LED-Zimmerbeleuchtung: Hintergründe, Vorgehensweisen und Anregungen

[Livven]

So, ich möchte hier mal ein kleines "Projekt" vorstellen. Ich wollte LEDs zur Beleuchtung einsetzen - quasi aus Spaß an der Freude, da mich E-Technik interessiert.

Dieser Beitrag wird mit der Zeit noch ausgebaut - eine Anleitung, Links zu weiterführenden Seiten etc. werden spätestens am kommenden Wochenende folgen. Jetzt will ich nur ein paar Ergebnisse präsentieren und evt. den ein oder anderen zu ähnlichen Sachen anregen.

Idee

Eine kleine Schreibtischlampe von IKEA mit ihrer 20W-Halogenlampe hat mit zu viel Leistung verbraten, zumal das gelbe Licht beim Arbeiten die Konzentration nicht gerade fördert. Aus diesem Grund habe ich beschlossen, diese mit einer neutral-weißen Hochleistungs-LED umzubauen.

Desweiteren hat mich in letzter Zeit sehr aufgeregt, dass ich auf dem Boden immer so viele Sachen rumliegen hatte und nachts ohne Licht nicht ans Bett komme, ohne auf irgendetwas zu treten. Die Deckenlampe, eine ESL, wollte ich nicht durch häufiges Schalten strapazieren, also beschloss ich, eine LED-Leiste mit 36 SuperFlux-LEDs zu bauen. Diese sollte direkt über dem Bett montiert und zudem mit Wechselschaltern versehen werden, sodass ich sie an der Tür ein- und im Bett ausschalten kann.

Allgemeines

Materialien​

• Lötkolben bzw. Lötstation
• Lötzinn (für Anfänger bleihaltiges)
• Litze
• Isolierband
• Schrumpfschlauch

Vorgehensweise​

Abisolieren
Bei Leitern die isolierende Schicht, also den Lack oder Schrumpfschlauch, am Ende entfernen, um ihn anschlussfähig zu machen.
Lackdraht: Man schleift mit einem Taschenmesser oder einer Scheren-Klinge ein Ende, bis eine glänzende Schicht zum Vorschein kommt.
Litze: Mit einer nicht mehr ganz sauber schließenden Schere schneidet man vorsichtig ein Stück vom Schrumpfschlauch ab, indem man die Klingen etwas anwinkelt.

Löten
Hier weiß ich auch nicht genau, was empfehlenswert ist, da ich Anfänger im Löten bin. Dennoch teile ich hier mal meine Erfahrungen nach unzähligen Rückschlägen und Versuchen mit.
Zuächst sollte man eine Seite verzinnen und dann den Lötzinn kurz weglegen, um eine freie Hand zu haben. Danach kann man mit dieser das andere Ende festhalten und mit dem Lötkolben mit dem verzinnten Ende verbinden.

Isolieren
Die leitende Kontaktläche einer Lötstelle oder Ähnlichem kann zu Kurzschlüssen oder anderen unerwünschten Effekten führen, wenn diese nicht ordentlich isoliert wird. Dazu zieht man vor dem Löten ein Stück Schrumpschlauch über eine Seite und schrumpft diese, am besten mithilfe eines Teelichts. Alternativ kann man natürlich auch einfach Isolierband um die bestreffende Stelle wickeln.

Schreibtischlampen-Umbau

Materialien​

• Geeignete Schreibtischlampe (vorzugsweise mit Niedervolt-Halogenlampe)
• High-Power-LED (bspw. Cree Q5, evt. mit Platine
• Platine (nur bei Emitter-Version nötig)
• Kühlkörper
• Konstantstromquelle

Vorgehensweise​

...folgt...

Ergebniss​

Die umgebaute Lampe ist etwas dunkler als die 20W-Halogenlampe, was aber nur bei direktem Vergleich auffallen sollte. Für dieselbe Helligkeit muss man die LED entweder mit 1000mA betreiben, was jedoch eine entsprechende Kühlung vorraussetzt, oder man nimmt zwei bzw. drei und schaltet sie in Reihe bzw. parallel.

