[Beleuchtung] E27 LED Retrofit gehen in geschlossener Außenleuchte kaputt / Empfehlung Leuchtmittel mit hoher zulässiger Betriebstemperatur / Umgebungstemperatur

[Moepl]

Hallo zusammen!

Wir haben uns im Außenbereich die Steinel Außenleuchten L30 ohne Bewegungsmelder [Außenleuchten L 30 | STEINEL] montiert. Diese Lampe ist, zumindest unserer Meinung nach, sehr hübsch. Wie wir allerdings feststellen mussten, braucht diese Lampe ein Leuchtmittel mit hohem Lichtstrom um die von uns gewünschte Helligkeit bzw. Ausleuchtung zu erreichen. Also haben wir Philips CorePro Glass LED Lampen mit 13 W/2000 lm [Philips CorePro Glass Lampen mit hoher Lichtstärke, LEDbulb, A67, 120 W | Philips lighting DE] installiert. Die elektrische Leistungsaufnahme der Lampe von 13 W liegt dabei unter dem Maximum von 15 W für die Steinel Außenleuchten L30. Die Leuchten werden in mehreren Gruppen von verschiedenen Kanälen einer bzw. mehrerer MDT Schaltaktoren (AKS) geschaltet. Soweit so gut. Allerdings hatten wir schon im Zeitraum von wenigen Wochen bis hin zu mehreren Monaten diverse Ausfälle bei den Leuchtmitteln. Auch die nachgelieferten (daher relativ sicher aus einer anderen Charge) ausgetauschten Leuchtmittel fielen nach diesem Zeitraum erneut aus. Feuchtigkeit, Korrosion etc. in den Lampen konnten wir beim Austausch dabei nicht feststellen.

Bei unseren Recherchen sind wir auf den Effekt gestoßen, dass LED Leuchtmittel im Vergleich zwar sehr effizient sind aber natürlich trotzdem Wärme emittieren, die sich in geschlossenen Lampengehäusen stauen kann und in Verbindung mit der relativ hohen Temperaturempfindlichkeit der LED Technologie zu einer Lebensdauerreduzierung um 90% führen kann. Dieses Thema war uns in dieser Form völlig unbekannt. Wir dachten 13 W < 15 W = alles gut.😁 Wir gehen aber mittlerweile davon aus, dass die Temperatur im geschlossenen Lampengehäuse soweit ansteigt, dass die zulässige Umgebungstemperatur des Leuchtmittels (45 °C laut Hersteller) mehr oder minder stark überschritten wird und die Lebensdauer dadurch so stark herabgesetzt wird, dass es schon nach kurzer Zeit versagt.

Leider sind wir einer Lösung damit noch nicht wirklich näher gekommen. Aber zuerst die Frage ob jemand einen alternativen Erklärungsansatz hat, warum die Leuchtmittel so schnell versagen. Als Lösungsansatz hatten wir, da eine wesentliche Reduzierung des Lichtstroms nicht gewünscht ist, an Leuchtmitteln mit höherer zulässiger Umgebungstemperatur gedacht. Das einzige von uns gefundene Produkt was damit wirbt [MEGAMAN - Technisches Licht in bewährter Profi-Qualität], erzeugt allerdings lange nicht den erforderliche Lichtstrom. Kennt jemand unseren Anforderungen entsprechende Produkte oder hat einen Vorschlag für einen anderen Lösungsansatz?

Vielen Dank schonmal vorab!

[Lennox]

Ich behaupte jetzt mal die früheren E27 Halogen oder ohmschen Glühlerzen mehr Hitze erzeugt haben. Deshalb die Frage was willst du mit 15 Watt E27 erstrahlen.., denke qualitativ wertige Hersteller wie Philips Osram & Co halten deutlich länger.

[dreamy1]

Ähm...er hat doch oben geschrieben, dass Philips drin sind...und was bringt die Erkenntnis, dass Glühlampen früher noch heißer wurden????

Eine sehr leistungsstarke im geschlossenen Gehäuse, das geht in den seltensten Fällen lange gut. Durch den Wärmestau überhitzt am Ende das LED-Leuchtmittel. Die Angabe 15W bei Steinel bedeutet lediglich, dass das Gehäuse (und Plastik) das thermisch aushält, mehr nicht.

