LED und deren Helligkeit

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Warum Lux und nicht Lumen ?

HINWEIS
Wir wollen hier die folgenden Erklärungen so einfach wie möglich halten, denn nicht alle von unseren Kunden haben in Sachen Technik und Physik Vorkenntnisse. Der nachfolgende Text ist also mit voller Absicht sehr einfach gehalten und verzichtet auf unverständliche Formeln und Begriffe.

Zunächst muss man aber wissen was Lux und Lumen überhaupt bedeuten. Lumen ist der Wert der angibt, welche gesamte Lichtleistung z.B. eine Glühbirne oder eine LED in ALLE Richtungen abstrahlen kann. Das heißt, wenn z.B. eine LED 1000 Lumen hat, dann strahlt die LED diese 1000 Lumen in ALLE Richtungen ab, also 360 Grad. Genau dieser Punkt ist nun für uns Taucher sehr wichtig, denn dummerweise wollen wir Taucher das Licht nicht in ALLE Richtungen abgestrahlt haben, sondern in eine ganz bestimmte Richtung und zwar nach vorne und das möglichst stark. Ist ja auch klar, was nützt einem beim Tauchen das Licht nach hinten ???Wir wollen ja dort etwas sehen wo wir mit der Lampe hinstrahlen. An dieser Stelle kommt nun der Lux-Wert ins Spiel.

Der Lux Wert sagt aus, welche Lichtleistung am angestrahlten Objekt überhaupt noch ankommt. Zum besseren Verständnis hier ein Beispiel aus der Praxis. Eine Bestimmung aus der Arbeitswelt sagt aus, das eine Lichtquelle ( z.B. LED ) in einem Meter Abstand einen Arbeitsplatz ( z.B. Schreibtisch ) mit mindestens 1000 Lux versorgen muss, damit dieser gut ausgeleuchtet wird. Nun wird klar, dass es uns nichts nützt, eine Glühbirne mit 1000 Lumen in die Schreibtischleuchte einzubauen, da wir immer noch nicht wissen, ob die 1000 Lumen Glühbirne auch 1000 Lux auf den Schreibtisch bringt. Zur ERINNERUNG 1000 Lumen in ALLE Richtungen abgestrahlt aber 1000 Lux sollen am Schreibtisch ankommen. Nun übertragen wir das auf Tauchlampen. Die Angabe, dass eine Tauchlampe 1000 Lumen hat, sagt uns absolut nichts darüber, welche Lux - "Lichtleistung" überhaupt am Objekt ankommt.

Nun werden Kritiker ( oder Mitbewerber ) sagen, dass man die Lux - Angaben überhaupt nicht vergleichen kann, weil der Abstrahlungswinkel nicht gleich ist. Im Prinzip richtig, weil wir nur gleiche Abstrahlungswinkel miteinander vergleichen können. Diese Aussage ist im Bezug auf Tauchlampen aber falsch. Denn bei allen Tauchlampen hat sich eine sehr enge Abstrahlung, so um ca. 6-15 Grad, als sehr gut und praxisgerecht bewiesen. Das heißt, alle gängigen Tauchlampen haben eine enge Abstrahlung nach vorne und sind damit vergleichbar.


Warum also geben die Hersteller die Lumen Leistung bekannt, nicht aber die Lux Leistung ? Genau aus dem Grund, weil sie nicht vergleichbar sein möchten ! Nehmen wir dazu folgendes Beispiel: Wir haben zwei Tauchlampen. Die Tauchlampe  A hat 500 Lumen und die Tauchlampe B hat 1000 Lumen. Tauchlampe A schafft mit 500 Lumen = 15000 Lux und Tauchlampe B schafft mit 1000 Lumen nur 13000 Lux. Nun wüsste jeder Taucher sofort, dass Tauchlampe A heller ist, wie Tauchlampe B und würde demzufolge natürlich Tauchlampe  A kaufen ( insofern die Lichtleistung das einzige Entscheidungskriterium wäre ). Aber genau das wollen die Hersteller nicht. So geben sie lieber nebulöse Werte an, die nichts über die wirkliche Helligkeit aussagen.

