Der Taschenlampen - Kult

[Haspelbein]

Richtig. Ich war Maglite-Fetischist, aber jede 10€ billige LED-Funzel ist so viel besser heutzutage.

Ja, ich hatte eine sehr teure und kleine Maglite, die man fast jederzeit dabei haben konnte. Auch die Batterien verbrauchten sich sehr schnell, und waren nicht gerade preiswert.

[John Donne]

Meine Taschenlampe (Maglite) steht auf dem Serverschrank, der ist direkt rechts am Fuße der Kellertreppe.

[Filofax]

Es ist schlicht blödsinnig, bei Wirkungsgrad-Berechnungen von LEDs in Niedervoltanwendung auch noch die Verluste der Vorschaltelektronik (die die Netzspannung von 230 Volt per Schaltnetzteil auf die Niedrigspannung der LED herunter zerhacken und transformieren muss) einzubeziehen.

Leider falsch!

Eine perfekte LED - Taschenlampe würde aus einem Watt 350 Lumen Licht "erzeugen".
[Links nur für registrierte Nutzer]

Das theoretische Maximum für die Lichtausbeute bei kalt-weißen LEDs liegt bei etwa 350 Lumen/Watt

Nehmen wir an, diese Taschenlampe würde mit einer 18650 Zelle betrieben, die etwa einen Energieinhalt von 10 wh besitzt.
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Mit einer einzigen Zelle könnte man demnach eine extrem helle LED Taschenlampe mit 3500 Lumen eine ganze Stunde lang betreiben.
Oder eine immer noch ziemlich helle Lampe mit 350 Lumen über 10 Stunden.

Ist natürlich totaler Quatsch, die LED Lampen erreichen nur einen Bruchteil davon, der Rest davon wird eben in Wärme bzw "Verluste" umgewandelt.
In der Produktbeschreibung der Nightcore für 139 Euro steht:

Leistung und Brenndauer (1 x 18650HP Akku 3500mAh)
Turbo (1800 Lumen) für ca. 30 Minuten*
High (760 Lumen) für ca. 1 Stunden 45 Minuten
Mid (260 Lumen) für ca. 4 Stunden 45 Minuten
Low (55 Lumen) für ca. 21 Stunden
Lower (1 Lumen) für ca. 330 Stunden

Also siehst du, wie gering der "Wirkungsgrad" dieser LED - Lampen ist, ich würde sagen bei heller Ausleuchtung nicht mal 25%
Man sieht an den Herstellerangaben aber auch, dass je heller das Licht, desto ineffektiver werden die Lampen. Was logisch ist. Der höchste Wert (Turbo 1800 Lumen) ist deswegen auch nur ein theoretischer Wert, warum?
Sie würde sonst einfach zu heiß werden, logisch.

[ganja]

Von einem Taschenlampen Hype hab ich jetzt noch nichts mitbekommen... Anyway, ich hatte auch ne Maglite. Die lag jahrelang unbenutzt rum und irgendwann sind die Batterien ausgelaufen. Da konnte man nix mehr retten.

[hamburger]

Lampen dieser Art (Die Coladose) werden mit 4 85614 Akkus betrieben.Sie kosten 20 Euro plus hochwertige Japan-Akkus (nicht China!)Für 40 Euro hast Du ein Top Geleucht, dass wir auch im bergbau einsetzten.(Altbergbaubefahrung, privat)

In der MT 40 habe ich 4 18650 Akkus von Panasonic, a 3400 mA. Diese Akkus wurden überigens auch im Tesla, Modell S verwendet.
Die Haikelite kosten ca 60 € plus Akkus und kann mit USB C aufgeladen werden.

[Nicht Sicher]

Leider falsch!

Eine perfekte LED - Taschenlampe würde aus einem Watt 350 Lumen Licht "erzeugen".
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Nehmen wir an, diese Taschenlampe würde mit einer 18650 Zelle betrieben, die etwa einen Energieinhalt von 10 wh besitzt.
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Mit einer einzigen Zelle könnte man demnach eine extrem helle LED Taschenlampe mit 3500 Lumen eine ganze Stunde lang betreiben.
Oder eine immer noch ziemlich helle Lampe mit 350 Lumen über 10 Stunden.

Ist natürlich totaler Quatsch, die LED Lampen erreichen nur einen Bruchteil davon, der Rest davon wird eben in Wärme bzw "Verluste" umgewandelt.
In der Produktbeschreibung der Nightcore für 139 Euro steht:



Also siehst du, wie gering der "Wirkungsgrad" dieser LED - Lampen ist, ich würde sagen bei heller Ausleuchtung nicht mal 25%
Man sieht an den Herstellerangaben aber auch, dass je heller das Licht, desto ineffektiver werden die Lampen. Was logisch ist. Der höchste Wert (Turbo 1800 Lumen) ist deswegen auch nur ein theoretischer Wert, warum?
Sie würde sonst einfach zu heiß werden, logisch.

