Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wie viel Lumen sind ein Watt


von So lala (Gast)


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Mich würde mal interessieren, wie viel Lumen einem Watt Lichtleistung 
entsprechen. Oder anders forumliert: Könnten wir elektrische Leistung 
ohne Verluste zu 100% in Licht wandeln - wie viele Lumen würde man bei 
einem Watt erhalten?
Das sollte eigentlich recht leicht zu berechnen sein, oder?

von Stefan F. (Gast)


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Siehe Wikipedia. Es kommt dabei auf die Farbe an, da die Einheit Lumen 
sich am menschlichen Auge orientiert.

von Bernhard S. (b_spitzer)


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Die Einheit Lumen bezieht sich auf die Empfindlichkeit des menschlichen 
Auges und ist Farbabhängig. Sooo einfach wird das dann doch nicht. In 
der Wikipedia ist aber zu finden:
[Quote]
Das menschliche Auge hat seine maximale Empfindlichkeit gemäß 
V-Lambda-Kurve bei einer Wellenlänge von 555 nm (gelbgrün). 1 Lumen ist 
definiert als der Lichtstrom einer 1,464 mW starken 555-nm-Lichtquelle 
mit 100 % Lichtausbeute. Eine 1,464 mW starke rote Lichtquelle liefert 
nur etwa 0,1 lm, da das Auge im Roten nur 10 % seiner maximalen 
Empfindlichkeit besitzt.
[/Quote]

von c-hater (Gast)


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So lala schrieb:

> Mich würde mal interessieren, wie viel Lumen einem Watt Lichtleistung
> entsprechen. Oder anders forumliert: Könnten wir elektrische Leistung
> ohne Verluste zu 100% in Licht wandeln - wie viele Lumen würde man bei
> einem Watt erhalten?
> Das sollte eigentlich recht leicht zu berechnen sein, oder?

Trollalarm. Eindeutig.

Wer heutzutage einerseits sich angeblich ernsthaft für ein derartiges 
Thema interessiert, andererseits aber nicht in der Lage sein will, auch 
nur den Wikipedia-Eintrag zum Lumen zu finden und zu verstehen, der kann 
nur ein Troll sein.

von M. N. (Gast)


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Bernhard Spitzer schrieb:
> 1 Lumen ist
> definiert als der Lichtstrom einer 1,464 mW starken 555-nm-Lichtquelle
> mit 100 % Lichtausbeute.[/Quote]

D.h. eine grüne Lichtquelle mit 100%-igem Wirkungsgrad und einer 
Leistunsgaufnahme produziert 1 W / (1,464 mW / lm) = 683 Lumen

von Ruby Rod (Gast)


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>D.h. eine grüne Lichtquelle mit 100%-igem Wirkungsgrad und einer
>Leistunsgaufnahme produziert 1 W / (1,464 mW / lm) = 683 Lumen


Wie grün? Grasgrün, Kristallgrün, einfach grün, unglaublich grün...

von d&g (Gast)


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>Wie grün? Grasgrün, Kristallgrün, einfach grün, unglaublich grün...
Dummes Geschwätz

von So lala (Gast)


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Oh, das ist ja fast schon enttäuschend. Das bedeutet ja, wenn man 
ungefähr das Spektrum eines schwarzen Strahlers emittieren möchte und 
das sogar ohne Verluste schafft, erreicht man nicht mehr als etwa 300 
Lumen... oO
Dann kann man ja davon ausgehen, dass der Wirkungsgrad von LEDs  in der 
Praxis kaum noch relevant steigen wird. Zwar lässt sich die Effizienz 
theoretisch noch verdoppelt, aber man kann zumindest nicht nochmal eine 
Größenordnung rausholen ;/

von Xyz X. (Firma: xyz) (khmweb)


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von Reinhard Kern (Gast)


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So lala schrieb:
> Oh, das ist ja fast schon enttäuschend.

Dann benutz halt die Licht-Wärme-Kopplung: wenn du den Rest zum Heizen 
nimmst, beträgt der Wirkungsgrad 100%.

Das schöne ist, man muss da garnix extra machen.

Gruss Reinhard

von stefan us (Gast)


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> Zwar lässt sich die Effizienz theoretisch noch verdoppelt, aber man
> kann zumindest nicht nochmal eine Größenordnung rausholen.

