Warum wir von LEDs in Hauptlampen und vom testtube-Design so überzeugt sind...

IMG_8042

In der Taucherszene standen in den letzten zehn Jahren die verschiedenen Leuchtmittel mehr oder weniger in Konkurrenz zueinander. Die alte, lichtschwache, aber robuste Halogen-Glühlampe war genauso im See zu finden wie die lichtstarken, aber anfälligen HID-Gasentladungslampen und - langsam, aber zunehmend - auch die LED.

Wir wollen hier aus unserer Sicht die Entwicklung aufzeigen und eine Lanze für das Leuchtmittel der Zukunft in Kombination mit einer sehr alten Technologie brechen.

1.) Warum eigentlich Testtube? 

DSC00791-2-2-Kopie

Mit dem Testtube-Design kann man besonders gut fokussieren und defokussieren - das ist bekannt. Testtube hat aber noch ganz andere Berechtigungen: 

1.) reduziert man im Vergleich zu einer Konstruktion mit Frontscheibe erheblich die dichtenden Flächen und den druckbeaufschlagten Raum im Kopf einer Taucherlampe.

2.) kann man aufgrund der Halbkugel- und tonnenförmigen Konstruktion des Tubus die Wandstärke erheblich dünner gestalten und reduziert somit Leistungsverluste (die im Vergleich bei Frontscheiben gern mal 17-20% ausmachen. Unsere Testtubes haben lediglich 3mm Wandstärke, bei einer Frontscheibe entsprechend dem Durchmesser unseres Reflektors (ca. 75mm) wäre man locker bei 15-18mm Glasdicke.

3.) und das ist der wesentliche Vorteil: beim Testtube-Design kann man einen redundanten Brenner mitführen, das geht bei einem kompletten geschlossenen Kopf eher nicht. Dabei ist zu bedenken: je größer der Reflektordurchmesser, desto besser die Fernwirkung, weil in der durchstrahlten Säule bei gleicher Dichte an Schwebteilen mehr Licht am Ziel ankommen kann. 

4.) Testtubes sind uralt und robust. Schon Jean-Jaques Cousteau und Hans Hass haben sie benutzt, weil sie um die genannten Vorteile bzgl. Druck und Optik wussten. Einziger Nachteil: der Reflektor ist immer kratzanfällig und muss ggf. ausgewechselt werden können. Bei der "sunbeam" ist dies in 1 Minute erledigt, bis auf ein Taschenmesser oder einen Zahnstocher braucht man nichts an Werkzeug. Natürlich ist ein geschlossenes System vermeintlich wartungsfreier (Schmutz, Korrosion usw.), aber das hat man mit heutigen Materialien und Fertigungsmethoden (unser Zerspaner fragte in der ersten Serie, wie viel Hundertstel Millimeter Präzision wir denn im POM bräuchten...) ziemlich gut im Griff. 

Für uns gibt es für eine Hauptlampe eigentlich keine Alternative zum Testtube-Design. Andere Konstruktionen mögen kleiner sein, bringen unserer Meinung nach aber weder Effizienz noch das Lichtergebnis oder die Chance, einen kaputten Brenner unter Wasser zu tauschen - was bei der "sunbeam" beispielsweise Standard ist. Vielleicht kann man sich einen Mini-Ersatzkopf einstecken, beim Testtube taucht man hingegen mit dem gleichen guten Licht binnen einer Minute weiter. Akku aus, Brenner raus und ab, neuen dran, einschalten, fertig. Der Brenner hat Maße von 100mm Länge x 26 (45)mm Breite, da kommt kein kompletter Kopf dieser Leistung mit.

2.) Wieso LED-Technik heute konkurrenzfähig ist und die Gegenargumente immer geringer werden.

Das Problem mit den LEDs resultierte in der Vergangenheit aus mehreren Teilproblemen. 

1.) Leistungsgrenze in Lumen/Watt

2.) emittierte Lichtmenge pro mm2

Daraus resultierend war die Frage nach der Fokussierung im Nassreflektor limitiert und die grundsätzliche Frage nach der Nutzbarkeit als Hauptlampe gestellt. 

