LED Retrofit versus komplette LED Leuchten

Die Technologie der Licht-Emittierenden Dioden ersetzt mehr und mehr die herkömmlichen Leuchtmittel in der öffentlichen und industriellen Beleuchtung. Soll ein HQL-Leuchtmittel mit kleiner bis mittlerer Leistung (50W – 150W) ersetzt werden, steht man häufig vor der Wahl: LED-Retrofit-Leuchtmittel oder komplette LED-Leuchte. Der niedrigere Preis und die deutlich einfachere Umrüstung sprechen häufig für LED-Retrofit, jedoch gibt es auch immer wieder Kritiker der Retrofit-Technologie. die sowohl begründete Vorbehalte vorbringen, oft aber auch nur Vorurteilen erliegen, die häufig durch eine gute Lobbyarbeit gestreut werden. Dieser Artikel soll setzt sich mit den Vor- und Nachteilen der Retrofit-Technologie auseinander und soll helfen, objektiver zu entscheiden zu können, wo der Einsatz Sinn macht und wo nicht..

1) Lebensdauer und Temperatur
Der Begriff der "Lebensdauer" im Zusammenhang mit LED Leuchten und Leuchtmitteln unterliegt - positiv ausgedrückt - wohl dem größten Interpretationsspektrum aller relevanter Parameter. Sowohl bei Anbietern als auch bei Kunden. Häufig findet man unter der „Lebensdauer“ Angaben wie 50.000 Stunden, 100.000 Stunden oder sogar mehr ohne jede Erklärung was das bedeutet. Die Erwartungshaltung, die hier entsteht, steht häufig in keiner Relation zu der tatsächlichen Leistungsfähigkeit des kompletten Produktes. Diese Angabe spezifiziert fast immer die Zeit, in der der Lichstromrückgang der eingesetzten Leuchtdioden unter genau definierten Umgebungsbedingungen 30% beträgt (der L70 Wert) und hat damit nur wenig mit der Lebensdauer des Produktes zu tun, das aus wesentlich mehr Komponenten besteht!

Eine kritische Komponente, die einen deutlich größeren Einfluß auf die Lebensdauer des Produktes haben kann ist das Netzteil, bzw. die Treiberelektronik. Dessen elektronische Komponenten unterliegen einem Alterungsprozess wie alle elektronischen Bauteile, aber ein Ausfall des Netzteils bedeutet den Totalausfall der gesamten Leuchte. Man muß davon ausgehen, dass man während eines Leuchtenlebens das Netzteil mindestens einmal austauschen muß. Bei Leuchten mit schlechtem Wärmemanagement auch durchaus häufiger. Bei allen LED Leuchten ist dies mit mehr oder weniger Aufwand möglich. Die Helecta Retrofit Leuchtmittel sind derzeit die einzigen uns bekannten Vertreter der Retrofit Technologie, bei denen ein Austausch des Netzteils problemlos durchgeführt und somit die Lebensdauer verlängert werden kann.

2) Wartung
Herkömmliche Leuchtmittel – Quecksilberdampf- oder Natriumdampflampen – werden durchschnittlich alle 4 Jahre gewechselt weil sie entweder komplett ausgefallen sind oder nicht mehr genügend Licht abgeben. Nach 4 Jahren, also rund 16000 Betriebstunden, liegt der Lichtstromrückgang bei LEDs mit gutem Wärmemanagement im Bereich von ca. 5-10% und damit noch weit vor dem Wartungsintervall. Trotzdem kann es Gründe geben, die Leuchtdioden zu tauschen, da deren Effizienz (in Lm/Watt) in den nächsten Jahren noch deutlich gesteigert werden wird. Heute gängige Leuchtdioden liefern um die 130 Lumen/Watt. Ein Wert, der sich in den kommenden Jahren voraussichtlich verdoppeln wird. Dies bedeutet, Kommunen die heute komplette LED Leuchten (Köpfe) installieren, müssen sich in einigen Jahren überlegen, ob sie auf die dann erhältlichen LED Module aufrüsten, um ihrer Beleuchtungspflicht weiterhin mit höchster Effizienz und Wirtschaftlichkeit nachzukommen. Es werden nach wie vor LED Leuchten angeboten, bei denen diese Möglichkeit der Nachrüstung überhaupt nicht gegeben ist. Viele Hersteller jedoch sehen diese Option durch einen modularen Aufbau ihrer LED Leuchten vor. Bei kompletten Leuchten ist daher darauf zu achten, dass sowohl die Netzteile alsauch die LED Module einfach und kostengünstig auszuwechseln sind. Wie unter 1) erwähnt ist auch bei den Helecta Retrofit Leuchtmitteln der Tausch des Netzteils einfach zu bewerkstelligen. Der Austausch der Leuchtdioden ist bauartbedingt nicht möglich, macht aber auch wirtschaftlich wenig Sinn. Man muß bedenken, dass ein komplettes Helecta LED Retrofit Leuchtmittel in etwa so viel kostet wie ein LED Modul für eine LED Leuchte.

