Lichtausbeute in Abhängigkeit der Zeit

An (noch) wenigen, neuen, Lampen wird die Entwicklung der Lichtausbeute über die Betriebszeit untersucht. Hier werden die Lampen an Konstantspannung betrieben. Gemessen werden Strom, Spannung und Lichtstrom in der UK2 (größer, daher thermisch stabiler). Die, leicht driftende, Spannung des Netzgerätes (Conrad PS2403-D) wird bis auf Ausnahmen (z.B. HPR78 bei ca. 10 Stunden) nicht nachgeregelt. Zur besseren Vergleichbarkeit werden Leistungsaufnahme und Lichtausbeute auf den Startwert normiert dargestellt (vgl. Bild 3.18)

Bild 3.18: Lichtausbeute und Leistung (normiert auf Startwerte)
\begin{figure}\centering
\subfigure[Lichtausbeute und Leistung \uml uber Betrie...
...width=5.5cm]{Meszwerte/Birnen/Lichtstrom/Lichtausbeute_Leistung}}
\end{figure}

Die Meßergebnisse der ersten Lampe (HPR78) sahen auf den ersten Blick dramatisch aus, sind es bei max. ca. 2% stetiger, kontinuierlicher Änderung aber nicht. Der Trend scheint aber sicher zu sein. Weitere Messungen werden mehr zeigen (neuer Hydra-Schädel, den es abzuschlagen gilt:=). Besonders Interessant ist das starke Auseinanderlaufen von Leistungsaufnahme und Lichtausbeute nach einer Stunde, stark steigend. Hier sind mal wieder 100-Stunden-Versuche fällig:=( D.h. Shunt's und Meßgeräte sind auf Wochen belegt. Einige Lampen haben ca. eine Minute Betriebszeit (Klassifizierung in der UK, vgl. Bild G.1) hinter sich, sind insofern nicht als ,,nagelneu``zu bezeichnen. Hier ist aber auch die Testzeit in der Qualitätskontrolle beim Hersteller unbekannt.

Betrachtet man die Lichtausbeute als Funktion der Leistung in Abhängigkeit von der Betriebsdauer, so kann der Zusammenhang vorsichtig wie folgt beschrieben werden:


\begin{displaymath}
\frac{\Phi}{\Phi_0}=c_1\frac{P}{P_0}
\end{displaymath} (3.46)

Im Startbereich liegt bei den bisher gemessenen Lampen (HPR78 und der HPR60) ein $c_1$ von 4 vor. Im Laufe der Zeit verringert $c_1$ sich mit den Wicklungsverschweißern über 2 und 0,8 auf 0,5 (vgl. Bild 3.18(b)).

Schröder [Sc98] gibt folgende Abhängigkeiten bei Halogenlampen an.


$\displaystyle \frac{P}{P_{\mbox{\footnotesize Nenn.}}}$ $\textstyle \sim$ $\displaystyle \frac{U}{U_{\mbox{\footnotesize Nenn.}}}^{1,6}$ (3.47)
$\displaystyle \frac{\Phi}{\Phi_{\mbox{\footnotesize Nenn.}}}$ $\textstyle \sim$ $\displaystyle \frac{U}{U_{\mbox{\footnotesize Nenn.}}}^{1,4}$ (3.48)
$\displaystyle \frac{\Phi}{\Phi_{\mbox{\footnotesize Nenn.}}}$ $\textstyle \sim$ $\displaystyle \frac{P}{P_{\mbox{\footnotesize Nenn.}}}^{1,875}$ (3.49)

Für die Lampen in Bild 3.19 scheint für (3.47) eher ein Exponent von 1,5 zuzutreffen und für (3.48) ein Exponent von 3,05 (35W Halotone), 3,14 (HPR64) bis 3,2 (HPR60). Für (3.49) scheint damit eher ein Exponent von etwa 2,1 zuzutreffen (vgl. Bild 3.19).

Bild 3.19: Lichtstrom in Abhängigkeit der Leistung (bezogen auf Nennwerte)
\begin{figure}\centering
\subfigure[Vergleiche von verschieden Lampen und Appro...
...egraphics[width=6.5cm]{Meszwerte/Birnen/Lichtstrom/E_U_I_Fehler}}
\end{figure}

Die entsprechenden Nenndaten der Lampen:

Bis auf die übliche Streuung der absuluten Daten liegen der Werte sehr gut übereinander. Auch ist die mit 35W deutlich stärkere Halotone noch gut mit den HPR6x gut vergleichbar. Mit anderen Worten: Jedes am Rücklicht eingesparte/verschwendete und vorne eingesetzte Milliwatt macht sich doppelt bemerkbar! Insofern sind sparsame Rücklichter, wie z.B. einige3.25 DToplight-Varianten nur zu begrüßen! Allerdings erkauft man sich den vermehrten Lichtstrom mit verminderter Lampenlebensdauer.

Olaf Schultz, Hamburg-Harburg
2010-10-02