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Ausprobiert: LED-Scheinwerfer

Funzel adé: LED-Scheinwerfer machen die Nacht zum Tag.Die Zeiten der Sechs-Volt Elektrik sind zum Glück vorbei. Doch auch den Halogen-Lampen geht es an den Kragen. Sie werden von LEDs abgelöst. Wir zeigen, wie die Technik funktioniert.
LED-Scheinwerfer gibt es im Auto-Sektor schon in Kleinwagen. Im Motorradbereich liefern Harley, Ducati, BMW, Kawasaki und Honda serienmäßig LED-Scheinwerfer mit Ablend- und Fernlicht. LED steht für „licht-emmitierende Diode“ („light emitting diode“). Die LED ist ein kleiner Halbleiter-Kristall, der elektrische Energie in Licht umwandeln kann und meist in Gruppen eingesetzt wird. Unterschiedliche Farben entstehen durch verschiedene Leitermaterialien und Produktionsmethoden. Sehen einfache LEDs noch ein wenig wie Mini-Glühlampen mit zwei Drähten aus, ist die im Scheinwerfer verbaute Technik samt Reflektoren, Linsen, Steuerelektronik, Kühlkörper und Lüfter deutlich aufwändiger. Die Größe variiert je nach Bauform, die kleinsten LEDs sind stecknadelkopfgroß.
Von wegen simpel: Die Peripherie der Diode ist sehr aufwändig und teuer, hier der BMW-GS-LED-Scheinwerfer samt Kühlung.In Scheinwerfern werden derzeit zwei LED-Bauweisen eingesetzt: Die modernere und kompaktere COB-LED (z.B. Kawasaki Z1000) wird auf die Leiterplatte geklebt und verdrahtet, die heute noch weiter verbreitete SMD-LED (z.B. BMW R 1200 GS) direkt auf die Leiterplatte gelötet.
Weil die Dioden wie eine Art Rückschlagventil für den Stromfluss funktionieren, leuchten LEDs prinzipiell nur bei richtig gepoltem Gleichstrom. Zudem sollte die Spannung möglichst konstant sein, was per Steuerelektronik geregelt wird. Konstruktionen, bei denen etwa das Standlicht oder auch das Tagfahrlicht auf LED-Technik basiert, gibt es bei Motorrädern schon etwas länger. In Blinkern, Kennzeichen-, Rück- und Bremsleuchten wird die Lichttechnik mittlerweile regelmäßig eingesetzt. Doch komplette LED-Scheinwerfer sind ein echtes Novum.
Der Grund für die späte Geburt des Voll-LED-Scheinwerfers liegt auf der Hand: Erst heute ist die Technik leistungsfähig genug. Noch zu Beginn der Massenproduktion in den 60er Jahren zauberte eine LED aus einem Watt nur 0,1 Lumen (Lumen = Einheit für den Lichtstrom), heute kommen die effizientesten weißen LEDs des Herstellers Cree unter Idealbedingungen auf über 300 Lumen pro Watt – allein in den letzten zehn Jahren hat sich der Wirkungsgrad verdoppelt.
Dieser Fabelwert wird in einem Scheinwerfer nicht erreicht, bei der GS beispielsweise bewegt man sich laut BMW eher in der Größenordnung von 60 Lumen pro Watt. Das ist allerdings immer noch vorzüglich, denn eine handelsübliche H7 kommt laut Datenblatt nur auf etwa 27 Lumen pro Watt. So ist einer der großen Vorteile der LED-Beleuchtung, dass sie mehr Licht bietet und dabei weniger Strom verbraucht.
Die Konstruktion eines LED-Scheinwerfers ist ungleich komplexer als die eines Halogen-Scheinwerfers. Es werden beispielsweise komplett andere Reflektoren oder zumindest, wie bei der reflektorlosen Z1000, spezielle Linsen benötigt. Die Elektronik muss außerdem verstaut und gekühlt werden.
Ihre hohe Effizienz erreicht die LED unter anderem dadurch, dass es viel weniger Wärmeverluste als etwa bei einer herkömmlichen Halogen-Lampe gibt – die Diode strahlt nur wenig Infrarot-Licht ab. Doch auch LEDs und ihre Steuerelektronik werden warm und das Temperatur-Management ist entscheidend für Wirkungsgrad und Lebensdauer. So ist bei der GS aktuell ein Lüfter im Scheinwerfer verbaut. Der kühlt die jeweils zwei LED-Einheiten für Abblend- und 1981 vs. 2015: Das Sechs-Volt-Fernlicht (gelber Schein im Vordergrund rechts) verglimmt gegen das LED Positionslicht.Fernlicht sowie vier weitere LED-Chips für das Tagfahr- beziehungsweise das Positionslicht samt Elektronik. Zusätzlich hält er die Scheinwerferscheibe beschlagfrei. Wegen der immer weiter wachsenden Effizienz der LEDs wird man laut BMW auf den Lüfter wohl bald verzichten können.
LEDs sind blitzschnell eingeschaltet, was vor allem beim Einsatz der Lichthupe von Vorteil ist. Sie sind robust, vibrationsfest, wartungsfrei und die Lebensdauer der eigentlichen Lichteinheit ist hoch. 10000 Betriebsstunden sollen es mindestens sein, was die Lebensdauer eines Motorrades weit übersteigen sollte – etwa 300000 Kilometer schafft man in dieser Zeit. Außerdem fallen die Dioden in der Regel nicht schlagartig aus, sondern altern annähernd linear. Wobei extreme Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit und Chemikalien unvorhergesehenen Einfluss auf die Lebensdauer haben können.
Was, wenn doch mal eine LED abraucht? Dann wird es teuer, die LED kann im Gegensatz zu Steuergeräten oder Lüftern meist nicht getauscht werden. Bei der Z1000 sind dann ungefähr 1300 Euro für einen neuen Scheinwerfer fällig, ein Daymaker-Scheinwerfer für die Harley Fat Bob kostet 633 Euro.
Die Nachteile sind schnell aufgezählt: LED-Scheinwerfer sind sehr kompliziert aus hunderten Teilen aufgebaut, die Elektronik nimmt viel Platz weg, sie sind teuer und bei Defekten müssen meist größere Baugruppen getauscht werden.
Und wie sieht es mit der Blendung und der Sichtbarkeit aus? Das Lichttechnische Institut in Karlsruhe kommt im Auftrag des ADAC beim Test von LED-Rücklichtern zu dem Schluss: „Objektiv und subjektiv blenden LED-Leuchten nicht mehr als Glühlampen“.
Voraussichtlich werden sich LED-Scheinwerfer also weiter durchsetzen, sie werden immer leistungsstärker und günstiger. Weil das Design beim Motorradbau eine entscheidende Rolle spielt, sind die kleinen Dioden natürlich ungemein attraktiv für die Gestalter. Zudem lässt sich adaptives Licht, dass sich an die Umwelt und Fahrzustände anpasst, mit LEDs gut realisieren.
Text: Till Ferges, Fotos: pt, Archiv, AG

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