LED-Beleuchtung

[Michael Sommer]

Hallo Miteinander,
Ich brauche etwas Unterstützung von den „Beleuchtungsprofis“ für meine nachzurüstende Raumbeleuchtung im MOBA-Raum.
- Raumgröße 350x380 cm, Raumhöhe 225cm (siehe auch Anhang)

Angedacht habe ich folgende Funktionalität:
- Flächendeckend Raumausleuchtung mit ca. 500 Lux für Modellbau, Aufbau- Montage- und Wartungsarbeiten
- Im Anlagenbetrieb möchte ich die Helligkeit bzw. Farbton entsprechend einem Tag/Nachtzyklus verändern bzw. noch zusätzlich diverse Wettersituationen nachbilden.
- Zusätzlich zwei vorhandene verstellbare LED-Unterbauleuchten als Durchgangsbeleuchtung (nur örtlich schaltbar)

Folgende Materialien wollte ich dazu nutzen:
- Erweiterung UG-Miniserver mittels DMX-Extension
- mehrere örtlich montierte LED-RGBW-Controller inkl. zugehöriger Spannungsversorgung zur individuellen Ansteuerung per DMX Signal
- mehrere RGBW- LED-Streifen 24V (Länge jeweils 3,8m (RGB+Neutralweiß))
- mehrere LED-Punktstrahler 24V
- Ansteuerung über Loxone-Programmierung bzw. Auslösung über die vorhandene Programmsteuerung der Modellbahn

Jetzt zu meiner eigentlichen Frage zur Auslegung der benötigten LED-Streifen:
Wenn ich z.B. mit einer Leistung von 18W/m plane, komme ich gemäß dem LED-Datenblatt auf einen Gesamt-Helligkeitswert von 850lm, aufgeteilt RGB mit 450lm + 400lm pro Meter für weiß.
Welcher Wert wird zur Berechnung der Helligkeit normalerweise verwendet. Der Gesamtwert (850) oder nur der Weisswert (400)? Ich tendiere zum Weisswert, weil in diversen Forenbeiträgen ja immer wieder der Hinweis kommt, dass man bei RGB-Ansteuerung den Farbton Weiß nur bedingt mischen kann und somit nicht identisch zum Weisston der W-LEDs ist.

Je länger ich darüber nachdenke wird es einfacher, wenn ich nur RGB-Streifen und separate Weiß-Streifen einsetzen würde. Zumal hier wesentlich höhere WW-Helligkeitswerte (1300-2500lm) nach machbar sind.
Gruß Michael

[Squarry]

Hallo Michael

Ich bin kein Profi, sondern kann nur aus "Erfahrung" etwas berichten. In meinen Augen würde ich ganz klar auf den Weisswert gehen, da Du bei RGBW für weiss wahrscheinlich RGB nicht zusätzlich betreiben wirst, sondern nur die weisse LED. Zusätzlich möchte ich aber zu bedenken geben, dass LED-Streifen für meinen Geschmack trotz hoher Lumen dennoch nur eher bescheidenes Licht abwerfen (was gefühlt ankommt). Meine Interpretation ist, dass LED-Streifen (insbesondere ohne Profil und Abdeckung) das Licht ungünstig verteilen. Mein Fitnesszimmer mit 5 x 6 m beleuchte ich mit 9 Nimbus Q36 mit je 750lm (über 100lm pro Watt) und habe so ein helles, aber angenehmes Licht. Bei LED-Streifen hätte ich wohl 10m mit weit über 10'000lm und 280W an die Decke gehängt um mich auch "ausgeleuchtet" zu fühlen, oder hätte die Streifen zerstückeln müssen (dann kann ich gleich Spots nehmen). Die Nimbus kommen mit gesamthaft 63 Watt aus. Selbst wenn ich versuche meine Speis und Ankleide (beide mit LED-Streifen in der Mitte) "hochzurechnen", würde ich auf über 120W kommen. Ich vermute ja, dass Deine Modelleisenbahn auch Hügel und Täler hat, dann finde ich Streifen (= mit Profil eher gerade und lang) je nach Situation eh unpraktischer als punktuellere Beleuchtungen, da ein Schattenwurf wahrscheinlich ist.

