Dimmen: Spart halbes Licht auch halben Strom?

1Netzteil und Dimmer: Wer macht was?

Jede LED-Pflanzenlampe hat ein Netzteil, auch LED-Treiber genannt. Es bestimmt, wie viel Strom durch die LEDs fließt.

Zum Dimmen hat das Netzteil zwei Wege²³⁴:

• Weniger Strom: Es gibt weniger Strom ab, dann leuchten die LEDs ununterbrochen, nur schwächer.
• Pulsweitenmodulation: Es schaltet die LEDs sehr schnell ein und aus.

Welches Verfahren die Leuchten von SANlight und hortiONE nutzen, haben wir in deren Unterlagen nicht gefunden.

Der Dimmer, auch Dimmregler genannt, gibt dem Netzteil nur das Signal, wie stark es dimmen soll. Das Signal kommt über eine eigene Steuerleitung mit Niederspannung, etwa die 0-10-V-Schnittstelle¹⁵.

• SANlight: M-Dimmer und Bluetooth-Dimmer stecken an einer Buchse der Leuchte, der M-Dimmer wird von ihr mit Strom versorgt¹⁰¹³. Den M-Dimmer stellst du mit einem Magnetclip ein¹⁰¹¹, den Bluetooth-Dimmer per App über Funk¹²¹³.
• STIXX: Die Treiber der STIXX-Serie lassen sich laut SANlight auch über ein 0-10-V-Signal dimmen¹⁴.

2Weniger Watt, ungefähr im gleichen Maß weniger Licht

Ein Bericht des Pacific Northwest National Laboratory für das US-Energieministerium nennt es bekannt, dass Leistungsaufnahme und Licht bei LEDs über den größten Teil des Bereichs linear zusammenhängen³.

Das Licht haben die Autoren dort selbst nicht gemessen, sie verweisen auf eine frühere Studie.

Manche Herstellertabellen zeigen das sogar exakt. Für die hortiONE 368 nennt hortiONE¹⁷:

Jede Stufe hat damit genau dieselbe Photonen-Effizienz von 2,54 µmol je Joule^*. Die LUMii SWITCH BLADE liefert laut HydroGarden mit 100 statt 150 W 250 statt 375 µmol/s, rechnerisch ebenfalls beide Stufen 2,5 µmol/J¹⁸.

So glatte Zahlen sind nach unserer Einschätzung gerechnet und nicht gemessen^*, denn das Netzteil arbeitet nicht bei jeder Last gleich gut⁴. Eine unabhängige Messung von Licht und Strom einer Pflanzenleuchte über den ganzen Dimmbereich haben wir nicht gefunden.

3Zwei Effekte ziehen beim Dimmen gegeneinander

Beim Dimmen ziehen zwei Effekte gegeneinander: einer in den LEDs, einer im Netzteil.

• Die LEDs: Sie machen bei weniger Strom in der Regel etwas mehr Licht je Watt, erst bei sehr kleinem Strom sinkt ihre Effizienz wieder⁶⁷. Das gilt, wenn das Netzteil den Strom verringert. Bei Pulsweitenmodulation fließt in den LEDs derselbe Strom, nur kürzer, dann fällt dieser Vorteil weg². Dazu werden sie mit weniger Strom weniger heiß, und kühlere LEDs arbeiten effizienter⁶.
• Das Netzteil: Es arbeitet dagegen bei kleiner Last schlechter. LED-Netzteile haben einen Wirkungsgrad von 85 bis 95 %, mit Dimmfunktion teils weniger⁶.

Laut US-Energieministerium sinkt die Effizienz ganzer LED-Leuchten beim Dimmen, weil das Netzteil bei niedrigen Dimmstufen schlechter arbeitet¹. Laut einer späteren Folie des Ministeriums bleibt die Effizienz beim Dimmen dagegen typischerweise erhalten².