3.) Wärmeentwicklung und Ableitung

Die Folgen losgelöteter LEDs sind bekannt. Bauartbedingt brauchen wir ja immer kleine Brennerdurchmesser für einen guten Fokus im Nassreflektor, was sich wiederum in der Kühlung negativ auswirkt. Neuere LEDs sind hitzebeständiger und heizen gleichzeitig weniger. 

4.) Spektralzusammensetzung

Die spielt eine wesentliche Rolle dabei, ob Licht unter Wasser blendet, weit reicht und/ oder ob man noch Farben sieht. Hier war HID für Videofilmer manchmal schwierig, LED konnte bis vor etwa 5 Jahren nicht mitspielen. 

Heute sieht das schon anders aus. Mittlerweile gibt es LEDs, die bei kleinen Durchmessern und gutem Abstrahlverhalten genügend Licht der benötigten Qualität (Kaltweiss für Entfernung im dunklen, klaren Wasser, warm für Farbkontraste und Signalwirkung bei Umgebungslicht von der Oberfläche) bereitstellen können. 

Flächig ging das schon etwas länger, aber für einen Testtube-Aufbau braucht man nun mal sowas wie einen halben Punktstrahler. Das widerspricht eigentlich der Konstruktion einer LED, weil es immer eine Grundfläche gibt. Wir kommen aber mittlerweile so nah ran, dass der kritische Durchmesser unterschritten und Spots von 4-6 Grad realisierbar sind. Noch ist der Markt guter LEDs überschaubar, es sind aber sehr gute Varianten verfügbar. 

Was das Streulicht angeht, handelt es sich um drei Kernfragen. Wir betrachten Spektralzusammensetzung und Anteilsverteilung in Corona und Spot sowie die Lichtstärke insgesamt. Außerdem ist hier dimmen wirklich sinnvoll. Grundsätzlich gilt: je kälter und stärker das Licht und je feiner der Sedimentnebel, desto schlimmer der Blendeffekt. Bei groben Schwebteilen kann man das oft vernachlässigen, wer mal Mergel oder Ton aufgewirbelt hat, kennt das Problem. 

Laserlicht wäre irgendwann vielleicht spannend, ist aber von zu vielen Fehlerquellen abhängig. Da sind LEDs mittlerweile wirklich gut. Eine Hochleistungs-LED brennt bis zu 50.000 h, die Elektroniken sind stabiler als in jeder HID-Lampe und Wirkungsgrade von 97-98% sind inzwischen Standard. Die Lichteffizienz von HID ist inzwischen auch erreicht. Unserer Meinung nach sind damit alle anderen Leuchtmittel binnen 5 Jahren Geschichte. 

HID  - also Gasentladungslampen, die mittels Plasmabogen Licht emittieren - hatte einen wesentlichen Vorteil gegenüber LED. Sieht man ein Spektraldiagramm, gibt es bei einer LED in der Regel zwei Spektral-"Berge", einen Leistungspeak beim kaltweiss und einen wesentlich flacheren Hügel im gelbroten Bereich. Daraus resultierte das Problem, dass man zwar rechnerisch "viel" Licht (kaltweiss) hatte, welches aber nur bei klarem, dunklen Wasser gut nutzbar war. HID-Licht verteilt sich gleichmäßiger, spart aber dadurch wesentlich Energie, dass das Diagramm wie ein Kamm aussieht. Das bedeutet, dass nur partiell Licht emittiert wird, dafür aber aus allen Farbbereichen. Seit es LEDs gibt, deren grün-gelb-rot-Hügel größer bei gleichzeitiger Abnahme des kaltweissen Peaks wird, schwindet dieser Vorteil und der Nachteil anfälliger Zündelektroniken sowie schockempfindlicher Brenner überwiegt.

Wer Fragen oder Anregungen hat, kann uns gern eine E-Mail schicken: info@oceanex.de

In der Taucherszene standen in den letzten zehn Jahren die verschiedenen Leuchtmittel mehr oder weniger in Konkurrenz zueinander. Die alte, lichtschwache, aber robuste Halogen-Glühlampe... mehr erfahren »
Fenster schließen
Warum wir von LEDs in Hauptlampen und vom testtube-Design so überzeugt sind...