Fazit: für die Stimmungsbeleuchtung würde ich nur RGB ohne weiss nehmen und das tatsächliche Licht für die Helligkeit sorgfältig separat planen. Hierfür würde ich eher auf klassische Leuchten/Spots gehen. Wenn Du die Lichtfarbe verändern möchtest, gibt es ja entsprechende Leuchtmittel oder allenfalls auch Streifen. Ich denke so bist Du auch generell freier in der Planung und allenfalls auch im Ersatz gewisser Beleuchtungen. Für mich sind Farbbeleuchtung und Licht zwei getrennte Welten, weshalb ich die immer auch beim Leuchtmittel trennen würde.

Für Blitz und Donner sind LED-Streifen in meinen Augen zu langsam. Hier würde ich ein kleines Stroboskop bemühen resp. die LED-Streifen nur als "entferntes Blitzen"/Nachglühen verwenden. Wäre aber sicher zu experimentieren.

Du brauchst mir nicht zu danken, ich stifte gerne Verwirrung ohne viel Nutzen... ;-)

Gruss, Squarry

[Robert L.]

>Für Blitz und Donner sind LED-Streifen in meinen Augen zu langsam.

nein die Streifen selber sind dafür nicht zu langsam
DMX ist dafür grundsätzlich auch nicht zu langsam (kommt ja aus der "Disco")

ob es im zusammenspielt mit Loxone, usw was wird, ist eine andere Fragen aber eigentlich war das ja überhaupt nicht die Frage ...


Ich empfinde LED Streifen nicht also so ungeeignet..(z.b indirekt über decke)
Ich denke mal dass deine Nimbus dann auch nicht "alles" gleich hell beleuchten (Wände und vorallem Decke dunkler, nur gewisse "spots" hell)?!

[Squarry]

nein die Streifen selber sind dafür nicht zu langsam
DMX ist dafür grundsätzlich auch nicht zu langsam (kommt ja aus der "Disco")

Ich denke mal dass deine Nimbus dann auch nicht "alles" gleich hell beleuchten (Wände und vorallem Decke dunkler, nur gewisse "spots" hell)?!

Kannst Du Deine Aussage bezüglich Stroboskop-Fähigkeit belegen? Ich schreibe von "meiner Meinung", Du schreibst absolut (= die einzige Wahrheit). Ich weiss zwar nicht wie DMX technisch genau funktioniert, jedoch wird es der Lampe wohl kaum sagen "jetzt ein - jetzt aus - jetzt ein - jetzt aus", sondern nur "so, jetzt fang mal an in dieser Geschwindigkeit zu blitzen". D.h. die Geschwindigkeit von DMX ist absolut egal resp. nur für den ersten Blitz relevant. Und selbst wenn die Kommandos einzeln kämen, ist der optische Effekt wohl davon abhängig wie schnell das Leuchtmittel die volle Kraft entfaltet (und auch wieder abbaut). D.h. wie blitzartig sich die Lampe verhält, hängt direkt vom verwendeten Leuchtmittel resp. der Lampentechnik ab und nicht von DMX. Und da sind LED-Streifen in meinen Augen richtigen Stroboskopen ganz klar unterlegen (selbst wenn sie auch mit LED bestückt sind, aber dann sind sie wohl technisch anders aufgebaut).