Wie lange sind die Leuchten denn am Stück eingeschaltet?

Ich sehe da nur drei Möglichkeiten: weniger Leistung der LED, Einschaltdauer begrenzen, andere Leuchte.

EDIT: oder eine E27 Energiesparlampe...die wird da auch weniger empfindlich sein und Farbwiedergabe spielt in so einer Außenleuchte eh kaum eine Rolle, hinter einer Milchglasabdeckung noch weniger.

[Knochen]

@moepl: Im Produktdatenblatt steht, dass eine Verwendung in geschlossenen Leuchten nicht möglich ist.

Was habt ihr mit der Leuchte eigentlich vor?
2000 Lumen ist schon sehr hell und als Leuchte an der Hausmauer blendet sie bei direkter Abstrahlung.
Besser wären mehrere Downspots.

[Moepl]

Das die 15 W sich nur auf die erlaubte installierte elektrische Leistung in der Lampe beziehen war uns bewusst. Wir sind nur einfach nicht auf die Idee gekommen, dass bei einem 13 W Leuchtmittel (~ 8-9 W Heizleistung) in der Lampe Temperaturen entstehen, die dem Leuchtmittel selbst schaden könnten. Den Hinweis im Datenblatt haben wir mittlerweile auch gesehen aber da wir in diese Richtung vorher, wie gesagt gar nicht gedacht hatten bzw. uns das Thema gar nicht bewusst war, haben wir vorher nicht danach gesucht. Das ist natürlich ganz klar unser Fehler. Die 2000 lm fanden wir auch sehr reichlich aber wir mussten bei Tests mit unterschiedlichen Leuchtmittel feststellen, dass wesentlich weniger uns einfach zu dunkel war. Die seitlichen Bleche der Lampe und die offensichtlich eher niedrige Transparenz des lichtdurchlässigen Teils schlucken sehr viel der Helligkeit.

Die Lampen werden letztendlich durch einen Bewegungsmelder geschaltet, also gibt es keine feste Leuchtdauer. Wir wünschen uns aber schon, dass man die Lampen mehrere Stunden am Stück betreiben kann.

Wir suchen also letztendlich nach einem folgenden Leuchtmittel:

Sockel: E27
Lichtstrom: ~2000 lm bzw. so viel wie möglich
Eignung für Betrieb in geschlossenen Leuchten

Ob eine Energiesparlampe in diese Kategorie gefallen wäre weiß ich nicht genau allerdings ist, wie ich auch gerade lernen musste, die Herstellung sowie Ein- und Ausfuhr in bzw. aus der Europäischen Union dieser Leuchten seit 2022/2023 verboten. Trotzdem gute Idee, da wäre ich gar nicht drauf gekommen. Herkömmliche Glüh- oder Halogenlampen wären wegen der Beschränkung des Gehäuses auf 15 W auch nicht in Frage gekommen obwohl sie von sich aus natürlich hitzefest gewesen wären. Es scheint also darauf hinauszulaufen, dass es entweder irgendwo ein hitzefest(er)es LED-Leuchtmittel gibt und/oder wir uns mit weniger Lichtstrom zufriedengeben müssen. Bei letzterem müsste man sich natürlich auch erstmal herantasten was ist der Lampe langfristig "überlebt". Bei Philips wäre dieses Leuchtmittel [Philips MASTER UltraEfficient LED-Lampe, LEDbulb, A60, 60 W | Philips lighting DE] das mit dem höchsten Lichtstrom, welches die Freigabe zum Betrieb in geschlossenen Leuchten hat. Das wären dann allerdings auch nur 840 lm. Kann jemand mehr bieten?😉

Die Lampen an sich zu tauschen wäre natürlich (licht)technisch die beste Lösung, kommt aber wegen des Arbeitsaufwands und der Kosten aktuell nicht in Betracht.

