An dieser Stelle möchte nun auf die unterschiedlichen Brenner Techniken eingehen, da auch die LED (noch) nicht das nonplusultra darstellt. Jede Technik hat ihre Vor- und Nachteile die für den primären Einsatzzweck entscheidend sind. Stand dieses Berichtes ist Mitte 2007.

1. Die Halogen Brenner

Eine herkömmliche Glühbirne, die allerdings mit einem Halogen Edelgas gefüllt ist. Dies hat gegenüber der alten Glühbirne den Vorteil, das sich durch die Hitze verbrauchten Glühdrahtmolekühle wieder am Glühdraht anlagern können und so die Lebensdauer erheblich steigert wird. Die durchschnittliche Lebenserwartung liegt bei ca. 2000 Stunden. Ein Großteil der Energie verpufft allerdings in Wärme statt Licht und das gibt den Halogenbrennern ihr gelbliches Licht (ca. 3000 Kelvin). Der Wirkungsgrad von guten Halogenbirnen liegt bei ca 15-35 Lumen/Watt (Lumen = Erreichter Lichtstrom / Watt = Verbrauchte Stromleistung). Dabei schafft eine gute 20W Birne ca. 500 Lumen und von 50W darf man bis zu 1400 Lumen erwarten. Vorteil der Technik - die Brenner gibt´s in jedem Baumarkt für kleines Geld. Nachteil ist die schlechte Energieausbeute und geringe Lebensdauer - insbesondere wenn der Brenner mit Überspannung betrieben wird um die Ausbeute und Kelvinzahl hochzutreiben (keine 100 Stunden). Hallogen Brenner haben den z.Z. besten CRI (Color Rendering Index) von 100 (max. 100) durch ihr absolut gleichmäßiges Spektrum mit starkem Anstieg in den roten Bereich.

2. Die Hochdruck-Entladungstechnik, kurz HID

Wer viel Licht will ist hier meist noch richtig - aber auch in diesen Bereich können moderne LED Emitter nun vordingen (Siehe OSTAR Projekt). Die HID Brenner haben keinen Glühfaden mehr, der durchbrennen kann, sondern erzeugen zwischen zwei Metallstäben einen Lichtbogen wie beim Schweissen. Möglich wird dies erst durch sehr hohe Zünd- und Betriebsspannungen. Gefüllt sind die Brenner mit Xenon Gas, was in der Autotechnik den Lampen ihren Namen gab. Mittlerweile gibt es auch Halogenbirnen mit Xenongas gefüllt, was aber bei dieser Technik nur marginale Verbesserungen bringt und absolut nicht mit HID zu tun hat. HID benötigt zum Starten und Brennen eine komplexe Elektronik, die den Brenner sehr teuer machen. Außerdem sind die Startvorgänge der Birne begrenzt (max. 1000-2000 Starts bestenfalls) und der Brenner ist sehr fragil und damit anfällig gegen Erschütterungen. Dafür wird man mit einer guten Energieausbeute belohnt von ca. 50-70 Lumen / Watt abzüglich der Ballastverluste. Das Licht ist tageslichtähnlich mit ca. 5000-6000 Kelvin und wird daher auch Tageslichtbrenner genannt. Handelsüblich sind 10, 21 oder 35Watt Brenner in Tauchlampen mit mehr als 1800 Lumen Lichtleistung bei 35W. Die Lichtfarbe ist tageslichtähnlich, aber im Gegensatz dazu über das Spektum nicht gleichmäßig verteilt. Viel mehr erzeugen HID Brenner nur in einige Peeks bestimmter Lichtwellenlängen, die vom Auge in ihrer Summe als Weiß wahrgenommen werden. Dadurch lassen sich Farben, die zwischen diesen Peeks liegen schlechter wiedergeben. Der CRI (Color Redindering Index) von HID liegt bei 50-80 - je nach verwendetem Brenner.

