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Ratgeber

LED-Dimmer: LED-Beleuchtung stufenlos verändern

Noch vor wenigen Jahren war das Dimmen kein Problem. Glüh- oder Halogenlampen als Leuchtmittel wurden durch einen Dreh- oder Schiebewiderstand einfach mit weniger elektrischer Energie versorgt, schon nahm die Helligkeit ab. Doch inzwischen haben langlebige, Energie sparende und preiswerte Lampen mit LED-Technik das Glühlicht verdrängt. Solange es nur ums Ein- und Ausschalten geht, gibt’s auch keine Probleme. Die tauchen meist erst dann auf, wenn die Lampen gedimmt werden sollen..



Elektrische Voraussetzungen für LED-Dimmer

Konventionelle Dimmer sind für Lampen mit Glühdrähten ausgelegt, typischerweise für Leistungen von 250 Watt bis zu 400 Watt. Diese Werte sind weit höher als die elektrische Belastung der von ihnen abgelösten LED-Lampen. Einige Dimmer können die geringe Last einer LED-Lampe nicht "lesen", sodass eine zusätzliche elektrische Last angeschlossen werden muss, damit die Lampe vom Dimmer erkannt wird. Das widerspricht natürlich dem Wunsch, den Energieverbrauch zu reduzieren.

Verwirrung stiftet nach wie vor die Tatsache, dass ein LED-Leuchtmittel nicht so ohne weiteres konventionelle Leuchtmittel ersetzen kann. Einfach das Halogenlämpchen mit Stiftsockel aus der Fassung ziehen und ein ähnlich aussehendes LED-Lämpchen einsetzen funktioniert nicht. Denn Halogenlampen arbeiten typischerweise mit Wechselspannungen von 12 Volt oder 24 Volt, LEDs dagegen benötigen eine weitaus geringere konstante Gleichspannung und dementsprechend auch die richtige Polung.


Zwischen dem Netzstromanschluss und LED-Einbaustrahlern beziehungsweise LED-Spots muss somit ein Transformator geschaltet sein, der diese konstante Gleichspannung zur Verfügung stellt. Solche Trafos werden mit „LED-Treiber“ bezeichnet. Er ist die primäre Komponente für die Leuchten und bestimmt ihre Dimmfähigkeit. Außerdem hat der LED-Treiber großen Einfluss auf die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Leuchten.

Qualitativ hochwertige Treiber ermöglichen stufenloses Dimmen bis hinunter zu null Prozent, ohne die gemessene Lichtleistung negativ zu beeinflussen. Andererseits wandeln minderwertige LED-Treiber den Strom einfach von Wechselstrom in Gleichstrom um und erzeugen eine schlechte Lichtqualität mit Flackern und Stroboskopeffekten.

Wichtig: Treiber für LEDs werden nicht nur als Einzelkomponente angeboten, sondern auch als integraler Bestandteil so genannter Retrofit-LED-Lampen mit E27- oder E14-Sockeln. In beiden Fällen ist darauf zu achten, ob der Treiber oder die Lampe mit „dimmbar“ bezeichnet ist!



Die drei Methoden der Dimmung

Das Dimmen von Leuchtmitteln ist mit folgenden Methoden möglich: 

  • Konstantstromreduzierung (CCR)

  • Pulsbreitenmodulation (PWM)

  • Amplitudenmodulation (AM)

Dimmen mit Konstantstromreduzierung (CCR), auch bekannt als analoges Dimmen, ist eine einfache Methode zur Steuerung der Strommenge, mit der die LEDs versorgt werden. Volle LED-Helligkeit tritt ein, wenn der LED die maximale Menge des zugeteilten Stroms zugeführt wird. Bei Verringerung des Stroms reduziert sich die Helligkeit. Das CCR-Dimmen kann bei dimmbaren LED-Lampen bei sehr niedrigem Strom oder tiefen Dimmstufen Probleme allerdings verursachen.   

