Seit einiger Zeit sind weißleuchtende LEDs im Handel, die eine beträchtliche Leuchtstärke (und leider auch einen sehr hohen Preis) aufweisen. Zu der guten Helligkeit kommt ein vergleichsweise geringer Stromverbrauch (20 mA für 5000 mcd).
Einzelne Veröffentlichungen von Selbstbau-Leuchten sind im WEB bereits zu finden (z.B. www.hoefo.de).
Auch ich möchte meine Ergebnisse nicht geheim halten, sondern mit dieser Seite andere Bastler zu eigenen Versuchen ermuntern.
Notfall-Reservelampe
Dies ist meine erste LED-Leuchte. Sie sollte vor allem robust, wasserdicht und langleuchtend sein.
Im großen und ganzen ist sie als Reserve-Licht geeignet, um sich im Notfall zum Verlassen einer Höhle zu orientieren. Bei voller Akkuladung liefert sie mindestens 24 Stunden lang ausreichendes Licht.
4 kleine Solarzellen sind als Alternativ-Akkulademöglichkeit vorgesehen. Sie liefern allerdings nur wenige Milliampere bei Sonne, so daß als Ladedauer mindestens ein Monat gerechnet werden müßte (=ungeeignet).
Das folgende Diagramm zeigt den Helligkeitsverlauf nach Volladung 2 Tage lang mit 20 mA. Die Helligkeit nimmt erst nach 2 Tagen Dauerbetrieb merklich ab:
Es gibt einen durch eine mit dem Gehäuse vergossene Plastefolie geschützten Kippschalter (oberes Bild rechts, blau).
Die normale Ladung der 3 1200mAh-NiMH-Akkus erfolgt über einen eingegossenen Klinkenstecker, der versenkt angeordnet ist und dadurch nicht beschädigt werden kann (unten rechts).
Zwei Leuchtdioden sind nebeneinander angeordnet und verbrauchen zusammen ca. 20 mA (helle Punkte links).
Vorteile
wasserdicht
kompakt und stoßfest
sehr lange Leuchtdauer
Konstruktionsmängel
relativ hohes Gewicht durch viel Epoxydharz
ungeschütze LEDs (Beschädigung der Linse leicht möglich)
Zu letzterem gibt es ein Testergebnis: Nach ca. 1 Monat Lagerung im Fenster bei meist trübem Himmel lieferte die Lampe noch etwa 4 Stunden ausreichendes Licht.
Stirnlampe
Die Helligkeit der LEDs hatte mich überzeugt, also versuchte ich mich auch am Bau einer Stirnlampe.
Mein erstes Problem war die mechanische Befestigung am Helm. Ich verwendete als Halterung das Unterteil einer einfachen alten Stirnlampe und fertigte das Lampengehäuse aus Epoxid-Knetmasse. Das sieht zwar nicht besonders toll aus, schmiegte sich aber ideal an die vorhandene Grundplatte.
Neun LEDs mit jeweils eigenem Widerstand (11 Ohm) bilden den Lampenkopf und sind über ein Koax-Kabel mit dem Batteriefach verbunden.
Als Steckverbinder erschien mir das PL259-System (aus der UHF-Technik) als robust genug. In den Stecker baute ich die zehnte LED mit Vorwiderstand ein. Diese sollte als Fußraumbeleuchtung dienen.
Einen Schalter gibt es nicht, so entfällt eine mögliche Kontaktproblemstelle.
Als Stromlieferanten setze ich drei NC-Akkus mit je 4400 mAh ein. Ein eventueller Kurzschluß dürfte wegen einer in Reihe geschalteten Multifuse-Sicherung keine Folgen haben (Strombegrenzung auf 2,2 A).
neueste Messungen
Bald nach ihrem ersten Einsatz bekam die Stirnlampe einen neuen Stecker (ohne integrierte LED), da der erste irgendwie einen Wackelkontackt hatte.
Die folgenden Diagramme entstanden daher mit der Last von nur 9 LED, wodurch sich die Leuchtdauer erhöhte:
Bei zwei Einsätzen verwendete ich anstelle des oben abgebildeten 4400 mAh-Akkupacks 4 NC-Akkus mit je 1200 mAh (Mignon, AA, in handelsüblicher Halterung). Dieses kleinere Akkupack läßt sich in der Brusttasche verstauen und die Akkus sind auswechelbar. Letzteres ist auf Grund der geringeren Kapazität leider auch nötig. Dafür ist das Licht der Lampe durch die höhere Spannung wesentlich heller. Es kommt schon fast an das Licht der Petzl-Duo-Normallampe heran ;-(
Dies ist auch der Grund, weshalb ich es noch nicht aufgegeben habe und eine weitere Lampe geplant ist.
Auf jeden Fall scheint der Einsatz von nur 3 NC/NiMH-Zellen nicht auszureichen. Die Flußspannung weißer LEDs liegt bei 20..30 mA deutlich über 3,2 V, so daß mit 3 Zellen diese 20..30 MA gar nicht erreicht werden können. Künftig geht es also mit 4 Zellen weiter.
Umbau einer Petzl-Duo (8/2002)
Die Petzl-Duo hat eine Betriebsspannung von 4,8 (NiMH) bzw. 6 Volt (Alkali), so dass sich relativ gut LEDs mit Vorwiderständen
betreiben lassen. Nach einigen Experimenten baute ich nun 4 LED mit Abstrahlwinkel 45° (ca. 3000 mcd) und 2 LED mit Abstrahlwinkel 20° (ca. 4500 mcd) anstelle des kleinen Birnchens ein:
Im direkten Vergleich die Entladekurven der Birnchen- und LED-Variante (mit den selben Akkus):
Der Stromverbrauch liegt jetzt knapp unter dem des kleinen Birnchens (140 statt 170 mA), die Helligkeit ist vergleichbar - aber gleichmäßiger verteilt.
Fazit 5/2003:
Im praktischen Einsatz in der Höhle erwies sich die Lampe als brauchbar. Sie leuchtet kleine Räume ähnlich wie eine Karbidlampe gleichmäßig aus, reicht aber in Hallen nicht sehr weit. Ein Wechsel der meist eingesetzten 1850mAh-NiMH-Akkus war in der Regel während einer Befahrung nicht erforderlich (bis 8h).
Nach den guten Erfahrungen mit meiner umgebauten Petzl-Duo wird es in nächster Zeit keine weiteren Selbstbauten geben. Vielleicht später einmal, wenn der Preis pro LED die 1-EUR-Marke unterschreitet (schon in 5 Jahren???).
