsächliche Lebensdauer einer LED-Leuchte ist wichtig für die Kosteneinsparungen

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Bei einigen unserer Produkte ist die Lumendegradation besser als der Industrie-Standard. Nach 50000Std. bleiben nicht nur 70% der Lebensdauer, sondern 80% oder sogar mehr. Der LLMF erhöht sich dann auf 0,8 oder darüber hinaus und der Lichtplaner muss die Beleuchtungsanlage nicht so überdimensionieren. Durch dieses Upgrade können bis zu 25% der Leuchten, abhängig vom Deckentyp, eingespart werden. Das bedeutet geringere Installationskosten und eine niedrigere Stromrechnung. Zeitgleich erfüllen die Beleuchtungsstärken immer die Anforderungen der Beleuchtungsnorm.

 

Neue Normen der LED-Lebensdauer
Es wurden jetzt neue internationale Normen zur Festlegung der Lebensdauer von LED-Leuchten veröffentlicht. Die Normen sind: IEC 62717 LED-Module zur Allgemeinbeleuchtung - Leistungsanforderungen und IEC 62722-2-1 Besondere Anforderungen für LED-Leuchten.

Was beinhalten diese Normen?
Die Norm IEC 62722 legt Prüfverfahren und den Mindestzeitaufwand für die Prüfung der LED-Lebensdauer fest. Die minimale Testzeit beträgt 6000Stunden, hierbei wird der Lichtstrom alle 1000Stunden erfasst. Diese Werte werden mit Hilfe einer in der IES TM21 festgelegten Methode extrapoliert.

Was ist neu?
Die Lebensdauer der LED-Module und der Betriebsgeräte sollte separat angegeben werden. Ist die Lebensdauer der Betriebsgeräte kürzer als die der Module, kann ein Wechsel noch vor Beendigung des Lebenszyklus der Leuchten erforderlich werden. Das bedeutet, dass keine Angabe zur Erklärung der Lebensdauer der gesamten Leuchte möglich ist. Eine Hilfestellung für die "Nutzlebensdauer" wurde mit der IEC 62717 eingeführt. Diese dokumentiert die Lichtausbeute der Leuchten in Anwendung, zum Beispiel L80.

Wie wird die Lebensdauer der LED-Leuchten gelistet?
Die Lebensdauer eines LED-Moduls innerhalb der Leuchte ist abhängig vom Lichtstromrückgang bei einer bestimmten Umgebungstemperatur. L70, L80 oder L90 zeigt an wie viel Lumen (prozentual zum anfänglichen Lumenwert) am Ende der Nutzungsdauer verbleiben. Der L-Wert erklärt den B- und C-Wert.
 

Für alle gelisteten Glamox Luxo Leuchten: 

  • Mittlere Nutzlebensdauer (IEC 62717) LB50  bei Ta 25 Grad. Lx variiert von 70 bis 90, abhängig vom Produkt und der entsprechenden Lebensdauer bis zu 100000 Std.
    (Für Produkte mit einer geschlossenen Installation, ist die Lebenszeit geringer als mit einer offenen Installation. Zum Beispiel hat ein Downlight eine Lebenszeit von 100000 Std. bei L70 25 Grad und 75000 Std. bei 35 Grad (max. Ta). Eine geschlossene Installation hat eine Lebenszeit von 75000 Stunden.)
  • Lichtstromrückgang (LLMF= Lamp lumen maintenance factor) 50000 Std., B50, Ta 25 Grad. Ein Faktor von 0 to 1,0.

Für alle gelisteten Industrieleuchten:

  • Die Nutzlebensdauer (IEC 62717) LB50 bei Ta 25 Grad. Lx variiert von 70 bis 90, abhängig vom Produkt und der entsprechenden Lebensdauer bis zu 100000 Std.


B-Wert

Die Ausfallrate By drückt die graduelle Lichtstrom-Degradation als Prozentsatz (Y) einer Anzahl von LED-Modulen des gleichen Typs aus und bezeichnet den Prozentsatz der Ausfallrate innerhalb der Nennlebensdauer. Der Wert B50 zeigt, dass der festgelegte L-Wert durch mindestens 50% der LED-Module erreicht wird und die restlichen 50% einen niedrigeren Lumenwert haben können. Der Wert B10 erklärt, dass mindestens 90% der LED-Module den deklarierten L-Wert einhalten und nur 10% einen geringeren Lumenwert aufweisen. Der B10-Wert ist somit konservativer als B50. In der Praxis bedeutet dies, dass B10 zu einem früheren Zeitpunkt die Lebensdauer bei einer Reihe von LED-Modulen erreicht im Vergleich zu B50. Glamox Luxo verwendet B50 als Standard-Wert bei der Angabe der LED-Lebensdauer.

