FAQ-Stunde(n) zu LED-Beleuchtung am Fahrzeug

Hallo Landyfriends,

LED am Auto ist ja immer wieder Thema. Da ich ein bisserl damit zu tun habe, stehe ich hier gerne Rede und Antwort. Ich werde versuchen keine Werbung zu machen, aber da ich ja persönlich viel mit Nolden, Osram und Hella zu tun habe, werden die wohl des öfteren als Beispiel herhalten müssen. Mir geht es aber sehr darum Wissen zu vermitteln und Fragen zu klären. Ggf. ziehe ich Sachen hier raus und mache ggf. einen Landypedia-Artikel dazu.

Solltet Ihr Fragen zu LED-Beleuchtung haben, einfach hier in den Fred rein damit. Ich werde versuchen zeitnah zu antworten.

Zu Anfang, quasi als Start oder Aufhänger, möchte ich etwas zu Lumen sagen.

Lumen

Lumen ist der Lichtstrom, in Summe also alle Strahlen, die von der Leuchtquelle ausgehen. Es ist der am häufigsten genannte und strapazierte Wert bei Beleuchtung. Je nach Einsatzzweck hat er unterschiedliche wichtige Bedeutung. Beim Auto, wo es oft um die Beleuchtung einer Fläche geht, ist er nicht der wichtigste. Dort ist "Lumen on the road" (tatsächlich ein Fachbegriff), gemessen und angegeben in Lux sehr wichtig (Lux = Beleuchtungsstärke auf Fläche bezogen). Aber auch gestreutes "Lumen" ist nicht ganz unwichtig, da diese nicht auf die Straße treffenden Strahlen die ebenfalls wichtige Ausleuchtung der Bereiche oberhalb der Fahrbahnoberfläche übernimmt. Aber, das meiste soll schon auf der Straße landen.

Lumen wird auf verschiedene Arten angegeben und gemessen. Für Scheinwerfer im Automotive-Bereich sind die Angaben wie folgt:

1) Die Lumen die von der LED (oder dem Leuchtmittel) ausgegeben werden auch "raw lumen" genannt.

2) Die Lumen die von dem optischen System ausgegeben werden "LED module lumen" (Lichtquelle, Shutter und Linse oder Reflektor).

3) Die Lumen die vom Scheinwerfer ausgeben werden "Netto Lumen" (Zusätzlich mit Abschlussscheibe, Bezel und Blende).

4) Die Lumen die Auf der Straße landen "lumen on the road" - Der Wert hierzu wird in Lux angegeben, siehe ISO-Lux-Diagramm.

Die UN-ECE-Regeln richten sich nach Nr. 2, LED-Module Lumen. Das beinhaltet nicht die Abschlussscheibe, die weitere Verluste bedeutet. Gemessen in einer Ulbrichtkugel (ähnlich dem von mir erwähnten Goniofotometer, aber ohne Hochrechnung auf theoretische Lumen). Interessanterweise gibt es Scheinwerfer, bei denen die Raw Lumen tatsächlich ohne Linse seitens des Herstellers angegeben werden, was seitens der Homologation für die UN-ECE-Genehmigung erlaubt und akzeptiert wird. Der Grund ist mir nicht bekannt, die Definitionshoheit hat der Hersteller, aber sie ist auch bei der Homologation bekannt.

Das macht den Lumenvergleich zwischen den Herstellern für den Kunden extrem schwierig. Schon alleine weil der Hersteller definieren kann, was als Raw Lumen gilt. Kommen dann noch die anderen maßgeblichen Faktoren (punkt 3) hinzu, ist der Lumenvergleich schon fast obsolet. Das führt wieder zum Vergleich per ISO-Lux oder der Inaugenscheinnahme.

"Effective Lumen output" kann am ehesten mit den Netto Lumen verglichen werden. Sie beziehen die LED-bedingte Leuchtstärkenreduzierung durch Erhitzung (also wenn Betriebstemperatur erreicht wurde), Verarbeitungsschwankungen und das ganze optische Gedöns vor der Lichtquelle, mit ein.

Interessanter wäre doch, was die in der SAE als Basis für Lumen nehmen.

Gruß

AWo

Abschlussgläser - Polycarbonat (PC) oder Acryl (PMMA)?

Bei Leuchten mit Kunststoffgläsern können beide Materialen angetroffen werden. Worin liegen die Unterschiede, die Vor- und Nachteile?

Von den optischen Aspekten hat PMMA leichte Vorteile. Es ist transparenter (Opazität&Transparenz), das bedeutet weniger Verlust, es hat einen besseren Brechungsindex, ist UV-stabil (es vergilbt nicht) und es ist kratzbeständig.

Polycarbonat ist aber wesentlich robuster, sprich schlagfester. Das ist mit der Hauptgrund, warum bei Frontscheinwerfern ausnahmslos PM zum Einsatz kommt. Ausnahmslos zumindest dann, wenn der Scheinwerfer auch der amerikanischen SAE entsprechen soll. Weitere Vorteile für PC liegen bei der Rissbildung (z.B. durch Steinschlag) als auch bei der Temperaturbeständigkeit, gerade bei starken oder häufigen Wechseln.

Die UN-ECE erfordert nur einen Sandstrahltest, die SAE aber auch einen Schlagtest (nach SAE J575, J580) den PMMA nicht bestehen würde. Dieser fordert eine Stahlkugel mit 23 mm Durchmesser und 50 g Gewicht aus 40 cm Höhe auf die Scheibe fallen zu lassen.

Die UN-ECE erfordert in in Regelung 149 zusätzlich eine Hartlackbeschichtung für Kunststoff-Abschlusscheiben.

Heute war eine gute Gelegenheit einmal das Verhalten der Nolden LED bei Schnee zu testen. Und zwar bei Schnee, der so um die 0 Grad fiel. Es war so warm, dass er nicht wirklich liegenblieb. D.h. er ist nass, feucht und pappt gut. Schnee bei tieferen Temperaturen also so ab -10, -12 Grad ist eh kein Problem da er trocken ist und gar nicht haftet. Der wird einfach durch den Fahrtwind weggeweht.

Ich erwartete also Schnee vor dem Scheinwerfer, da der ja in einer Art Trichter sitzt und nicht weg kann. Die fahrt ging über 45 Min. Landstraße, Autobahn und kleine Orte.

Ich wollte da ein ganzes Video draus machen, aber der Handyakku war leer, da ich die ganze Fahrt über Telefoniert habe...erst ging der Ton weg, dann das Video.

Was man aber sehen kann ist, dass die Abblendlichtlinsen frei waren, sie entwickeln und geben anscheindend genug Wärme ab und sie liegen wohl nah genug an der Abschlusscheibe. Da es hier keinen Reflektor gibt, gab es also auch keine Einschränkung in der Lichtperformance.

Wenn es nochmals schneien sollte, mache ich ein neues Video.

Gruß

AWo