Das Licht ist allerdings neutralweiß, also zum konzentrierten Arbeiten besser. Da es dem Licht der Sonne näher kommt, hat man auch eher das Gefühl, es wäre tatsächlich tag.


Bilder wurden mit identischer Blende/Verschlusszeit aufgenommen.

LED-Leiste

Materialien​

• Holzleiste oder Platine
• LEDs (mit großem Abstrahlwinkel, am besten SuperFlux)
• Stecker-Schaltnetzteil (hier 12V)

Vorgehensweise​

...folgt...

Ergebniss​

Die Helligkeit der 36 LEDs ist etwa mit der einer 20W-Halogenlampe vergleichbar bzw. gar etwas heller, die Lichtfarbe ist zwar minimal kälter, aber dennoch warmweiß und dafür nicht so gelbstichig.

Mittlerweile wurde die Leiste mithilfe mehrer Holzteilchen, Winkeln und Schrauben über dem Bett montiert. Die LEDs blenden zwar, wenn man direkt reinguckt, was man aber auch als "Sichtschutz" aufassen kann.


Bilder wurden mit identischer Blende/Verschlusszeit aufgenommen.

Fazit

Vom Preis-/Leistungsverhältnis her lohnen sich LEDs zur Wohnraum-Beleuchtung zwar (noch) nicht, da der Anschaffungspreis in keiner Relation zur (wenn auch deutlich) verringerten Leistungsaufnahme steht, doch wenn man Spaß am Basteln hat, spricht auch nichts dagegen.

Weiterhin gibt es außerdem natürlich die Möglichkeit, mit RGB-LEDs Farbeffekte ins Spiel zu bringen; diese werden hier jedoch außen vor gelassen.

Links

Shops​

LED-Tech (versandkostenfrei) – bestellt man dort von einem Artikel eine größere Anzahl (bspw. 10 Stück), so erhält man oft einige zusätzliche. Ich habe 16 Widerstände bestellt und 17 bekommen, desweiteren 50 LEDs bestellt und etwa 60 bekommen. Vielleicht ist das aber auch woanders so.
Lumitronix – wirkt für mich strukturierter und übersichtlicher, ist aber etwas teuerer.

Foren​

LEDHilfe.de: Forum von Lumitronix, mit sehr gutem Tutorial-Unterforum (auf der Startseite etwas herunterscrollen)
LedStyles.de: Forum von LED-Tech

 

[Fritzler]

also deine anhänge gehenalle nicht;

Ungültige Angabe: Anhang
Wenn du einem normalen, gültigen Link im Forum gefolgt bist, wende dich bitte an den Webmaster.

das etwas dunkler liegt daran, dass eine 3W LED erst an eine 20W Halogenlampe rankommt
ich hab mir sone 5W LED vor kurzemn ja erst ans fahrradlicht rangeschraubt, einfach nur genial diese Leuchtstärke im vergleich zur vorherigen 3W Halogenfunzel...

welche versorgungsspannung nimmste denn für all deine LEDs?
btw, für deine RGB LEDs könnt ich dir gerne eine steuerung bauen*g*

 

[Livven]

Jo, die Cree könnte ich auch mit 1000mA betreiben, scheue mich aber aufgrund des Kühlungsbedarfs.

Für die SuFlux nehme ich ein normales 12V-Stecker-Schaltnetzteil von reichelt. Werde ich wohl ganztägig im Leerlauf lassen müssen, zumal ich nach den Ferien wohl noch mehr Sachen basteln werde, sodass es sich auch lohnt.

Und ja, ich habe für den Text zu lang gebraucht, sodass die Anhänge gelöscht wurden. Werde es aber noch im Laufe des Tages fixen und den Text etwas erweitern. Mit der Leiste bin ich außerdem noch nicht ganz fertig, muss sie noch über meinem Bett anbringen und mit zwei Wechselschaltern anschließen .

EDIT: Eingangspost weiter ausgebaut.