[dreamy1]

Könntest auch sowas testweise versuchen: Aigostar Led Lampe E27 15W Warmweiß Leuchtmittel Mais Glühbirnen 3000K 1510 Lumen Groß Abstrahlwinkel 360° Glühlampe T3 4U 5er Verpack : Amazon.de: Beleuchtung

Oder sowas, Suchwort "Maiskolben LED": Fondiiz E27 LED Warmweiss 3000K, 16W 2200LM Extra Hell Glühbirne E27 Entspricht 200W Halogenlampe, LED Birne e27 230V, Energiesparlampe E 27 Maiskolben, Leuchtmittel e 27 Nicht Dimmbar, 4er Pack : Amazon.de: Beleuchtung

Die verteilen die Abwärme der LEDs zumindest auf deutlich mehr Fläche, was für die Haltbarkeit gut ist.

Wenn Platz ist: Philips Trueforce CorePro LED HPL, LED HPL, Oval, 220-240V | Philips lighting DE

Die sind als Ersatz für Straßenleuchten etc. gedacht...

[Lennox]

Könntest auch sowas testweise versuchen: Aigostar Led Lampe E27 15W Warmweiß Leuchtmittel Mais Glühbirnen 3000K 1510 Lumen Groß Abstrahlwinkel 360° Glühlampe T3 4U 5er Verpack : Amazon.de: Beleuchtung

Oder sowas, Suchwort "Maiskolben LED": Fondiiz E27 LED Warmweiss 3000K, 16W 2200LM Extra Hell Glühbirne E27 Entspricht 200W Halogenlampe, LED Birne e27 230V, Energiesparlampe E 27 Maiskolben, Leuchtmittel e 27 Nicht Dimmbar, 4er Pack : Amazon.de: Beleuchtung

Die verteilen die Abwärme der LEDs zumindest auf deutlich mehr Fläche, was für die Haltbarkeit gut ist.

Wenn Platz ist: Philips Trueforce CorePro LED HPL, LED HPL, Oval, 220-240V | Philips lighting DE

Die sind als Ersatz für Straßenleuchten etc. gedacht...

ähm un was bringen deine Chinakracher bzw. bist ja auch wieder bei Philips gelandet...

[dreamy1]

Also beigetragen hast Du bisher exakt 0,0...und gelesen hast Du die Posts anscheinend auch nicht. Hast Du Langeweile?

Die Abwärme schon im Leuchtmittel möglichst flächig zu verteilen (in Form von zig kleinen LEDs), hilft hier. Deshalb die Maiskolben-LEDs, die müssen nicht zwangsläufig schlecht sein weil sie aus China kommen.

Ein Philips-LM als E27-Glühbirnenform war schon im ersten Posts des TE verbaut und war nicht haltbar - aber dazu muss man halt lesen, was geschrieben wird.

[Moepl]

Der Gedanke mit den Maiskolben-LEDs und flächig verteilter Wärme hört ich logisch an. Wobei auch hier sicherlich Grenzen bezüglich der Abgabe der Wärme durch den sich langsam erwärmenden Lampeninnenraum bestehen. Noch spannender finde ich den Vorschlag mit der Philips Trueforce CorePro LED HPL, weil hier die Angabe bezüglich der Verwendung in geschlossenen Leuchten, im Gegensatz des von uns bislang verwendeten Leuchtmittel, explizit "Ja" lautet. Größentechnisch ist diese allerdings wirklich gewaltig. Ich habe mal den Umriss aus dem Datenblatt +/- ein paar Millimeter in der richtigen Größe ausgedruckt und gemeinsam mit einer gewöhnlichen E27 Birne und dem aktuell verwendeten Leuchtmittel, welcher aus der Serie mit hoher Lichtstärke stammt und eine etwas größeren Bauform hat gemeinsam fotografiert. Das wird in der Lampe sehr knapp und könnte gerade so eben passen, oder eben auch nicht. Ich habe den Pfad mal weiter verfolgt und bin u.a. auf diese hier gestoßen [Philips Trueforce Core LED SON-T, LED SON-T, Röhrenform, 220-240V | Philips lighting DE] die zwar deutlich kompakter ist aber sowohl etwas zu viel elektrische Leistung hat, als auch mit 2800 lm nochmal deutlich heller und damit wahrscheinlich zu hell ist. Alternativ gäbe es bei Osram/LEDVANCE noch diese [HQL LED FILAMENT VALUE 1800LM 13W 827 E27 | HQL LED FILAMENT VALUE | LEDVANCE] die auch etwas kompakter als die Philips Trueforce CorePro LED HPL ist aber direkt über dem Schraubgewinde schon einen größeren Durchmesser als die Standardlampen zu haben scheint, was auch dazu führen könnte, dass sie nicht in die Lampe passt.