Angaben zur Moduleffizienz gelten außerdem nicht für die ganze Leuchte: SANlight nennt für die STIXX-Module 3,1 µmol/J bei 50 % der Nennleistung, gerechnet ohne Netzteil, den Photonenstrom gibt das Datenblatt dabei für 400 bis 780 nm an¹⁵.

4Wie stark ein Netzteil gedimmt nachlässt

Wie stark ein Netzteil nachlässt, zeigt eine Messung an einem einzelnen LED-Netzteil mit 52 W aus einer Straßenleuchte, gedimmt über einen Widerstand⁴.

Für die halbe Leistung an den LEDs brauchte dieses Netzteil rund 52 % seiner vollen Aufnahme. Auf der 20-%-Stufe kamen 17 % der vollen Leistung bei den LEDs an, aus dem Netz flossen aber 22 %, gerechnet aus den Messwerten^*.

Für 10 bis 50 % Last nennt der Hersteller dieses Netzteils laut den Autoren keine Messwerte im Datenblatt. Andere Netzteile, gerade die großen von Pflanzenleuchten, können besser oder schlechter sein.

5Was heißt „aus“ am Dimmer?

Was eine Prozentzahl am Dimmer bedeutet, ist nicht einheitlich: die Stellung des Reglers, die Leistung, das gemessene oder das gesehene Licht².

• M-Dimmer von SANlight: Die vier Stufen sind 100, 80, 60 und 40 % der Nennleistung der Leuchte¹⁰.
• Bluetooth-Dimmer von SANlight: Er regelt laut Produktseite von 20 bis 100 % in 1-%-Schritten¹².

6Das Auge täuscht, das Messgerät nicht

Auch das Auge täuscht: Eine Lampe mit 20 % gemessenem Licht wirkt noch wie 45 %, so eine Folie des US-Energieministeriums nach dem Lichttechnik-Handbuch der Illuminating Engineering Society².

Die Pflanze zählt dagegen Lichtteilchen, gemessen in µmol⁶⁷.

7Was Dimmen spart: ein Rechenbeispiel

Ein Rechenbeispiel nach Herstellerangaben: Eine SANlight EVO 3 nimmt laut Datenblatt typisch 200 W auf¹⁶. Mit dem M-Dimmer auf 60 % der Nennleistung wären es 120 W, wenn man die 200 W als Nennleistung ansetzt^10*.

Das sind 1,44 kWh weniger pro Tag und 100,8 kWh in 70 Tagen. Mit dem Beispielpreis des Stromkosten-Rechners von 0,35 € je kWh spart das 35,28 €^*.

Sinkt das Licht im gleichen Verhältnis, kommt dafür auch rund 40 % weniger Licht an. Eine unabhängige Messung dazu für die EVO haben wir nicht gefunden. Gedimmt gibt die Leuchte auch weniger Wärme ab, das kann Kühlung sparen⁸.

8Auf „aus“ gedimmt ist nicht stromlos

Über eine Steuerleitung gedimmt, bleibt das Netzteil am Stromnetz, damit seine Elektronik jederzeit arbeiten kann¹.

Manche Dimmer regeln die Leuchte bis „aus“ herunter, der Bluetooth-Dimmer von SANlight etwa bei der EVO¹². Einen stromlosen Aus-Zustand sehen die gängigen 0-10-V-Normen aber nicht vor, in Anlagen wird deshalb meist die Netzspannung geschaltet³. Das DesignLights Consortium verlangt für seine Liste, dass Hersteller bei „dim to off“ die Standby-Leistung mitzählen⁵.

Wie viel die Netzteile von SANlight oder hortiONE im Aus-Zustand aufnehmen, haben wir nicht gefunden.

9Nicht jeder Dimmer passt

Und nicht jeder Dimmer passt zu jeder Leuchte.

• Netzdimmer für Glühlampen: Ein solcher Dimmer kann ein LED-Netzteil unterversorgen oder durch Stromspitzen beschädigen, wenn beide nicht genau aufeinander abgestimmt sind¹.
• SANlight: SANlight-Dimmer sind laut Hersteller nur mit SANlight-Leuchten kompatibel¹³.