IMG_8042

In der Taucherszene standen in den letzten zehn Jahren die verschiedenen Leuchtmittel mehr oder weniger in Konkurrenz zueinander. Die alte, lichtschwache, aber robuste Halogen-Glühlampe war genauso im See zu finden wie die lichtstarken, aber anfälligen HID-Gasentladungslampen und - langsam, aber zunehmend - auch die LED.

Wir wollen hier aus unserer Sicht die Entwicklung aufzeigen und eine Lanze für das Leuchtmittel der Zukunft in Kombination mit einer sehr alten Technologie brechen.

1.) Warum eigentlich Testtube? 

DSC00791-2-2-Kopie

Mit dem Testtube-Design kann man besonders gut fokussieren und defokussieren - das ist bekannt. Testtube hat aber noch ganz andere Berechtigungen: 

1.) reduziert man im Vergleich zu einer Konstruktion mit Frontscheibe erheblich die dichtenden Flächen und den druckbeaufschlagten Raum im Kopf einer Taucherlampe.

2.) kann man aufgrund der Halbkugel- und tonnenförmigen Konstruktion des Tubus die Wandstärke erheblich dünner gestalten und reduziert somit Leistungsverluste (die im Vergleich bei Frontscheiben gern mal 17-20% ausmachen. Unsere Testtubes haben lediglich 3mm Wandstärke, bei einer Frontscheibe entsprechend dem Durchmesser unseres Reflektors (ca. 75mm) wäre man locker bei 15-18mm Glasdicke.

3.) und das ist der wesentliche Vorteil: beim Testtube-Design kann man einen redundanten Brenner mitführen, das geht bei einem kompletten geschlossenen Kopf eher nicht. Dabei ist zu bedenken: je größer der Reflektordurchmesser, desto besser die Fernwirkung, weil in der durchstrahlten Säule bei gleicher Dichte an Schwebteilen mehr Licht am Ziel ankommen kann. 

4.) Testtubes sind uralt und robust. Schon Jean-Jaques Cousteau und Hans Hass haben sie benutzt, weil sie um die genannten Vorteile bzgl. Druck und Optik wussten. Einziger Nachteil: der Reflektor ist immer kratzanfällig und muss ggf. ausgewechselt werden können. Bei der "sunbeam" ist dies in 1 Minute erledigt, bis auf ein Taschenmesser oder einen Zahnstocher braucht man nichts an Werkzeug. Natürlich ist ein geschlossenes System vermeintlich wartungsfreier (Schmutz, Korrosion usw.), aber das hat man mit heutigen Materialien und Fertigungsmethoden (unser Zerspaner fragte in der ersten Serie, wie viel Hundertstel Millimeter Präzision wir denn im POM bräuchten...) ziemlich gut im Griff. 

Für uns gibt es für eine Hauptlampe eigentlich keine Alternative zum Testtube-Design. Andere Konstruktionen mögen kleiner sein, bringen unserer Meinung nach aber weder Effizienz noch das Lichtergebnis oder die Chance, einen kaputten Brenner unter Wasser zu tauschen - was bei der "sunbeam" beispielsweise Standard ist. Vielleicht kann man sich einen Mini-Ersatzkopf einstecken, beim Testtube taucht man hingegen mit dem gleichen guten Licht binnen einer Minute weiter. Akku aus, Brenner raus und ab, neuen dran, einschalten, fertig. Der Brenner hat Maße von 100mm Länge x 26 (45)mm Breite, da kommt kein kompletter Kopf dieser Leistung mit.

2.) Wieso LED-Technik heute konkurrenzfähig ist und die Gegenargumente immer geringer werden.

Das Problem mit den LEDs resultierte in der Vergangenheit aus mehreren Teilproblemen. 