Die heute häufig verwendetet Pulsbreitenmodulation (PWM) funktioniert durch schnelles Ein- und Ausschalten des LED-Leuchtmittels.  Durch die hohe Pulsfrequenz von mehr als 200 Hertz kann das Auge das Flimmern der LEDs nicht mehr wahrnehmen und sieht stattdessen nur die durchschnittliche LED-Lichtintensität. Die PWM arbeitet mit genau der Menge an elektrischem Strom, die von der LED benötigt wird. Da die PWM einen großen Dimmbereich und eine lineare Beziehung zwischen Lichtleistung und Tastverhältnis bietet, wird sie auf breiterer Basis eingesetzt. Allerdings ist dazu eine ausgeklügelte Treiberelektronik notwendig.

Bei der Amplitudenmodulation (AM) wird eine langsame Verringerung des Treiberstroms durch Reduzierung der Lichtleistung erreicht. AM ist nicht so einfach und effizient wie PWM, aber die Möglichkeit des sichtbaren Flimmerns wird auch hier vermieden.



Das sollten Sie beim Kauf von LED-Dimmern beachten

Moderne LED-Dimmer bieten heute eine Vielzahl von Leistungen, die sowohl den Bedienungskomfort, die Anschlussmöglichkeiten als auch die Lichtqualität positiv beeinflussen. Gerade deshalb ist es manchmal schwierig, den geeigneten Dimmer-Typ herauszufinden. Grundsätzlich zu beachten ist allerdings, dass der Dimmer für kapazitative Lasten wie LED-Lampen ausgelegt ist. Ist er dimmbar, erkennen Sie dies am aufgedruckten Buchstaben „C“.

Soll an dem Dimmer beispielsweise ausschließlich eine Leuchte mit dimmbarer Retrofit-Lampe als Leuchtmittel angeschlossen werden, genügen einfache LED-Dimmer mit Steckdose und Drehknopf zur Helligkeitsregulierung. Die für die LED-Beleuchtung zur Verfügung gestellte Schaltleistung bewegt sich hier zwischen 3 Watt und 100 Watt.

Ist die Installation dimmbarer LED-Deckenstrahler geplant, erfolgt der Anschluss des Dimmers direkt am Treiber. Hochwertiger Dimmer besitzen zudem Einstellmöglichkeiten für minimale und maximale Helligkeitswerte.

Sollen gleich sehr viele konventionelle Glühlampen gegen dimmbare LED-Leuchtmittel ausgetauscht werden, kommt die Anschaffung eines so genannten Hutschienen-Dimmers in Betracht. Solche Geräte sind auch für das Dimmen von Retrofit-Lampen entwickelt und für die Montage in Verteilerschränken gedacht. Die Leistungsbandbreite reicht bis zu 1200 Watt.



FAQ – häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen PhasenANschnitt- und PhasenABschnittsteuerung?

Bei der PhasenANschnittsteuerung wird die sinusförmige Spannung am Anfang einer Amplitude herabgesetzt. Für kapazitive Lasten wie LED-Lampen ist diese Steuerung wegen des plötzlichen Spannungsanstiegs nicht geeignet, da sofort ein extrem hoher Strom fließen würde. Die PhasenABschnittsteuerung wiederum eliminiert die Spannung am Ende einer Amplitude. Diese Steuerung eignet sich für konventionelle Niedervolt-Halogen-Transformatoren.

Was steckt hinter den Bezeichnungen DALI und DMX im Zusammenhang mit Dimmern?

Die Bezeichnung DALI (Digital Addressable Lighting Interface) wird im Allgemeinen verwendet, um die Flächenbeleuchtung über eine Reihe von Beleuchtungskreisen zu steuern. Sie stützt sich auf eine zusätzliche zweiadrige Kabelverbindung zwischen der Dimmersteuerung und dem LED-Treiber. Da die Steuerung nur über einen federbelasteten Stecker verfügt, kann es keine Probleme mit der Kompatibilität der Komponenten geben, alles es läuft im Inneren des Treibers ab.

DMX (Digital Multiplex) wurde ursprünglich für die Unterhaltungsindustrie entwickelt, um dynamische Lichteffekte über sehr viele Beleuchtungskanäle zu liefern. In der Architekturwelt eignet sich DMX am besten für Farbwechsel und Effektbeleuchtung, so dass eine sehr enge Verbindung zu LED-Leuchtmitteln besteht. Die Signalkabel zwischen der Steuereinheit und dem Treiber müssen abgeschirmt sein muss, um die Adern vor störenden elektrischen Signalen benachbarter Kabel zu schützen.

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