3. Die LED Technik

Die meisten werden beim Stichwort LED an kleine, funzelige Lechtdioden denken und sich fragen was sowas in einer Lampe verloren hat. Mittlerweile hat sich die LED Technik aber rasant und fast unbemerkt fortentwickelt. Dank der Erfindung der blauen LED können nun Leuchtmittel mit jeder beliebigen Farbe und Kelvinzahl hergestellt werden und die kleinen Leuchtdioden sind in der Lage ein gleißendes, kaltes Licht abzugeben. Dies täuscht allzu leicht darüber hinweg, daß auch LEDs nicht nur Licht, sondern auch Wärme erzeugen. Bei den kleinen Leuchtdioden ist das aber auf Grund der recht geringen Lichtleistung zu wenig um es zu fühlen. Nun brauchen wir für eine Hauptlampe aber andere Leuchtstärken und die liefern moderne Hochleistungs LEDs mit üblichen 1W/3W/5W Energieleistung. Diese LEDs haben mit den bekannten Funzeln außer der zugrunde liegenen Technik nicht mehr viel gemeinsam. Hier wird außer Licht Wärme erzeugt und das nicht zu knapp. Während bei der Halogenbirne viel Infrarotstrahlung durch den Reflektor abgegeben wird erzeugt die LED ein kaltes Licht und muß ihre Verlustwärme über eine Wärmemanagement nach hinten abgeben. Heutige LEDs mit 3W erzeugen einen Lichtstrom von über 240 Lumen mit 5500-6500 Kelvin, also ca. 80-90 Lumen pro Watt. Das Licht ist somit wie bei HID tageslichtähnlich und entfaltet die Farben Unterwasser besser wie HID Licht. Ein weiterer Vorteil des kalten Lichtes ist die höhere Reichweite (Blaues Licht kommt weiter) und Schwebeteilchen werden weitaus weniger angestrahlt. Dies sugeriert Unterwasser eine deutlich höhere Lichtleistung bei Dunkelheit. Bei Tageslicht Tauchgängen dreht sich das Bild aber scheinbar wieder zum Vorteil von Halogen, der das menschliche Auge das gelbliche Licht (3000k) besser vom Tageslicht unterscheiden kann. Aber wer braucht schon eine Lampe, wenn man eh genug sieht :-) Einen riesigen Vorteil der LED Technik ist aber die Lebensdauer von bis zu 100.000 Stunden (!) für das Leuchtmittel - einen Brennerwechsel wird eine LED Lampe kaum erleben. Außerdem kann eine LED beliebing oft an und ausgeschaltet werden ohne Verlust der Lebenerwartung im Gegensatz zu HID. LED liefern auch eine gleichmäßige Lichtfarbe von der ersten Millisekunde an, die nicht schwankt oder müssen erst warm werden muß wie ein HID Brenner. Eine LED neigt auch nicht zum "durchbrennen" wie eine Glühlampe, sondern degradiert über die Zeit und wird nach und nach dunkler und ineffizienter. Dies ist natürlich gegenüber den anderen Brennertechniken ein dicken Sicherheitsplus, da die Gefahr ganz ohne Licht dazustehen bei der LED sehr klein ist. Wie bereits angedeutet hat die LED Technik inzwischen auch weitere Fortschritte gemacht auf den Gebieten Effizienz und Lichtqualität. Oft werden LED in Tauchlampen mit den arg blaustichigen Schlüsselbundanhängern in Verbindung gebraucht und leider gibt es auch Vertreter von Tauchlampen die genau dieses Bild machen. Dies muß aber nicht sein wenn man bei der Auswahl seiner Emitter auf Qualität achtet. Der CRI (Color Rendering Index) von LED ist je nach Emitter sehr unterschiedlich und sollte vor Baubegin kontrolliert werden. Gute Emitter wie auch die OSTAR erreichen CRI Werte von über 80 und sind sichbar besser als HID wenn es um Farben geht. Die LED hat ein relativ gleichmäßiges Lichtspektrum, welchen im Rotbereich deutlich abfällt und im blauen immer einen hohen Peek hat. Der Blaupeek ist allerdings für Nachtauchgänge sogar von Vorteil, da ihn nur das an die Nacht angepasse Auge (scotopisches Sehen) wahrnehmen kann - wir erinnern uns blau trägt weiter unter Wasser.

Die allermeistens in Tauchlampen noch verbauten Luxeon III 3W Emitter gehören nun eigendlich zum alten Eisen und ich würde mir nun auch keine Lampe mehr mit diesen Emittern kaufen. In naher Zukunft wird es da sicher "Updates" geben die locker das doppelte Licht aus der gleichen Lampe holen. Insbesondere der "aktuelle" K2 Emitter von Luxeon tut sich mehr hervor Wärme als Licht zu erzeugen wie mir aus meinen ersten Projekt mittlerweile schmerzhaft bewußt wurde. Er ist also in Hinblick auf die alte Luxeon III eher ein Rückschritt in Sachen Effizienz.

Moderne Vertreter der single Chip Emitter kommen von Cree in Form des XR-E Typs und von Seoul Semiconductor mit Ihrem P4 Typ. Diese Emitter erreichen typischerweise Effektivitäten von 80-100 Lumen Lichtleistung pro Watt und schlagen so locker HID (60lm/W im Schnitt) und Hallogen gleich mehrfach (15-30lm/W). Leider sind es weiterhin 3W Emitter, so daß die maximale Lichtleistung auf ca. 200-240 Lumen begrenzt ist. Im Vergleich eine 20W Hallogenbirne hat ca. 300 Lumen. Aber damit kommen wir mit einem Emitter bereits an die Lichtleistung einer 20W Tauchlampe heran bzw.. übertreffen sie unter Wasser dank den Vorteilen des Lichtspektrums einer weißen LED.

Ist nun noch mehr Lichtleistung gefragt kommen nur Multichip Emitter in Frage, die mehr als einen Chip in einem LED Gehäuse vereinen und so die Lichtleistung mit der Anzahl ihrer Chips linear multiplizieren. Ein Vertreter dieser Technik ist die OSTAR LED von OSRAM, wo wahlweise 4 oder 6 Chips auf eine LED geklebt werden. Das u.a. hier dokumentierte OSTAR Projekt basiert dann auch auf der 6-Chip Variante der OSTAR mit 15W.

Auch die Autoindustrie hat inzwischen das Potential und die Vorteile der LED Technik erkannt und LEDs sind hell genug um als Hauptscheinwerfer eingesetzt zu werden. Was früher die exklusive HID(Xenon) Technik bei Luxuskarossen war ist heute die LED Technik geworden. Diesen Scheinwerfer rechts im neuen Audi A8 Le Mans wird man wohl nie in einem Autoleben austauschen müssen.