 

[JuJu80]

Hi Livven,
deine Montageanleitung ist nicht uninteressant. Ob man seine LEDs mit mehr Strom betreibt, dafür aber weniger braucht, aber allerdings Kühlung von nöten ist, oder ob man sich gleich mehr LEDs anschafft, dann aber Platine, Verschaltungsmaterial etc. braucht, dafür aber keine Kühlung, scheint so ein Abwägungsprozess zu sein, der je nach Situation wohl unterschiedlich ausfällt. Das teuerste ist ja wohl erst immer das Vorschaltgerät.

Wäre aber in deinem Fall nicht doch das eine Cree Q5 mit einer Kühlungsvorrichtung (Stück 5 €) billiger gewesen als die Reihenschaltung mit 35 Leds?

Möchte da auch mal ein bisschen basteln...
statt mir irgendeine Designerleuchte zu ersteigern

(verfasst von lampen -experte.de)

 

[mdave]

Ob man seine LEDs mit mehr Strom betreibt, dafür aber weniger braucht, aber allerdings Kühlung von nöten ist, oder ob man sich gleich mehr LEDs anschafft, dann aber Platine, Verschaltungsmaterial etc. braucht, dafür aber keine Kühlung, scheint so ein Abwägungsprozess zu sein, der je nach Situation wohl unterschiedlich ausfällt.

Kühlung ist eigentlich nicht das Problem, wenn man ausreichend Platz hat.
Man muss halt drauf achten, dass der Übergang zwischen Emitter und Kühlkörper ordentlich ist und Selbiger ausreichend dimensioniert.

Das teuerste ist ja wohl erst immer das Vorschaltgerät.

Wenn du nicht gerade Effizienzfanatiker bist und einen Lötkolben zur Hand hast . . .
Ein LM317 kostet ~25 Cent und macht bis 1,5A mit.
Dazu ein kleines Steckernetzteil.
Wenn man will, ist der Spaß dann auch voll dimmbar.

Ich könnte mir gut Deckenfluter mit 2 Cree MC-E in warmweiss vorstellen.
(oder der entsprechenden Menge XR-E 7090 R2 bzw. Q5, wenn der Preis der R2 weiter so überzogen bleibt.)

Möchte da auch mal ein bisschen basteln...
statt mir irgendeine Designerleuchte zu ersteigern

Mach das.
Du kannst dich bastelmäßig bisserl austoben und hast mit Glück am Ende ein vorzeigbares und nützliches Endprodukt.
Recht ungefährlich ist es dank Kleinspannung auch.
Nur eine Sicherung sollte man nicht vergessen. Bei den Strömen kann es durchaus zu Bränden kommen. (Und Sicherungshalter sind Centartikel, wenn man den Kram nicht gerade bei Conrad kauft. :-) )

Gruß,
David

 

[Livven]

Als Schreibtischlampe hab ich ja schon die Q5, wollte dann halt noch was anderes haben. Zumal so eine Leiste ja auch ziemlich schick aussieht, und zugleich als "Sichtschutz" (da sie so blendet) dient .

An deiner Stelle würde ich einfach beides – also Hochleistungs-LED und SuFlu-Leiste – ausprobieren. Und zur Leiste sei noch gesagt: Kauf dir unbedingt so eine Lochrasterplatine, um dir diese Heidenarbeit von Litzefutzelchen an LED-Beinchen anlöten und isolieren zu ersparen... Dafür habe ich geschätzt mindestens 10 Stunden dran gesessen, wobei es später dank etwas strukturierterem Vorgehen schneller ging.
___

Sorry, dass die Anleitung noch so spärlich betextet und bebildert ist, aber hab es an besagtem Wochende nicht so weit geschafft und jetzt hier auch keine Lust, großartig was zu schreiben. Geduldet euch also noch etwas, falls das hier denn überhaupt jemanden interessiert...

Ein kleines Update hat der Eingangspost aber nun erfahren.

 

[JuJu80]

Hi LIvven,
Hast du nur eine Cree XR-E 7090 Q5 für den Schreibtisch? Reicht da das Licht (von 200lm) oder hast du noch mit Reflektoren, Linsen aufgebessert.
Danke dann noch mal für deinen Tipp mit der Sufu-Leiste. Überlege, mir daraus jetzt eine Deckenleuchte mit 21 Suflus zubauen: 3,1V/18mA/2000mc
Immer 3 in Reihe an einem 180 Ohm Widerstand.
Würde das hinhauen? wir realisiere ich aber anschließend den Anschluss an 230 V? Mdave empfiehlt da LM317 ...

