Wenn bei Ihnen nagelneue Lampen reihenweise dem LED-Tod erliegen, könnte das an kurzen Überspannungen in Ihrem Stromnetz liegen. Schuld sind etwa Blitzeinschläge, eventuell aber auch Leuchtstoffröhren im gleichen Stromkreis.
Potienzielle Gefahr für LED-Lampen und -Leuchten: Blitzeinschläge können Überspannungen im Stromnetz verursachen. (Fotos/Montage: W. Messer)
Erst kürzlich hat es die brandenburgische Gemeinde Wandlitz erwischt: Nach einem Blitzschlag wurden gleich mehrere der 640 Euro teuren LED-Straßenleuchten plötzlich stockdunkel. Einen Überspannungsschutz hatten sie nicht. Der geschätzte Aufpreis von ca. 40 bis 80 Euro erschien der Kommune offenbar anfangs zu hoch in Relation zum Risiko. Neu angeschaffte Leuchten sollen künftig jedoch damit ausgerüstet werden – immerhin.
Tatsächlich sind vor allem die Wind und Wetter ausgesetzten LED-Außenleuchten gerne mal Opfer von „transienten Überspannungen“ im Stromnetz. Dabei können weit über 10.000 Volt erreicht werden – teils nur für Sekundenbruchteile; das genügt aber schon, um LED-Module oder Bauteile der Vorschaltelektronik irreparabel ins Jenseits zu schicken. Deshalb werben die Anbieter von Schutzschaltungen vorwiegend bei gewerblichen und öffentlichen Abnehmern für ihre Geräte.
Kurzzeitige („transiente“) Überspannungen in einem Wechselstromnetz. Normal wären die Sinus-Schwingungen im 50-Hertz-Takt auf der t-Achse (Zeit) mit regelmäßigen Ausschlägen nach oben und unten (U-Achse für Volt). Die Mini-Ausschläge sehen aus wie Striche oder Zacken und können auch im Hausnetz zehntausende Volt erreichen (Grafik: Biezl@Wikimedia Commons, Lizenz: Public Domain)
Dabei sind auch unsere LED-Lampen und -Leuchten zuhause potenzielle Opfer dieses Phänomens. Zwar sollten anständige Produkte kurzzeitig auch mal das Doppelte der üblichen Haushalts-Wechselspannung von ca. 230 Volt (Foto rechts) aushalten, ohne nachhaltig Schaden zu nehmen. Einen echten Schutz gegen extreme Überspannungen haben sie aber normalerweise nicht.
Ein Branchen-Insider taxierte auf meine Anfrage die zusätzlichen Kosten für so was auf rund 30 Euro pro Gerät – das würde „Consumer“-Produkte enorm verteuern und sei der Kundschaft sicher nicht zu vermitteln. Kleinere Lösungen sind zwar billiger, bieten aber auch nur begrenzten Schutz und werden kaum verwendet.
Gratis-Ersatz ist für Hersteller günstiger
Prinzipiell erscheint es den Herstellern günstiger, lange vor Ende der Nennlebensdauer ausgefallene Leuchtmittel auf Garantie oder Kulanz gratis zu ersetzen – ohne aufwendige Nachuntersuchung. So eine Überspannung (die meistens nicht von den Lampen-Garantien abgedeckt wird) kommt ja im Haushalt verhältnismäßig selten vor und die wirkliche Ausfallursache ist im Einzelfall fast nie zu beweisen. LED-Chips und -Treiber können schließlich an allen möglichen Einflüssen sterben: Designfehler, Produktionsmängel, Hitze, Feuchtigkeit, Chemie, falsche Trafos etc.. Transienten hinterlassen laut Auskunft von verschiedenen Experten kaum offensichtliche, individuelle, eindeutig zuweisbare Schadensspuren.
So bleiben für den Anbieter meist nur Indizien als Anhaltspunkte. Wenn bei einem Kunden beispielsweise immer wieder reihenweise neue 230-Volt-Lampen (oder Spezialtrafos für Niedervolt-Leuchtmittel) in einem bestimmten Stromkreis den vorzeitigen LED-Tod sterben, aber nach versuchsweisem Einbau eines Überspannungsschutzes in der gemeinsamen Zuleitung überraschenderweise ein langes, leuchtendes Leben genießen, dann war wohl irgendwas mit der Stromversorgung faul.