C-Wert
Die Ausfallrate Cy drückt eine abrupte Lichtstrom-Degradation als Prozentsatz (Y) einer Anzahl von LED-Modulen des gleichen Typs aus und bezeichnet den Prozentsatz der Ausfallrate innerhalb der Nennlebensdauer. Bei einem Totalausfall emittiert das LED-Modul kein Licht mehr. Glamox Luxo veröffentlichen bei unseren LED-Produkten keine C-Werte.

 

 

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Die Abbildung zeigt die zwei Faktoren, die die Lebensdauer der LED-Leuchte beeinträchtigen können - die graduelle Lichtstrom-Degradation oder den abrupten Totalausfall der Leuchte. Quelle: ZVEI.

F-Wert
Der F-Wert stellt eine Kombination sowohl der graduellen (B) als auch der abrupten (C) Ausfallrate dar.

Lebensdauer der Betriebsgeräte
Die LED-Betriebsgeräte können mit anderen elektronischen Komponenten wie HF-Betriebsgeräten für T5-Lampen verglichen werden. Die erwartete Lebensdauer hängt von der Eigenkonstruktion, den verwendeten Komponenten und der Temperatur dieser Komponenten ab. Glamox Luxo verwendet ausschließlich Betriebsgeräte von Qualitätslieferanten. Die Betriebsgeräte werden mit einem Referenztemperaturpunkt Tc markiert, wobei die angegebene Temperatur nicht überschritten werden sollte. Häufig bezieht sich die maximale Umgebungstemperatur (Ta) der Leuchte auf den Maximalwert des Tc-Punkts. Anhand des Ta-Werts legen wir die Lebendauer von minimum 50.000 Std. mit einer geschätzten Ausfallrate von 10%.

Warum ist der L-Wert so wichtig?
Der L-Wert wird im direkten Zusammenhang mit dem Wartungsfaktor (MF) bei Lichtplanungen verwendet. Der Wartungsfaktor (maintance factor - MF) umfasst die folgenden Parameter:

MF=LLMF x LSF x LMF x RSMF

 

 

  • LLMF = Lichtstromrückgang (Lamp Lumen Maintenance Factor).
  • LSF = Lampenlebensdauerfaktor (Lamp Survival Factor). Der LSF-Faktor (festgelegt auf 1,0) kann ignoriert werden, wenn die Leuchten unmittelbar nach Ausfall ersetzt werden.
  • LMF = Leuchtenwartungsfaktor (Luminaire Maintenance Factor). Hängt von der Art der Leuchte, der Sauberkeit der Umgebung und letztlich vom Reinigungsintervall der Leuchte ab. Normalwerte für den Innenbereich liegen zwischen 0,93-0,98 für saubere Umgebungen.
  • RSMF = Raumwartungsfaktor (Room Surface Maintenance Factor). Hängt von den Reflektionswerten des Raumes, der Sauberkeit der Umgebung und letztlich vom Reinigungsintervall des Raumes ab. Normalwerte für den Innenbereich liegen zwischen 0,95–0,97 für saubere Umgebungen.


LLMF ist im Grunde das Gleiche wie der L-Wert. L80 entspricht einem LLMF von 0,8. Um den korrekten L-Wert zu finden, müssen Sie zuerst die korrekte erforderliche Lebensdauer und die korrekte erforderliche Umgebungstempertaur (Ta) definieren.
 
Die LMF- und RSMF-Werte sind in der CIE 97 festgelegt nun die meisten PC basierten Lichtberechnungsprogramme verfügen über Tabellen, die dabei helfen den richtigen Wert auszuwählen.

Beispiel 1:
Anwendung: LED-Einbauleuchte in einem Großraumbüro. Diese Leuchte hat eine Lebensdauer von L90 = 50.000Std.  bei Ta 25°. Saubere Umgebung, Reinigungsintervall: 2x jährlich, Reflektionswerte: 70 (Decke), 50 (Wände), 20 (Boden).

MF = LLMF x LSF x LMF x RSMF = 0,9*1*0,96*0,96 = 0,83

Beispiel 2:
Anwendung:  LED-Einbaudownlight in einem Korridor. Diese Leuchte hat eine Lebensdauer von L80 = 50000Std.  bei Ta 25°. Saubere Umgebung, Reinigungsintervall: 2x jährlich, Reflektionswerte: 70 (Decke), 50 (Wände), 20 (Boden).

MF = LLMF x LSF x LMF x RSMF = 0,8*1*0,96*0,96 = 0,74