Eine LER* von 350 lm/W entspricht etwa sehr kaltem Licht von 7000K und einer Farbwiedergabe von <70, so 65 würde ich mal schätzen. Bei 80er Farbwiedergabe sinkt die LER auf etwa 320 lm/W und bei 90er Farbwiedergabe auf ~300 lm/W und weniger. Da muss man sich schon das genaue Spektrum angucken und umrechnen, solche Pauschalaussagen sind daher nicht richtig.

*LER= Lumeneffizienz der Strahlung, bzw. photometrisches Strahlungsäquivalent.

Jetzt zu der Taschenlampe: Die Cree XHP35 erreicht maximal ~160 lm/W bei 350mA und 70er CRI, siehe [Links nur für registrierte Nutzer]. Das wären 635 Lumen und so etwa 48% Wirkungsgrad. Dazu die Verluste im Schaltwandler und dem Akku selbst, da dieser ja auch einen Innenwiderstand hat, dazu die Übergangswiderstände bei den Kontakten usw. Natürlich hat man am Ende das fertige Paket, aber man kann da eben nicht alles der LED selbst anlasten. Selbst wenn diese, wie in diesem Fall, selbst nicht gerade gut ist.

[Filofax]

Jein.

Erstens ist 2013 schon verdammt lange her, wenn es um LED-Technik geht, zweitens kommt es auch stark auf die jeweilige LED an. In den letzten 10 Jahren hat sich nämlich extrem viel getan bei der LED-Technik und der damalige Stand der Technik von ~120 lm/W ist heutzutage schlichtweg veraltet. Stand der Technik sind beim besten Bin (SM im Datenblatt) der Samsung LM301B ~240 lm/W bei einer Farbwiedergabe von 80 und 5000K Farbtemp.

240lm /W bei dem Spektrum entspricht etwa ~73% physikalischen Wirkungsgrad, was dann bezogen auf den eigentlichen blauen Pumpchip irgendwas im Bereich 80-90% entspricht. Wer Lust hat, kann sich das ja ungefähr ausrechnen über das Spektrum und die jeweiligen Photonenenergien. Warum ungefähr? Weil es auch Quanten-Wandlungsverluste gibt, heißt also, dass nicht jedes blaue Photon tatsächlich in Grün, Gelb, Rot usw. umgewandelt wird. Wobei bei jedem gewandelten Photon aber auch der Energieverlust infolge höherer Wellenlänge dazu kommt.

Dieser Wirkungsgrad von >70% relativiert sich aber schon. Da die LM301B glaube ich immer noch die effizienteste LED auf dem Markt ist, andererseits dieser Wirkungsgrad beim Nennstrom und 25°C Chiptemperatur erreicht wird. Gibt man mehr Strom, sinkt der Wirkungsgrad etwas ab. Richtige High-Power LEDs für Taschenlampen haben auch eher etwas niedrige Wirkungsgrade, so im Bereich 180-190 lm/W oder auch weniger.

Jetzt zu den Taschenlampen: Das ist bei vielen halt auch ein elektronisches Hobby. Wobei ich persönlich wenig Sinn darin sehe, dreistellige Beträge für Taschenlampen auszugeben. Grundsätzlich. Im Idealfall bezahlt man da für Qualität, das heißt eine gute Marken LED, die gut gekühlt wird und gut angesteuert wird durch eine Konstantstromquelle mit hohem Wirkungsgrad.

Als Elektroniker kann man sich das aber auch selber für einen Bruchteil bauen, indem man sich die entsprechende LED selber auswählt und dann eine billige China-Lampe umbaut auf gute Kühlung usw. Habe ich in der Form auch schon oft gemacht, für mich und meinen Vater.


Es gibt mittlerweile auch richtige High-Power LEDs im UV-A Bereich, die locker ihre 0,5-1,0 W reine Strahlungsleistung abgeben und auch mehr. Wellenlängen 365nm und 385nm sind hier zu empfehlen. Diese 5mm LEDs haben wohl eher, wenn man bessere hat, 395nm oder eher 405nm. Der richtige UV-A Bereich ist dort links von der Spitze im Spektrum bzw. bei 405nm liegt der Großteil sogar noch im sichtbaren Bereich. Dazu ist die Kühlung der 5mm LEDs grundsätzlich schlecht, in so einem riesigen Haufen aber eine Katastrophe. Wobei das erst dann bemerkbar wird, wenn da einige Stunden zusammen kommen.

Die beiden kann ich aus eigener Erfahrung empfehlen:

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Am Ende entscheidet doch die Praxis, genaue Werte sind nicht so wichtig.
In der Antwort an "Chronos", basierend auf den Angaben der Hersteller, habe ich ja gezeigt wie ineffektiv in Wahrheit so eine teure High - Tech Funzel ist.
Aber das wäre im Grunde egal, Ausgangspunkt ist ein anderer:
Eine Lampe die Du in der Hand halten kannst, möglichst noch in die Jackentasche passt: Die kann man nicht beliebig hell machen, weil der limitierende Faktor hier die Wärme ist die entsteht.
Da hilft dann eben das beste Marketing nicht.
Ganz abgesehen von dem Sinn dahinter, sich Lampen kaufen zu wollen, mit denen man den Kölner Dom nachts beleuchten möchte...

