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[Leuchtmittel-Test] IKEA Halogen 20 W G4 12V

Dieses Thema im Forum "Köf3's LED-Tests" wurde erstellt von Köf3, 13. August 2017.

  1. Köf3

    Köf3 LED-Spezialist

    Hallo allerseits!

    Mal etwas grundlegend anderes als LEDs. :)

    Eine kleine Betrachtung eines Halogenleuchtmittels, wie man es auch heute noch in vielen Wohnungen finden kann.


    Technische Daten

    Marke/order code: IKEA
    Spannung: 12 V
    Sockel: G4
    Nennleistung: 20 W
    Kaufdatum: Ende 2014
    Betriebsstunden vor Test: zwischen 200 und 500


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    Halogenbirnen funktionieren im Grunde wie Glühlampen, sind aber dank des Zusatzes des Halogens Iod (daher der Name) etwas effizienter und liefern eine kältere Lichtfarbe im Bereich 2900 bis 3400 K.

    Charakteristisch für Halogenlampen sind der dickwandige und vor allem erheblich kleinere Glaskolben aus Quarzglas, der dem höheren Innendruck geschuldet ist. Zudem schlagen sich im Gegensatz zur klassischen Glühlampe keine Wolframdämpfe auf der Innenseite des Kolbens nieder, sodass dieser ebenfalls sehr kompakt gebaut werden.

    Dennoch wird auch hier das Licht wie bei einer herkömmlichen Glühlampe per Erhitzung einer dünnen Drahtwendel aus Wolfram erzeugt, sie ist also ein thermischer Strahler.

    "Die shot" bei 0,5 A und etwa 0,5 W:

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    Hier bei höherem Strom (0,8 A, etwa 2,5 W).

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    Es glüht nicht der komplette Draht im Kolben, nur der mittere, stark gewundene Teil erzeugt letztendlich Licht. Die Zuleitungen leuchten nicht, obgleich sie bei extremer Belastung schmelzen können.

    Durch den Betrieb entsteht eine sehr starke Hitze, die auch am äußeren Glaskolben mehrere Hundert Grad Celsius problemlos übersteigen kann. Es wird empfohlen, den Kolben einer Halogenlampe nicht mit bloßen Händen zu berühren, da durch Fettreste große Temperaturunterschiede auf dem Glas auftreten können. Dies kann tatsächlich zum Platzen des Glaskolbens führen - ein Phänomen, welches ich bereits selbst erlebt habe...


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    Eine Lichtquelle mit einem glühenden Draht verhält sich anders als eine LED; sie ist ein Kaltleiter - je höher die Temperatur des Drahtes, desto höher der Widerstand. Dies führt zu einem sehr hohen kurzfristigen Einschaltstrom (der durchaus 5-8 x höher als der Nennstrom sein kann) und kann die Birne beschädigen, ehe der Draht die maximale Temperatur erreicht hat. Die meisten Ausfälle von Glühlampen passieren beim Einschalten.
    Um dies zu verhindern, kann man einen sogenannten "Soft start" nutzen, d.h. die Lichtleistung wird langsam und kontrolliert aufgeschaltet um die Glühwendel auf Temperatur zu bringen.

    Effizient sind thermische Strahler grundsätzlich nicht. Der Großteil der abgegebenen Strahlung ist Infrarot, welches für uns Menschen nicht sichtbar ist.

    Die hier getestete Allerwelts-Halogenbirne erreicht bei der angegeben Betriebsspannung von 12 V eine Effizienz von 13,6 lm/W und einen Lichtstrom von 262 lm. Dies ist allerdings immer noch 20 bis 50 % höher als bei einer handelsüblichen Glühbirne mit gleicher Lichtleistung. Moderne LEDs bieten aber bei gleicher Farbtemperatur und gleichem Lichtstrom eine bis zu 10x höhere Effizienz!

    Wird der Strom allerdings über die Herstellerangaben deutlich erhöht, steigt die Effizienz deutlich und der Lichtstrom steigt extrem stark an. Genau dies geschieht vor allem bei Hotwire-(Taschen)Lampen.