Was mich interessieren würde ist, ob jemand weiß, was der grundsätzliche Unterschied bei all diesen Leuchtmitteln zu meinen bislang verwendeten Leuchtmitteln ist. Halten sie auf Grund der verwendeten Bauteile und Materialien höhere Temperaturen aus oder erzeugen diese vielleicht auch gar nicht erst bzw. zumindest nicht so punktuell? Haben sie bessere Kühllösungen, die auch bei wärmeren Umgebungsbedingungen noch Wärme an die Umgebung abgeheben können und sind deswegen von den Ausmaßen generell größer? Wobei letzteres zumindest bei den Varianten in Röhrenform, die es in der Bauform bist fast 50 W und 10000 lm gibt, gar nicht so aussieht.

Wenn ansonsten keine völlig neuen Vorschläge mehr kommen, werde ich wohl mal verschiedene Leuchtmittel besorgen und ausprobieren ob irgendeins in die Lampe passt. Danke auf jeden Fall schonmal für alle Antworten bislang!

[dreamy1]

Der Schlüssel liegt in einer möglichst hohen Lichtausbeute (lm/W, möglichst >150lm/W), damit für die benötigte Lichtleistung möglichst wenig thermische Verlustleistung anfällt. Am Besten gepaart mit einer möglichst großen Oberfläche direkt im Inneren an der LED-Anbindung zum Rest des Leuchtmittels selbst (Platine, Sockel, Gehäuse). Damit wird die punktuelle Erwärmung an den einzelnen LED-Elementen gering gehalten.

Bei den "normalen" LEDs mit Filament-Technik im Glaskolben bin ich da vorsichtig, da diese dummerweise meist in einem (Glas-)Kolben stecken und damit schon der erste Wärmestau entsteht - bei wenigen und kleinen Einzellichtquellen -, das Leuchtmittel kann hier nur überleben, wenn zumindest eine Wärmeabfuhr über den Kolben an die Umgebung möglich ist - das setzt aber eine Mindestgröße der Leuchte voraus, damit das funktioniert. Hier haben wir aber die unglückliche Kombi mit kleiner Leuchte, so dass diese Wärmeabfuhr deutlich eingeschränkt ist. Vermutlich noch IP65 und "dicht", also keine Belüftungsöffnungen (die wären hier hilfreich).

Je nach Aufbau des Leuchtmittels (Filament-Technik direkt an 230V oder LEDs mit extra Elektronik) gibt es da mitunter auch nochmal temperaturempfindliche weitere Bauteile im Leuchtmittel. Und bei den LEDs selbst gibt es auch Qualitätsunterschiede, insbesondere bei der Lichtausbeute und Langzeitverhalten nahe an der maximalen Temperaturgrenze. Ich würde mich da eher im professionellen Bereich umsehen (Philips Professional statt Philips Consumer) oder halt mal die o.g. Maiskolben-LEDs probieren, dort wird die Abwärme zumindest auf einer großen Platinenfläche im Inneren verteilt. Bei Leuchtmitteln aus dem Profisegment sind zudem meist Vorkehrungen der Kühlung vorgesehen (mehr Fläche, Kühlkörper...).

Wenn 1500 Lumen benötigt werden, sind das bei einer 15W LED mit 100lm/W rund 15W thermische Verluste, bei einer mit 150 lm/w sind es nur noch 10W. Das kann bei der Temperatur direkt am Halbleiter (der LED) einen sehr großen Unterschied machen, was die spätere Lebensdauer angeht, weil die Sperrschichttemperatur dadurch vielleicht 20-30 Grad niedriger ausfällt.

Ich persönlich würde bei so einer kleinen Leuchte aber gar kein so "starkes" Leuchtmittel verbauen (max. 6-8W el. Leistung). Zum einen wegen der thermischen Situation, aber wie oben auch schon genannt wurde, vor allem aus ergonomischen Gründen - so eine >2000lm Granate blendet einfach und ist für die Augen eine viel zu starke Punktlichtquelle. Dann lieber 1-2 mehr und dafür mit der Leistung runter.