Wie sterben eigentlich LEDs?

Liebe/-r Experte/-in,
ich möchte in einem nicht ganz gefahrlosen Betriebsteil (Brand-, Explosionsgefahr) 20 W - LED-Fluter einsetzen. Ich habe mir schon mal ein Muster kommen lassen. Mit IP65 können jedenfalls erst mal keine Stäube eindringen. Warm wird das Gehäuse auch nicht sonderlich. Die 20 Watt heizen den Alu-Klotz verständlicherweise nicht sonderlich auf.
Scheint erstmal eine ziemlich sichere Technik zu sein. Zumindest im Normalbetrieb.
Bleibt die Frage, wie wird sich die Abschiedsvorstellung des Gerätes gestalten? Nach versprochenen 50.000 (???) Stunden soll das Gerät seinen Geist aufgeben. Ist da mit einem leisen, kalten „dahinscheiden“ zu rechnen oder eher mit etwas Spektakulärerem wie Durchbrennen etc. Die Frontscheibe erscheint mir relativ stabil und ich möchte halt wissen, ob in der Natur der großen LED-Chips irgend eine Gefahr begründet sein könnte. Die zuständige BG hat nur die Stirn gerunzelt und mit den Schultern gezuckt.
Mit freundlichen Grüßen
Rainia

Wie sterben eigentlich LEDs?
Lieber Rainia,
ich denke, dass Du fachlich sehr kompetent bist und Dich bestimmt schon intensiv mit z.B. Ex-Schutz beschäftigt hast, da Du bereits viele wichtige Gesichtspunkte angesprochen hast.

  • 20 W (eine hohe Wärmeenergie)
  • LED-Fluter (ev. kein zertifiziertes Produkt?)
  • IP65 (lediglich eine Schutzart)
  • Stäube (Ablagerungen und hohe Zündgefahr)
  • Heiße Oberflächen
  • Lebensdauergrenzen (50.000h sagst Du)
  • auch mit deiner BG hast Du schon fachlich diskutiert

Ich habe dafür keine ausreichende Fachlickeit, solche Fragen solltest Du besser an z.B. den „TÜV“ oder an „Dekra-Exam“ stellen, wenn dir hier die BG, wie Du sagst, nicht weiterhelfen konnte.

Wir reden hier von Ex-Schutz und nicht von normalen Gefährdungen!

Tut mir Leid, aber hier kann ich Dir fachlich nicht weiterhelfen.

Didi Peroni

Hallo Didi Peroni,
meiner Ansicht nach sind LEDs die technisch nutzbare Lichtquellen mit der wenigsten Abwärme im Normalbetrieb.
Bleibt für mich die Frage: Wie sieht das reguläre Ende der großen LEDs aus. Kleine LEDs habe ich schon zur Genüge gekillt. Die leuchten dann einfach nicht mehr. Einfach „aus die Maus“. Eventuell leuchten die beim „sterben“ etwas heller, aber mehr ist da nicht.
Meine Idee hier anzufragen entspringt einfach meinem Geiz. Ich denke es ist billiger mal hier zu fragen, als einige der teuren LEDs für Versuche zu opfern.
Davon unabhängig habe ich den Händler gebeten, einfach mal den Hersteller zu fragen. Gab bisher noch keine Antwort.
Mit freundlichen Grüßen
Rainia

Hallo,

zum „Sterben“ von LEDs:

die Lebensdauer einer LED ist definiert durch ein Absinken der Helligkeit auf 70% (manche Hersteller geben hier auch 50% an). Und das passiert sehr, sehr langsam. In vielen Fällen merkt man es nicht mal, es sei denn, man misst öfters den Lichtoutput.

Für eine Verwendung im Ex-Schutz spricht erst mal nichts dagegen (kein Funkenflug, keine große Hitze) - aber bitte weiterlesen!

Nun ist die Angabe der Lebensdauer ein wichtiger Punkt. Leider ist sie abhängig von der Betriebstemperatur. Öfters wird hier mit einem theoretischen Wert von 50.000h geworben, doch dieser gilt nur bei einer Chiptemperatur von 25°C.
Setze ich eine LED eines erfahrenen Herstellers voraus, und weiterhin einen erfahrenen Leuchtenhersteller, der diesen Zusammenhang kennt und technisch beherrscht, dann wären 50.000 Betriebsstunden bei einer dauerhaften Umgebungstemperatur von ca. 10°C erreichbar.

Das soviel zur LED selber. Allerdings benötigt sie zum Betrieb noch eine Elektronik, die die Betriebsparameter (konstanter Strom) bereitstellen muss. Auch muss die (meistens) vorgesehene Netzspannung auf einen niedrigeren Wert herabgesetzt werden. Z.B. benötigt eine weiße 20W-LED (Multichip) immerhin eine Gleichspannung von 15-20V (typabhängig), um diesen Strom bereitstellen zu können. Dafür ist eine relativ aufwendige Elektronik nötig. Und hier gibt es Unterschiede wie Sand am Meer. Die hauptsächliche Schwachstelle für eine lange Lebensdauer der LED-Leuchte ist eben diese Elektronik.

Eine Eignung für den Einsatz im EX-Schutz wird hauptsächlich durch diese Elektronik bestimmt. Natürlich spielen da noch andere konstruktive Gegebenheiten eine Rolle.

Es muss für den Einsatz einer LED-Leuchte (oder auch einer „stinknormalen“ Leuchte) im explosionsgefährdeten Bereich ausdrücklich ein Hinweis auf die Eignung (gelbes Warndreick mit schwarzem Schriftzug „Ex“) angebracht sein.

HansHanno (LED-Spezialist)

PS. Ich habe versucht, hier einige grundlegende Zusammenhänge „technikfrei“ darzustellen

Hallo HansHanno!
Vielen Dank für die ausführliche Antwort.
Ich habe mittlerweilen mal einen China-Chip gekillt. Er „stirbt“ lautlos :smile:
In unserer Werkstatt arbeiten wir „nur“ mit brennbaren Stäuben. Da kann’s im dümmsten Fall schon mal krachen. Klar wäre eine EX-Zertifizierung Maximal, aber beim Preis ist eine IP 65 halt das Optimum. Wo kein Wasser reinkommt passt auch kein Staub durch.
Bisher haben wir Leuchtstoffröhren in den allseits beliebten Feuchtraumleuchten. Der Nachteil dieser Teile ist halt, daß man im Winter erstmal eine Weile Disko- Flacker-Beleuchtung hat und hell wird’s erst nach einer ganzen Weile. LED’s sind sofort da und leuchten auch bei sibirischen Temperaturen hell und lieben, im Gegensatz zu meinen Mitarbeitern, die Kälte.
Bei uns gilt noch die alte Weisheit: „Das rechte Wetter für meinen Knecht - arbeitet er nicht, so friert er recht!“ Dumm nur, daß ich meist selbst mein eigener Knecht bin…
Rainia

Hallo Rainia,

danke für Deine Antwort. Apropos Leuchtstoffröhren: es gibt Austauschprodukte mit LEDs. Inzwischen sind sie auch stabil (vom richtigen Hersteller natürlich). Wäre vielleicht der beste Weg für Deine Aufgabe, weil die Lampen selber ja noch mal gekapselt sind. Doppelt sicher ist gerade gut genug…

Gruß
HansHanno