(verfasst von lampen- experte.de)

 

[Fritzler]

beim anschluss an 230V brauchste aber vorher nochn passendne trafo+gleichrichter

 

[mdave]

? wir realisiere ich aber anschließend den Anschluss an 230 V? Mdave empfiehlt da LM317 ...

Das habe ich niemals.

Ein LM317 kostet ~25 Cent und macht bis 1,5A mit.
Dazu ein kleines Steckernetzteil.

Na, merkt er was?
Das mit dem Lesen üben wir nochmal, hm?

Der 317er als Konstantstromquelle beschaltet ist auch eher für Hi-Power LEDs mit etwas höheren Strömen interessant.
Für deine paar mA tuns wohl auch erstmal Vorwiderstände.

3,1V/18mA/2000mc
Immer 3 in Reihe an einem 180 Ohm Widerstand.

Die 18mA würden dann bei ~12,5V fließen.
Wenn du ein entsprechendes Netzteil hast - nur zu.

 

[Livven]

@ JuJu80 Einfach ein Stecker-Schaltnetzteil (stabilisiert; reichelt ist am besten und günstigsten) und den Stecker wegschneiden. Deine Schaltung müsste auch gehen - hab aber nicht nachgerechnet, sondern nur überflogen . Und ja, die eine Q5 reicht, ohne Reflektoren und teure Linsen. Das weiße Licht wirkt außerdem auch viel besser, kann ich also nur empfehlen.

 

[JuJu80]

Hallo mdave,
sorry, da habe ick ma tatsächlich verlesen. Spannungsregeler und Netzgerät sollte man schon auseinanderhalten.
na gut, und dann würde mich noch mal interessieren, wie du die Spannung für meine geplante Deckenleuchte ausgerechnet hast? und auf das Ergebnis von 12,5 V kommst.
Welchen Widerstände müsste ich setzen, damit die Lampe bei 24 V mit 30mA betrieben wird, oder ist das aufgrund der höheren Wärmeentwicklung (Kühlung?) ungünstiger?

(verfasst von lampen- experte.de)

 

[DerErdBaer]

Bin auch noch dabei meine Ikea Nacht/Schreibtischlampe umzubauen, allerdings werde ich wohl 3x3Watt Rebel in Neutralweiß dafür nutzen. Wir werden es sehen wenn ich wieder etwas mehr Zeit hab.

Den 230V Strang werde ich aber ausserhalb des Gehäußes lassen, will sagen das Netzteil wird ausgelagert. Ist mir einfach sicherer.


Besteht deine Leiste aus Superflux ? Ich krieg das Bild nicht größer

@Juju80
Lies dich nochmal ein bisschen ein in das Thema, gerade hab ich noch ein wenig Angst um dich

 

[Livven]

Jo, das sind SuperFluxen (die mit 80° Abstrahlwinkel von LED-Tech), warmweiße. Streuen von der Lichtfarbe recht stark, einige sind fast kaltweiß, andere fast schon gelblich. Fällt aber normal nicht auf.

@ JuJu80 Als Starthilfe: Widerstandsrechner bei Lumitronix.

 

[DerErdBaer]

Planst noch weitere Umbauten ?

Bist immernoch in China im Urlaub ? Falls ja sitzt du ja doch relativ nahe an z.B. Cree und anderen Herstellern, kannst ja mal schauen obs da bei dir einen Elektronikladen gibt.
Preise nahe der Hersteller interessieren mich dochmal sehr.

 

[JuJu80]

Hallo,
@livven: danke für deinen Widerstandsrechner, ich wollte nämlich schon eine grüne mit einer roten led parallel schalten, dann wäre bei einem widerstand von 415 Ohm die rote LED vermutlich in Feuer aufgegangen...bzw die Lampe wäre sofort durch gebrannt

@DerErdBaer: Warum willst du für den Umbau deiner Ikea Nacht/Schreibtischlampe eigentlich eine 3x3Watt Rebel in Neutralweiß nutzen? Welche Vorteile hat die gegenüber einer Cree XR-E 7090 Q5?


