Lichtstromrückgang Degradation

Lichtstromrückgang Degradation

Alle Leuchtmittel und Leuchten lassen im Laufe der Zeit in ihrer Leuchtkraft nach. Das betrifft ohne Ausnahme alles, was Licht erzeugt. Neue Leuchtmittel und Leuchten geben das vom Hersteller angegebene Licht ab, danach sinkt die Leuchtkraft im Laufe der Zeit. Das geschieht bei herkömmlichen Leuchtmitteln deutlich schneller als bei LED Leuchtmitteln. Der Rückgang geschieht allerdings nicht linear, sondern in einer mehr oder weniger steil abfallenden Kurve.

Hält der Lichtstrom sich zu Beginn konstant, wird er ab einem bestimmten Punkt schneller absinken.

Warum kommt es zu einem Lichtstromrückgang

Für das Nachlassen der Beleuchtung über die Zeit sind verschiedene Faktoren verantwortlich. Die technischen Komponenten eines Leuchtmittels und einer Leuchte sind der Alterung unterworfen. Aber auch äußere Faktoren beeinflussen den Rückgang. Jedes Leuchtmittel und jede Leuchte haben zum Beispiel einen optimalen Betriebstemperatur-Bereich. Wird dieser bei z.B. Leuchtstoffröhren unterschritten oder bei LEDs überschritten fördert dies die Alterung. Auch Störungen in der Stromzufuhr haben Auswirkungen auf die Leuchtstärke. Besonders bei LED Leuchten kommt es auf eine optimale Wärmeableitung und Bestromung der LEDs an.

Nennlebensdauer bzw. Bemessungslebensdauer

Um einen Lichtstromrückgang bestimmen zu können, braucht man eine Bezugsgröße. Da Leuchten und Lampen keine einheitliche Lebensdauer haben, geben die Hersteller eine Nennlebensdauer an. Bei LEDs liegt diese meistens bei 50.000 Stunden. Dies ist ein Zeitraum, in dem der Betrieb in Bezug auf Ausfall und Alterung wirtschaftlich ist. Das Leuchtmittel kann nach diesem Zeitraum weiter genutzt werden. Ein Ausfall und ein Unterschreiten der gewünschten Beleuchtungsstärke wird dann aber zunehmend wahrscheinlicher.

Wie wird Degradation gemessen

Der Lichtstrom eines Leuchtmittels wird in einer Ulbrichtkugel ermittelt. Hier wird das komplette Licht gemessen, welches von dem Leuchtmittel ausgesendet wird. Durch Kontrollmessungen im Laufe der Zeit kann der Lichtstromabfall ermittelt werden. Da besonders LEDs eine äußerst lange Lebensdauer besitzen, ist es wirtschaftlich aber nicht möglich, einen Test über die komplette Nennlebensdauer laufen zu lassen. Testlabore altern deshalb das Leuchtmittel künstlich. Dies kann z.B. durch eine höhere Arbeitstemperatur erfolgen. So wird mittels Messungen und Erfahrungswerten eine Kurve des Lichtstromrückgangs ermittelt.

Auszeichnung

Angegeben wird der Rückgang dann vom Hersteller in Verbindung mit der Nennlebensdauer. Dies beruht auf Angaben in der DIN EN 62722-1 (Arbeitsweise von Leuchten – Teil 1: Allgemeine Anforderungen), der DIN EN 62722-2-1 (Arbeitsweise von Leuchten – Teil 2-1: Besondere Anforderungen an LED-Leuchten) und für LED Module der DIN 62717 (LED-Module für die Allgemeinbeleuchtung – Anforderungen an die Arbeitsweise). Ein Wert wie zum Beispiel 50.000h L70 gibt an, dass nach 50.000 Stunden Leuchtdauer der Lichtstrom um 30% zurückgeht. 40.000h L80 gibt dann an, dass nach 40.000 Stunden noch 80% der zu Beginn erreichten Beleuchtungsstärke erreicht wird.

Degradation in der Beleuchtungspraxis

Spielt die Degradation in der Beleuchtung von Wohnhäusern eher eine untergeordnete Rolle, ist sie für die professionelle Beleuchtung äußerst wichtig. Bei der Beleuchtung von Industrie und Gewerbe werden in der DIN 12464 und der Arbeitsstättenrichtlinie für jeden Bereich Beleuchtungsstärken vorgegeben, die erreicht werden müssen. Diese müssen zu jeder Zeit erreicht werden – auch wenn die Leuchteninstallation schon einige Jahre zurück liegt. Daher wird der Lichtstromrückgang bei einer professionellen Lichtplanung berücksichtigt. Er spielt bei dem einkalkulierten Wartungsfaktor eine Rolle. Die Beleuchtungsstärke wird dann bei einer neu installierten Beleuchtungsanlage meist etwas höher liegen als in der Planung berechnet (ebenfalls abhängig von Reflexionsgraden), um deren Rückgang über die Zeit auszugleichen. Automatisieren kann man dies mittels einer Lichtsteuerung, die konstant eine angegebene Beleuchtungsstärke hält. Diese gleicht dann den Lichtstromrückgang im Laufe der Zeit aus, indem sie die stärker ausgelegten Leuchten korrespondierend dimmen.