    Mein vorliegendes Sample erreichte 23,0 V, bei genau 2000 lm und 2,41 A, was 55,4 W elektrischer Leistung bzw. das über 2,5-fache der Herstellerangaben entspricht. Die Effizienz lag zum Zeitpunkt des Ausfalls bei 35,6 lm/W.


    Dann schmolz die Glühwendel, gut an den Tropfenförmigen Gebilden am Draht zu erkennen:

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    Man muss sich grundsätzlich im Klaren sein, dass die Lebensdauer bei solch hoher Belastung über die Herstellerangaben hinaus extrem sinkt und in den Bereich weniger Stunden rückt. Birnen für Projektoren, Studio- oder Theaterbeleuchtung haben eine recht hohe Lichtausbeute und z.T. 3500 K Farbtemperatur, haben aber eben eine Lebensdauer von nur wenigen Stunden.

    Wenn eine Glühbirne schwierig oder nur mit hohem Kosten-/Zeitaufwand zu wechseln ist, sollte über eine Reduzierung der Betriebsspannung nachgedacht werden. Bei nur der Hälfte der angegebenen Betriebsspannung steigt die Lebensdauer so extrem an, dass selbst jahrzehntelanger Dauerbetrieb absolut kein Problem darstellt (vgl. Centennial light).


    Lichtfarbe


    Durch die thermische Abstrahlung hat sie einen extrem hohen Infrarotanteil und kaum Blau. Die Farbwiedergabe ist extrem hoch; mit Ra 97 bis 99 und R9 über 90 immer noch eine der höchsten aller Lichtquellen.

    Die Farbtemperatur steigt bei Überbestromung etwas an, da die Temperatur der Glühwendel steigt.
    Mehr als 3400 bis 3500 K sind nicht möglich.


    Fazit


    Halogenbirnen sind (im Vergleich zu LEDs) ineffizient und produzieren extreme Hitze. Dafür sind sie billig in Produktion und Einkauf, lassen sich wunderbar über den Restmüll entsorgen und bieten durch ihr völlig anderes Spektru eine hervorragende Lichtqualität.


    Danke fürs Lesen eines minimal anderen Leuchtmittel-Tests. :)

    Lieben Gruß, Dominik
     
    #1 Köf3, 13. August 2017
    Zuletzt bearbeitet: 13. August 2017
    TheT, LED, Maiger und 8 andere Flashys haben sich hierfür bedankt.
  2. nightlight

    nightlight Flashaholic**

    zum ThruNite-Shop
    desto höher der Widerstand. Ich glaube so ist es richtig!

    Gruß Steph
     
    Phantom hat sich hierfür bedankt.
  3. Köf3

    Köf3 LED-Spezialist

    Natürlich, danke für den Hinweis. :)
    Am besten nächstes Mal per PN, damit die Test-Threads nicht mit fachfremdem Inhalt gefüllt werden. ;)

    LG, Dominik
     
  4. The_Driver

    The_Driver Flashaholic***

    Miboxer.com
    Schöner Bericht!
    An einer Birne mit 3400K beißen sich die meisten high-cri LEDs die Zähne aus ;).

    Nebenbei, nightlight hat recht. Der Widerstand ist im kalten Zustand viel niedriger, was zu einem hohen Einschaltstrom führt (siehe dazu hier). Deswegen gehen Haushaltsbirnen auch grundsätzlich beim Einschalten kaputt.

    Diese Grafik zeigt, wie sich die Effizienz und die Lebensdauer zur Spannung verhalten.

    Ich würde bei den Eigenschaften der Birne noch die Nennlebensdauer mit angeben. Diese ist entscheidend, wenn man die Birne richtig einschätzen können möchte.
     
    #4 The_Driver, 13. August 2017
    Zuletzt bearbeitet: 13. August 2017
  5. Nuss

    Nuss Flashaholic**

    Obwohl ich ein technikgläubiger Mensch bin, gibt es Dinge, die möchte ich nicht missen. Und dazu gehört auch das Licht einer Halogenbirne.

    Tolle Review. :thumbup:
     
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