Und das muss nicht mal was mit Gewittern und Blitzschlägen zu tun haben. Manchmal genügt es schon, wenn im gleichen Stromkreis Leuchtstoffröhren mit konventionellen Vorschaltgeräten (KVG) oder Elektromotoren (etwa in Bohrmaschinen) betrieben werden. Hier können durch Schaltvorgänge und Induktion plötzlich mehrere 1000 Volt durch die Leitung schießen, die ein LED-Leuchtmittel nicht verkraftet. Selbst Stromausfälle im Viertel verursachen indirekt erhebliche Überspannungen, wenn der „Saft“ wieder da ist und schlagartig alle möglichen Verbraucher in der Umgebung gleichzeitig ihren Betrieb aufnehmen.
Wie genau sich so ein Ereignis auf das Netz in Ihrem Haus auswirkt, kommt auf die Art der Installation und die vom Elektriker verbauten Schutzschaltungen an. Falls Sie zu den relativ wenigen Opfern des häufigen LED-Tods gehören, liegt es also möglicherweise nicht an einer „geplanten Obsoleszenz“ von vermeintlichen „Schrott-LED-Lampen“, sondern an äußeren Einflüssen.
Schlechte Kosten-/Nutzen-Relation?
Leider können selbst seriöse und gewissenhafte Hersteller die Leuchtmittel für den Privatgebrauch nur bis zu bestimmten Grenzen überspannungsfest auslegen. Entsprechende „Surge-Tests“ enden üblicherweise bei 1000 Volt Spitzenspannung. Für wirklich aufwendige, rückstellende Schutzschaltungen wäre vor allem in engen Retrofit-Typen ohnehin kein Platz; ganz abgesehen von den Kosten.
Die Abwägung scheint hier ähnlich zu sein, wie er auch bei diversen Krebs-Vorsorge-Screenings sein sollte: Der sehr hohe Aufwand steht offensichtlich in keinem vernünftigen Verhältnis zum sehr geringen Nutzen. Den einen oder anderen (LED-)Tod müssen wir dann halt als Kollateralschaden der fehlenden Prophylaxe hinnehmen. Bei mir war es dieses Jahr übrigens keine LED-Lampe, sondern der elektronische Trafo einer „Paul Neuhaus“-Leuchte, der bei einem Gewitter durchbrannte.
Noch eine Gefahr: Hoher Einschaltstrom
Ähnlich fatale Auswirkungen schaffen LED-Lampen, -Leuchten oder -Treiber auch ganz unter sich – wegen eines weiteren blöden Phänomens: Als kapazitive Verbraucher mit Schaltnetzteil und häufig auch Leistungsfaktor-Korrekturfilter (PFC) haben sie einen extrem hohen Einschaltstrom. Das kommt – vereinfacht gesagt – daher, dass die zur Spannungs-Stabilisierung eingebauten Kondensatoren im ungeladenen Zustand wie ein Kurzschluss im Netz wirken. Da entstehen beim „Kaltstart“ schon mal kurzfristig bis zu 50 Ampère, die Vorschaltelektroniken, teure Dimmer und Relais zerstören können.
Deshalb schreiben manche Hersteller die maximale Anzahl eines Lampenmodells innerhalb des Schalt-Stromkreises auf die Packung (im Foto rechts „20x“ bei einem aktuellen 5-W-LEDON-GU10-LED-Spot). Einschaltstrom-Begrenzer oder „Softstart“-Dimmer bzw. -Schalter verhindern zwar eventuelle Schäden; darauf zu achten, ist jedoch auch hier eher Ihre Sache als die der LED-Anbieter. Theoretisch könnte ein Hersteller in so einem Fall nämlich auf „unsachgemäße Benutzung“ plädieren und einen Garantie- oder Schadensersatz ablehnen.
Bei einigen der hier bereits getesteten LED-Lampen vermute ich allerdings wegen der teils recht langen Einschaltverzögerungen, dass dort bereits Schutzschaltungen integriert wurden. In meinem Studio-Spotlampen-Stromkreis mit 14 dimmbaren GU10-LED-Strahlern von acht Herstellern melden sich nach dem Schalterdruck nie alle gleichzeitig zur Leuchtarbeit, sondern mit leicht differierenden „Bedenkzeiten“ von 0,5 bis über eine Sekunde. Das mag für LED-Laien etwas irritierend sein, aber dafür hatte ich bisher dort auch nie Elektrikprobleme oder Dimmerdefekte.
Wie LED-Lampen das Stromnetz belasten
LED-Nennlebensdauer: Alles über Leuchtstunden und Schaltzyklen
Blog-Leserfrage (KW 19): Wie sparsam ist die LED-Vorschaltelektronik wirklich?