[Nicht Sicher]

Am Ende entscheidet doch die Praxis, genaue Werte sind nicht so wichtig.
In der Antwort an "Chronos", basierend auf den Angaben der Hersteller, habe ich ja gezeigt wie ineffektiv in Wahrheit so eine teure High - Tech Funzel ist.
Aber das wäre im Grunde egal, Ausgangspunkt ist ein anderer:
Eine Lampe die Du in der Hand halten kannst, möglichst noch in die Jackentasche passt: Die kann man nicht beliebig hell machen, weil der limitierende Faktor hier die Wärme ist die entsteht.
Da hilft dann eben das beste Marketing nicht.
Ganz abgesehen von dem Sinn dahinter, sich Lampen kaufen zu wollen, mit denen man den Kölner Dom nachts beleuchten möchte...

Das stimmt natürlich. Was ich sagen wollte, ist, dass es seehr stark auf die verbaute LED ankommt, danach wie sie verbaut wurde und angesteuert wird. Wenn man sich heutige 0815 LED-Ware anschaut, so ist das etwa der Stand der Technik vor 10 Jahren und das wird halt noch verkloppt an die Kunden. Dazu dilettantisch verbaut mit schlechter Wärmeableitung und zu hohem Strom.

Und ja, die Wärme ist hier tatsächlich kritisch. Einige Watt Heizleistung führt man bei einer kleinen Taschenlampe nicht mal eben so ab. Wohin auch? Erst geht das gut, wegen der Wärmekapazität des Alugehäuses, danach ...

[Filofax]

Eine LER* von 350 lm/W entspricht etwa sehr kaltem Licht von 7000K und einer Farbwiedergabe von <70, so 65 würde ich mal schätzen. Bei 80er Farbwiedergabe sinkt die LER auf etwa 320 lm/W und bei 90er Farbwiedergabe auf ~300 lm/W und weniger. Da muss man sich schon das genaue Spektrum angucken und umrechnen, solche Pauschalaussagen sind daher nicht richtig.

*LER= Lumeneffizienz der Strahlung, bzw. photometrisches Strahlungsäquivalent.

Jetzt zu der Taschenlampe: Die Cree XHP35 erreicht maximal ~160 lm/W bei 350mA und 70er CRI, siehe [Links nur für registrierte Nutzer]. Das wären 635 Lumen und so etwa 48% Wirkungsgrad. Dazu die Verluste im Schaltwandler und dem Akku selbst, da dieser ja auch einen Innenwiderstand hat, dazu die Übergangswiderstände bei den Kontakten usw. Natürlich hat man am Ende das fertige Paket, aber man kann da eben nicht alles der LED selbst anlasten. Selbst wenn diese, wie in diesem Fall, selbst nicht gerade gut ist.

Am Ende zählt eben, was hinten raus kommt. Die Wärme entsteht eben nicht nur an/in der LED, sondern an der gesamten fertigen Lampe mit allen Anbauteilen. Je stärker/heller die gebaut wird, desto höher werden auch die Verluste sein.

[Chronos]

Leider falsch!

Eine perfekte LED - Taschenlampe würde aus einem Watt 350 Lumen Licht "erzeugen".
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Nein, es war nicht falsch. Falsch war die Trickserei mit der Einbeziehung der Verlustleistung der Vorschaltelektronik, denn das ist kompletter Unsinn. Sogar die von dir verlinkte Seite sprach davon, dass 70 % der Leistung in der Vorschaltelektronik verbraten werden.

Man misst am Chip selbst, und rechnet nicht noch die ganzen Leistungsverluste ab Kraftwerk ein. So etwas ist Augenwischerei.
Man misst die Leistung und damit den Wirkungsgrad eines Verbrennermotors pro zugeführtem Brennstoff-Joule schließlich ja auch nicht an der Nabe des angetriebenen Hinterrades, sondern direkt an der Kurbelwelle des Motors - ohne die Verluste in Getriebe und Differential.

Jetzt zum Wirkungsgrad der LEDs.

Meine 90 % waren sicherlich zu idealistisch hoch gegriffen und noch von den früheren monochromen (meist roten) Kleinleistungs-LED geprägt.

Andererseits erreicht man heute mit weissen Hochleistungs-LED bereits Lichtströme um die 450 Lumen pro Watt, womit man nahe an die 60 %-Marke kommt.
Wie gesagt, hängt dies wesentlich vom Design des ganzen LED-Aufbaus ab. Arbeitstemperaturbereich, abgestrahltes Spektrum, spektraler Messbewertung, Vergussmasse, Wärmewiderstand usw.

Aber anstelle der angeblichen 20...30 % ist man heute generell deutlich höher.