Ganze genau. Viel mehr geht gar nicht. In Zukunft werden wir uns wohl 
eher über LED Lampen mit besserem Spektrum freuen, als über weitere 
Energieeinsparung.

von Harald W. (wilhelms)


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So lala schrieb:

> Dann kann man ja davon ausgehen, dass der Wirkungsgrad von LEDs  in der
> Praxis kaum noch relevant steigen wird.

Das Problem ist inzwischen weniger die Lichterzeugung; da hat man wohl
schon fast das Maximum erreicht. Das Problem ist eher, das Licht auch
aus dem Kristall herauszukriegen.
Gruss
Harald

von Reinhard Kern (Gast)


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So lala schrieb:
> Zwar lässt sich die Effizienz
> theoretisch noch verdoppelt

Daran wäre auch kaum das mehr an Licht interessant, sondern dass weniger 
Wärme abgeführt werden muss - man braucht weniger Kühlkörper und/oder 
die Lebensdauer steigt. Bei 75% Wirkungsgrad hätte man nur noch die 
Hälfte abzuführen, oder man könnte bei gleicher Bauform doppelt so viel 
Licht erzeugen.

Gruss Reinhard

von Harald W. (wilhelms)


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Reinhard Kern schrieb:

> dass weniger Wärme abgeführt werden muss

Komisch, die alten Glühlampen hatten da nie Probleme mit...
:-)
Gruss
Harald

von Reinhard Kern (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Komisch, die alten Glühlampen hatten da nie Probleme mit...

Naja, ich hatte da so eine alte 500W-Nitrophot-Filmlampe, so ganz 
problemlos war die nicht zu handhaben.

Gruss Reinhard

von So lala (Gast)


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Das ist natürlich richtig, die Abwärme zu verringern ist nach wie vor 
ein großer Vorteil. Nur die Laufzeit von batteriebetriebenen Geräten 
lässt sich wohl wirklich nur noch verbessern, wenn mal endlich bei den 
Energiespeichern ein Schub nach vorne kommt ;)

von Marek N. (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Komisch, die alten Glühlampen hatten da nie Probleme mit...

http://de.wikipedia.org/wiki/Stefan-Boltzmann-Gesetz

Die Glühwendelt hat ca. 2700°C die LED stirbt schon bei 150°C.
Außerdem könnte die Glühwendel evtl. eine größere Fläche haben.

von Martin (Gast)


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stefan us schrieb:
> Ganze genau. Viel mehr geht gar nicht. In Zukunft werden wir uns wohl
> eher über LED Lampen mit besserem Spektrum freuen, als über weitere
> Energieeinsparung.

Und wie sieht es aus mit weissem Licht?
Während die Frage nach der maximalen Effizienz von 555nm-LEDs trivial 
aus der Definition zu beantworten ist, wäre doch viel interessanter, wie 
es für weisse LEDs aussieht. Für monochromatisches Licht kann man ja 
direkt die Definition des Lumen zusammen mit der V(Lambda)-Kurve 
verwenden.
Für weiss müsste man wohl zuerst definieren (Farbtemperatur wenn man 
beim schwarzen Strahler bleiben will oder Farbort wenn man auch 
Farbfehler mit erlauben will), was "weiss" eigentlich sein soll.
Dann müsste man sich überlegen, wie man die Leistung auf verschiedene 
Wellenlängen verteilt, so dass das Auge das als eben dieses Weiss sieht. 
Vermutlich braucht man die Empfindlichkeitskurven der drei L-, M- und 
S-Zapfen dazu. http://de.wikipedia.org/wiki/Farbwahrnehmung
Wenn man alle Kurven hätte, wäre es mit einem Gemisch aus mehreren 
(drei?) diskreten Wellenlängen ein Optimierungsproblem, die maximale 
Effizienz herauszubekommen.
Hat das schon mal jemand gemacht? Weiss jemand von fundierten 
Abschätzungen zum Thema weisses Licht? Wikipedia 
http://de.wikipedia.org/wiki/LED#Lichtausbeute nennt hier 350 lm/W, ohne 
allerdings Details oder Referenzen zu nennen.

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