TillyTec ist einer der ganz wenigen Hersteller, die ihre Lux - Lichtleistungen angeben. TillyTec hat schon des öfteren die Mitbewerber aufgefordert, diese Lux-  Werte gleichfalls zu veröffentlichen. Offenbar herrscht hier die Angst vor, dann noch mehr Kunden zu verlieren. Vielleicht weiß man ja auch, wie hell die eigenen Lampen wirklich sind und man will die Lux Werte gar nicht veröffentlichen weil man dann noch schlechter da steht ?

Die Hinweise von einige Mitbewerbern das man mit lux Angaben als Kunde ja nichts anfangen könnte denen sei hier gesagt das es ohne Probleme möglich ist anhand von lux Werten die lumen Leistung ausrechnen zu lassen. Es gibt im Internet diverse Seiten die diesen Umrechnungsservice kostenlos anbieten z.B. lumenrechner.de. Hier gibt man den lux Wert ein, den Abstrahlwinkel, den Abstand zum lux Meter ( wir messen den lux Wert bei 1 Meter Abstand ) und schon gibt einem die Seite lumenrechner.de den ungefähren lumen Wert an den die LED haben muss um diese lux Leistung bei dem Abstrahlwinkel zu erbringen.

lumen Werte laut Datenblatt der Hersteller
und tatsächlich gemessene lumen Werte im Prüflabor

TillyTec gibt als einer der ersten Hersteller die tatsächlich gemessenen lumen Werte an. In der Praxis ist es so das die Angaben laut Datenblatt der Hersteller nicht annähernd erreicht werden. Dies liegt an einer Vielzahl von Gründen einige davon möchte ich hier näher aufführen:

  • die Ansteuerung mit maximalen möglichen Strom den die LED aushalten kann. Nur bei maximalen Strom bringt die LED den lumen Wert laut Datenblatt. In den allermeisten Fällen wird die LED aber NICHT mit maximalen Strom betrieben. Warum ? weil sie zu heiß wird und die Kühlung sehr schwierig wird.
  • Kühlung der LED ist ein sehr schwieriges bauliches Thema und in den meisten Fällen ist die Kühlung der LED nicht ausreichend optimal um überhaupt den lumen Wert des Herstellers zu erreichen.

Nun nehmen wir einfach mal an die beiden oberen Punkte wären absolut zu 100 % optimal ausgeführt worden. Die LED müsste nun also ihren maximalen angegebenen lumen Wert des Herstellers erreichen. MITNICHTEN ist dem so - denn nun kommen wir zu den Dingen die KEIN Tauchlampenbauer umgehen kann. Es ist reine Physik und unwiderlegbar das sich lumen bei jedem Übergang in ein anderes Medium "verflüchtigt" quasi auflöst. Um es ganz einfach auszudrücken jedesmal wenn lumen ein Medium verläßt und in anderes Medium eindringt gibt es Verluste. Diese lumen Verluste liegen ganz grob zwischen 6-12 %. Was sind nun Mediumübergänge ? z.B. von der LED in die Linse die vor der LED sitzt von der Linse in die Luft von der Luft in eigentliche Optik von dieser Optik in die Glasscheibe rein aus der Glasscheibe raus in die Luft. Man merkt sehr schnell das JEDE Tauchlampe einige von diesen Mediumübergängen hat. Rechnet man nun ganz grob mal 4-5 Mediumübergänge sind schnell 50 % der eigentlichen maximalen lumen Angabe des Hersteller so einfach mal "verpufft" Eine Frage sei an dieser Stelle nun erlaubt - was bitte bringt es dem Kunden wenn eine Tauchlampenhersteller lauthals damit wirbt er habe eine 900 lumen LED verbaut ? Antwort nichts und das ist genau das was ich seit Jahren versuche zu erklären. Die Angabe von lumen in Tauchlampen bringt dem Kunden nichts. Der Kunde weiß immer noch  nicht wie viel Lichtleistung überhaupt vorne am Objekt ankommt. Im download Bereich sind einige interessante Berichte zu diesem Thema tatsächliche lumen Messung zu lesen.