(verfasst von lampen-experte.de)

 

[DerErdBaer]

Weils mehr Licht ist und ich sie gerade hier hab. (Letzteres zählt nicht so ganz hab auch noch kaltweiße XR-Es hier, find das neutralweiße der Rebels aber wirklich angenehm.)

Muss nurmal sehen ob es nicht eventuell Overkill für die Augen beim direkten Lesen ist. Das wollen wir ja auch nicht

 

[Onkelhitman]

Ähm nur mal so ne Rechenaufgabe, die macht man hier ja eigentlich auch immer:
Alle Leute schreiben von Verbrauch, aber viele wagen sich nicht an die Rechnung. Ich lasse hier mal den Netzteilverlust schlichtweg weg, da das unterschiedlich ist, je nach Netzteil.

20W Halogenlampe. Nehmen wir an, die nimmt auch genau die 20W aus deiner Steckdose. Du liest am Tag 2 Stunden. Also hast du das Ganze 2Std x 365T x 20W = 14,6KW/h Das sind Kosten im Jahr von 3,21€ bei 0,22€cent pro KW/h.
Wenn du das jetzt austauschst gegen LEDs dann hast du, was sollen wir sagen? 1W? Um die Rechnung oben zu sparen machen wir also: 3,21€ / 20 = 0,16€

Du "sparst" also pro Jahr 3,05€. Dafür musst du jedoch:
1. Netzteil kaufen
2. LEDs kaufen
3. Das Umbauen

Das summiert sich und in 10 Jahren hast du satte 30€ gespart. Klasse, wäre da nicht der Haken, dass dein PC in der Zeit um längen mehr gefressen hat während du diesen Beitrag geschrieben hast als du eingespart hast Das soll nicht böse klingen nur ein kleiner Seitenwink. Wenn man wirklich sparen will muss man auf alles acht geben. Und das ist fast schon unmöglich. Der Kühlschrank z.B. muss das ganze Jahr über an sein. Das sind schonmal 200-300KW/h. Der Küchenherd muss auch betrieben werden. Wenn ich den genau zum Kochzeitpunkt des Wassers ausschalte habe ich besitmmt 5W gespart. Aber der Aufwand ist zu groß.

Alles in Allem ist das Basteln hier im Vordergrund. Ich selbst besitze eine LED-Lichtleiste die ich in frickeliger selbstarbeit zusammengelötet habe. Das nur, weil ich keinen Dimmer nutzen wollte und ein gleichmäßiges Licht im Raum haben wollte. Die Leuchtstärke reicht aus aber die paar Euro die man spart machen den Braten nicht fett. Ich habe einen Durchlauferhitzer für Warmwasser, aber ich werde jetzt nicht jeden Tag kalt duschen um was einzusparen

PS: Dennoch eine sehr gelungene Bastelaktion von dir.

Zur Lichtleiste:
Wie hast du die LEDs angeschlossen? Hast du vor jeder LED einen Widerstand gehängt? Weil du mit 12V speist. Wenn ja: Du verbrätst mehr über die Widerstände als du mit den LEDs ziehst. Sagen wir grob 3V gehen an der LED drauf, und 9V gehen beim Widerstand flöten. Die Ausbeute ist da ziemlich gering. Besser: Entweder 3LEDs und ein Vorwiderstand, da die ja 3,6-3,8V haben. Oder aber 4 Stück in Reihe. Dann kriegt zwar jede nur ca. 3V, du sparst dir aber den Verlust durch Widerstände. Da sollte allerdings die Spannungsquelle saubere 12V abgeben und nicht zusehr schwanken.

 

[Livven]

Hab jeweils drei SuFlux in Reihe geschaltet und mit einem Vorwiderstand parallel ans Netzteil gehängt. Merke gerade, dass ich beim Netzteil auch einfach 9V auswählen und somit auf den Vorwiderstand verzichten kann... naja, egal. Die Verringerung beim Energieverbrauch ist ja auch wirklich nur eine kleine Nebenwirkung, wie gesagt steht hier das Basteln im Vordergrund.