Indirekte Beleuchtung ist Energieverschwendung pur (das wage ich absolut zu formulieren). Wie gleichmässig etwas ausgeleuchtet ist, hängt natürlich davon ab in welchem Abstand Du welches Lampenmodell montierst. Ballerst Du 100 Nimbus aneinander zu einem Quadrat, hast Du wohl einen perfekten Leuchtteppich. Gleiches gilt aber für jede Lampe. Da die Nimbus auch indirekt strahlen (durch ihre spezielle Konstruktion) leuchten sie weniger Kegelartig als z.B. Spots, aber auch mit weniger scharfen Kanten als z.B. LED-Streifen in rechteckigen Profilen. Jedoch hängt die finale Optik von vielen Faktoren ab. Am Schluss ist es eine Frage der Anzahl, der Positionierung, der Bauart und der Leistung. Hängst Du einen LED-Streifen in ein tiefes schmales Profil mittig an die Decke mit flacher Abdeckung, hast Du extrem scharfe Kanten. Aber natürlich kannst Du auch LED-Streifen so montieren, dass dieser Effekt vermindert oder gar nicht auftritt. In meinen Augen lässt sich das aber mit z.B. Nimbus einfacher und schöner lösen. Warum ich immer wieder Nimbus nennen: weil ich diese im Einsatz habe und somit davon berichten kann. Es gibt sicher auch andere gute Leuchten, aber ich habe die Nimbus ja auch nicht einfach so gekauft.

Ich rede hier von meiner Erfahrung, andere Personen können gerne von ihrer Erfahrung schreiben.

[Labmaster]

LEDs an sich sind extrem schnell, so schnell das man spezielle Typen davon in zig Anwendnungen zur Datenübertragung verwendet (angefangen von der TV Fernbedienung über Optokopler, ganze Videowände, bis hin zu Lichtleiteranwendungen ....)
Das was LEDs speziell bei Beleuchtungsanwendungen langsam erscheinen lässt sind die Steuergeräte. Das kann zum einen die langsame Änderung der einzelnen DMX Werte (DMX Master, in unserem Fall meist ein MS mit DMX Extension) sein oder aber auch am Client z.B. Dimmer liegen.

BTW.
Klassisches DMX ansicht ist hardwaretechnisch gesehen ein unidirektionaler RS485 Bus, welcher mit 250kBit/s (250kBaud) mit 1 Start, 8 Daten und 2 Stoppbits (11Bits) läuft.
Jeder einzelnen Kanal wird als ein Byte übertragen (0 bis 255). Alle Kanäle (max 512) hängen dabei einfach hintereinander und werden anhand Ihrer Position im Datenstrom seit der Startmarkierung ihrem Kanal zugeordnet. Die Startmarkierung ist hier ein etwas länger Lowpegel (88us) gefolgt von einem kurzen Highpegel (8us) auf dem Bus.

Wenn man nun mal von Loxone und den maximalen 128 Kanälen ausgeht, dann ist hier die maximal erreichbare Refreshrate ca 174Hz.

Bei 250Kbit/s ist ein bit 4us lang. 96us Startmarkierung + 44us pro Byte gibt 5728us Gesamtlänger bevor es erneut auf dem Bus übertragen werden kann, was 174.581Hz entspricht. Üblicherweise wird am Ende auch noch ein kleien Pause gelassen, was die Frequenz noch verkleinert. Wenn es interessiert und ich dazu kommen ,schau ich mir die Tage mal an, was an der DMX Extension wirklich raus kommt.

[Squarry]

Labmaster : Danke für die Erklärung! Ich habe gestern testweise eine farbige LED-Leiste (für "Disco-Anwendungen", somit sogar hierfür gebaut) in den Stroboskopmodus versetzt und daneben ein Billigstroboskop (keine EUR 50). Die Blitzqualität des klassischen Stroboskops ist in meinen Augen deutlich besser. Hier sind es wirklich Blitze, beim LED-Balken ist es für meinen Geschmack mehr ein rasches Blinken. Für mich ist der Effekt des LED-Balken weit von der Simulation eines Gewitterblitzes entfernt.

Hierbei handelt es sich wohlgemerkt um Discomaterial das dafür gebaut ist und explizit einen Strobe-Modus kennt.

Ich bleibe definitiv dabei: klassisches Stroboskop für Blitze und LED-Streifen für "Wetterleuchten".