3) Energieeffizienz
Energieeffizienz bedeutet nicht nur einen geringeren Stromverbrauch, sondern letzendlich wieviel Licht man auf der Straße, dem Weg oder dem Platz für seine eingesetzte Energie erhält. Durch optimierte Optiken oder speziell angeordnete Leuchtdioden haben komplette LED Leuchten hier einen Vorteil gegenüber LED Retrofit Leuchtmitteln. Bauartbedingt sind diese universell einsetzbar und nicht für eine bestimmte Leuchte oder eine bestimmte Anwendung optimiert. Wie effizient ein LED Retrofit Leuchtmittel wirklich ist, wird daher maßgeblich von der Leuchte, in der es zum Einsatz kommt, beeinflußt. Messungen mit verschiedenen Leuchtentypen haben ergeben, dass man sehr häufig gleichwertig 50-80W Quecksilberdampflampen durch unsere HE-ST-16 und 80-125W Quecksilberdampflampen durch unsere HE-ST-20 ersetzen kann. Die ermessenen Beleuchtungsstärken verglichen mit dem HQL Leuchtmittel waren bei Pilz-, bzw. Glockenleuchten dabei durchweg höher als bei Kofferleuchten.

4) Wirtschaftlichkeit und Zukunftssicherheit
Ein LED Retrofit Leuchmtittel liegt preislich bei ca. ¼ der Anschaffungskosten einer LED Leuchte. Die Energieeinsparung verglichen mit kompletten LED Leuchten ist jedoch vergleichbar. Das bedeutet, auch die Amortisationszeit beträgt nur ¼ der von kompletten LED Leuchten. Neben den vergleichsweise geringen Investitionen und den damit verbundenen kurzen Amortisationszeiträumen ist ein zusätzlicher Aspekt der für Retrofit spricht die Zukunftssicherheit. Durch genormte Sockel – E27 oder E40 – ist es stets möglich auf die aktuell effizientesten Leuchtdioden ohne aufwendige Umrüstung zu wechseln. Auch wenn Treiber und LED Module bei Leuchten vieler Hersteller gewartet oder ausgetauscht werden können, so bedeutet diese Umrüstung eine nicht unwesentliche erneute Investition und ein je nach Hersteller nicht unerheblicher Aufwand. LED Retrofit Leuchtmittel mit ihrem Standardsockel können dagegen in einem solchen Wartungsfall einfach durch die neueste Generation ersetzt werden.

5) Leistung
Hier kommen wir zu den Grenzen der Retrofit Technologie. Wie unter Punkt 1) beschrieben sind hohe Temperaturen Gift für die Lebensdauer von Leuchtdioden und Treiberelektroniken. Bei LED-Leuchtenköpfen kann das komplette Lampengehäuse als Kühlkörper benützt werden, bei den Retrofit hingegen ist die Kühlfläche auf die geringe Baugröße des Leuchtmittels begrenzt. Um eine wirtschaftliche Lebensdauer von vielen jahren zu erreichen, muß die Leistung begrenzt werden. Stand heute sehen wir die Grenze für Retrofit bei rund 30W. Leuchtmittel höherer Leistung werden sowohl an der Oberfläche (Leuchtdioden) als auch im Innern (Treiber) bei passiver Kühlung zu warm und altern sehr schnell. Das bedeutet, realistisch kann man LED Retrofit je nach Leuchtentyp als Ersatz bis 125W, in Ausnahmefällen bis 150W Quecksilberdampflampen verwenden, darüber hinaus kommen lediglich komplette LED Leuchten mit höherer Leistung und einer entsprechenden Kühlfäche in Frage.

6) Zusammenfassung
Es gibt verschiedene Szenarien, die für die eine oder für die andere Lösung sprechen. Bei hohen zu ersetztenden Leistungen, bereits maroden Leuchten oder auch aus stilistischen Gründen spricht vieles für den Einsatz von Komplettleuchten. Retrofit-Leuchtmittel sind dann häufig die sinnvollere Alternative, wenn die maximal verfügbare Leistung ausreicht und die vorhandenen Leuchtenköpfe noch eine ausreichende Restlebensdauer aufweisen. Letztendlich muss entschieden werden, welches Szenario wirtschaftlich die bessere Wahl darstellt; technisch sollte man keines der beiden ausschließen.