Bin heute aus'm Urlaub zurückgekehrt und die LED-Leiste sitzt bombenfest an der Wand - schon mal nicht schlecht, angesichts der provisorischen Frickelei. Wenn ich dann mehr Zeit habe, wird der Eingangspost noch erweitert .

 

[JuJu80]

@ Onkelhitman: Mal eine Frage zu Deiner Rechnung. Ich wähle doch deshalb für meine Wandleuchte etc. LEDs, weil diese bei analoger Leuchtkraft weniger Watt verbrauchen. ZB sind flüssigkeitsgekühlte 4-Watt LEDs mit 150 lm von der Beleuchtungsstärke so stark wie eine 20 W-Glühlampe oder 7-W-ESL. Man das doch nicht immer eines zu eins rechnen, sondern muss je nach Leuchtmittel differenzieren, denke ich mal

(verfasst von lampen-experte.de)

 

[Onkelhitman]

Natürlich muss man differenzieren.
Aber wie willst du das machen? Das Problem sehe ich immer noch in mehreren Dingen. Zum einen rechnen einige Hersteller mit Lumen. Die anderen mit Lux wieder andere mit Candela.

Was das für mich als Laien bedeutet: Bahnhof. Ich persönlich blicke da nicht durch. Was ich durchschaue ist, wenn mir eine ungefähre Wattangabe in Glühbirnenformat gegeben wird.
Wenn auf den ESLs steht: "So hell wie eine 60W Glühbirne" dann versteh ich das. Aber LEDs in Fassungen kosten zuviel. Also sind wir wieder bei der Frickelsarbeit. Die ich aber auch dann meinen Gegebenheiten und Leistungen anpassen kann. Mein LED Licht z.B. soll meine Deckenlampen nicht ersetzen, sondern den Raum Hintergrundbeleuchten. So in der Art wie im Kino. Etwas gedämpftes/gedämmtes Licht.

Ansonsten müsste ich, um dieselbe Leistung meiner 2 ESLs mit jeweils 7W zu erreichen ich weiss nicht wieviele LEDs benutzen. Und da stellt sich die Aufwands/Kostenfrage. Wie oben gesehen. Es armortisiert sich, natürlich, wenn wir mal von den Ausfallraten der LED/ESL absehen. Wenn ich also wie oben die Rechnung pro Jahr 3€ spare ist das doch wohl kein Grund mir LEDs zu kaufen für evtl. 30€ damit ich an die Leistung der ESLs komme.

Daher kommt es auf den Anwendungsgrund an.

Mal davon ab, ich war letztens im Obi, da gibt es Glühlampen für 1,50€. Energiesparlampen von XXX für ab 3€. Und Osram/Phillips und Co. für 5-10€. LED Birnen (wenn man das so nennen kann) kosten noch 10-15€. Bei einer Lichtstärke von umgerechnet 24W als Glühbirne (stand drauf). Aber wenn ich davon 5 Stück in der Küche habe, sind mal eben 75€ weg. Und die Ersparnis ist geringer, als wenn ich mir ESLs kaufe.
PS: Achtung beim Kauf von ESLs von nahmhaften Herstellern! Die wundervolle Aussage: 5 Jahre Garantie ist für die Katz! Sieht man sich die Verpackungen genauer an, fällt einem auf der Rückseite der Verpackung auf: "5 Jahre Herstellergarantie bei einer Nutzung von 2Std täglich". Die 5 Jahre werden demnach nie erreicht, weil der Hersteller dann nämlich damit rechnet, dass man die Lampen 10 Std täglich benutzt . Ein cleveres Marketing auf das ich zuerst auch reingefallen bin. Von daher kauf ich mir lieber billige ESLs, die etwas für die Leuchtkraft brauchen, dafür aber auch nur die hälfte kosten. Die Einsparung an Watt für die 2 Minuten Anlaufzeit habe ich durch den geringeren Preis wett....