1.) Leistungsgrenze in Lumen/Watt

2.) emittierte Lichtmenge pro mm2

Daraus resultierend war die Frage nach der Fokussierung im Nassreflektor limitiert und die grundsätzliche Frage nach der Nutzbarkeit als Hauptlampe gestellt. 

3.) Wärmeentwicklung und Ableitung

Die Folgen losgelöteter LEDs sind bekannt. Bauartbedingt brauchen wir ja immer kleine Brennerdurchmesser für einen guten Fokus im Nassreflektor, was sich wiederum in der Kühlung negativ auswirkt. Neuere LEDs sind hitzebeständiger und heizen gleichzeitig weniger. 

4.) Spektralzusammensetzung

Die spielt eine wesentliche Rolle dabei, ob Licht unter Wasser blendet, weit reicht und/ oder ob man noch Farben sieht. Hier war HID für Videofilmer manchmal schwierig, LED konnte bis vor etwa 5 Jahren nicht mitspielen. 

Heute sieht das schon anders aus. Mittlerweile gibt es LEDs, die bei kleinen Durchmessern und gutem Abstrahlverhalten genügend Licht der benötigten Qualität (Kaltweiss für Entfernung im dunklen, klaren Wasser, warm für Farbkontraste und Signalwirkung bei Umgebungslicht von der Oberfläche) bereitstellen können. 

Flächig ging das schon etwas länger, aber für einen Testtube-Aufbau braucht man nun mal sowas wie einen halben Punktstrahler. Das widerspricht eigentlich der Konstruktion einer LED, weil es immer eine Grundfläche gibt. Wir kommen aber mittlerweile so nah ran, dass der kritische Durchmesser unterschritten und Spots von 4-6 Grad realisierbar sind. Noch ist der Markt guter LEDs überschaubar, es sind aber sehr gute Varianten verfügbar. 

Was das Streulicht angeht, handelt es sich um drei Kernfragen. Wir betrachten Spektralzusammensetzung und Anteilsverteilung in Corona und Spot sowie die Lichtstärke insgesamt. Außerdem ist hier dimmen wirklich sinnvoll. Grundsätzlich gilt: je kälter und stärker das Licht und je feiner der Sedimentnebel, desto schlimmer der Blendeffekt. Bei groben Schwebteilen kann man das oft vernachlässigen, wer mal Mergel oder Ton aufgewirbelt hat, kennt das Problem. 

Laserlicht wäre irgendwann vielleicht spannend, ist aber von zu vielen Fehlerquellen abhängig. Da sind LEDs mittlerweile wirklich gut. Eine Hochleistungs-LED brennt bis zu 50.000 h, die Elektroniken sind stabiler als in jeder HID-Lampe und Wirkungsgrade von 97-98% sind inzwischen Standard. Die Lichteffizienz von HID ist inzwischen auch erreicht. Unserer Meinung nach sind damit alle anderen Leuchtmittel binnen 5 Jahren Geschichte. 

HID  - also Gasentladungslampen, die mittels Plasmabogen Licht emittieren - hatte einen wesentlichen Vorteil gegenüber LED. Sieht man ein Spektraldiagramm, gibt es bei einer LED in der Regel zwei Spektral-"Berge", einen Leistungspeak beim kaltweiss und einen wesentlich flacheren Hügel im gelbroten Bereich. Daraus resultierte das Problem, dass man zwar rechnerisch "viel" Licht (kaltweiss) hatte, welches aber nur bei klarem, dunklen Wasser gut nutzbar war. HID-Licht verteilt sich gleichmäßiger, spart aber dadurch wesentlich Energie, dass das Diagramm wie ein Kamm aussieht. Das bedeutet, dass nur partiell Licht emittiert wird, dafür aber aus allen Farbbereichen. Seit es LEDs gibt, deren grün-gelb-rot-Hügel größer bei gleichzeitiger Abnahme des kaltweissen Peaks wird, schwindet dieser Vorteil und der Nachteil anfälliger Zündelektroniken sowie schockempfindlicher Brenner überwiegt.

Wer Fragen oder Anregungen hat, kann uns gern eine E-Mail schicken: info@oceanex.de

Zuletzt angesehen