Wer sich fragt, warum ich sowas herumliegen habe: ich möchte an Silvester als "Gegenpol" zu den lauten Raketen mein Haus (insbesondere die Dachunterseite beim Balkon) in ein "Licht-Feuerwerk" versetzen (wir sind etwas erhöht) und experimentiere deshalb bereits etwas herum. Auch hier habe ich mich klar für Stroboskope entschieden, da die LED-Balken einfach nicht den gleichen Effekt haben.

[Michael Sommer]

@Squarry
Robert L.
@Labmaster
Ich Danke Euch für eure wertvollen Informationen zu meiner sicherlich nicht alltäglichen Fragestellung.

@Squarry
Natürlich weiß ich, dass LED-Streifen, je nach Ausführung das Licht Ungünstig verteilen kann und damit Hell-/Dunkelverläufe auf der Anlagenfläche erzeugen können. Auch das Thema Blendfreie Montage ist sicherlich nur bedingt machbar. Lichtbrechende Abdeckungen oder Leuchten wären hier sicherlich Idealer. Mal sehen wie das mit den LED-Einbauten hinbekomme.

Ich habe mich mittlerweile entschieden getrennte LED-Steifen für RGB und das helle Licht als Weisslicht für die Raumbeleuchtung und Modellbau einzusetzen. Die Steifen werde ich nebeneinander platzieren. Durch die Aufteilung kann ich sie Funktionsbereiche Raumausleuchtung bzw. Stimmungsbeleuchtung gezielter dimensionieren.
Für weniger Sinnvoll halte ich die Variante die Raumbeleuchtung mittels Deckenleuchten/Spots aufzubauen. Die dadurch entstehenden Hell/Dunkel- bzw. Schattenwürfe treten damit wesentlich häufiger auf. Abhilfe schafft hier nur eine hohe Anzahl von Leuchtmitteln. Bisher habe ich ja mit Strahlern und indirekter Beleuchtung versucht dies zu lösen.
Punktbeleuchtungen werden an einigen Stellen auch jetzt erforderlich werden, diesen aber zur Ausleuchtung spezieller Gebäude- oder Anlagenpunkte.

@Squarry
Robert L.
@Labmaster
Für das Thema Blitz und (Donner) hatte ich LED-Spots im Bereich der zum Raum offenen Leitungsabkofferung an der Decke geplant (Indirekte Abstrahlung mittels ALU-Folie, damit der Blitz sich auch etwas über die Folie verteilt. Wobei ich auch der Meinung bin, dass LEDs schnell genug sind um solche Stroboskopähnlichen Leuchtbilder nachzubilden zu können.
Ob eine kurze bzw. mehrmalige Blitzfolge per LOX-Ansteuerung klappt wird die Umsetzung zeigen. Da sehe ich ehr das Problem. Wenn nicht kommt halt eine geeignete Hardwaresteuerung oder ein „Disco-Strobe“ zum Einsatz

Gruß Michael

[Squarry]

Könnte es allenfalls sinnvoll sein die Streifen in eher breitere Profile mit 45° Winkel zu packen und quasi parallel zum Durchgang zwischen den Anlagen an die Decke zu montieren (zur Wand hin leuchtend)? Im Gangbereich brauchst Du ja wahrscheinlich kein helles Licht, sondern eher auf der Anlage. Dann würde das Licht nicht so blenden. Und beim oberen/breiten Anlageteil könntest Du ja zwei Reihen montieren. Wenn die Wände weiss sind, würden diese ja auch noch etwas reflektieren. Ich habe solche im Einsatz und finde sie bezüglich Lichtstreuung sehr gut: http://www.led-konzept.de/LED-Alu-Profil-KOPRO-R

Allenfalls liessen sich diese ja auch direkt mittig oberhalb des Ganges als "Paket" (1 links, 1 rechts strahlend) montieren. Blitz würde ich zum einen an die Decke machen, zum anderen aber auch indirekt als Spalt zwischen Anlage und Wand (so ein "Wetterleuchten" in eher warmweiss). Allenfalls liesse sich das auch mit RGB als Ambiente-Licht kombinieren.