Test: LED in herkömmlichen Navi-Laternen

Navi-Laternen: LED gegen Glühlampen tauschen

Düsseldorf (SP) Auf den Bootsmessen und im Internet werden sie angeboten: Recht preiswerte, aber vor allem stromsparende LED-Birnen für normale Navigationslaternen. Veranwortungsvolle Händler zum Beispiel in den Niederlanden warnen aber: Auf deutschen Yachten verliere man die Zulassung. Denn die gilt nur für den Einsatz von Glühlampen. Trotzdem werden LED-Leuchtmittel auch für Navi-Laternen verkauft - so auf der boot in Düsseldorf. Die hätten eine warmweiße Farbtemperatur, das passe schon, hieß es. Doch funktionieren die Igel-förmigen Leuchtmittel tatsächlich in herkömmlichen Navigationslaternen wie beispielsweise Zweifarbenlaternen? Die Redaktion von Yachtfernsehen.com machte einen Praxis-Test.

Wir prüften die Farbwahrnehmung per Augenschein und mit einer Digital-Kamera, deren Farbbalance auf "Glühlampe" eingestellt war. Mit einer weißen Tafel checkten wir die Winkel und die Schärfe der Sektoren sowohl bei der zugelassenen Kombination aus Laterne und Glühlampe als auch mit einer LED-Birne in Igel-Form sowie einer Spezial-LED namens Polar Star 40 von Dr. LED in Seattle/USA: Die Polar Star 40 ist drüben sogar als Ersatz offiziell zugelassen.

Zum Einsatz kamen 12-Volt-Leuchtmittel mit Bajonett-Sockel, Typbezeichnung BAY15D.

Die Glühlampe erzeugt punktförmiges Licht, bedingt durch den vertikalen Glühdraht etwas länglich. Darauf ist die gesamte Konstruktion mit den Fresnell-Linsen abgestimmt. Bei unserer Igel-LED sind es dagegen 15 einzelne LED (plus drei am Kopf), ringförmig um die Elektronik verteilt.

Unser Testobjekt war eine Zweifarbenpositionslaterne von Hella Marine Series 2984 - eine preiswerte Laternen-Serie, die immer noch angeboten wird und beispielsweise auf älteren Bavaria-Yachten als Erstausstattung verbaut wurde. Mit der hängenden Anbringung der Bajonett-Birnen vom Typ BAY15D, 12 Volt, 25 Watt, leisten sie zuverlässig ihren Dienst. Sie sind ohne Werkzeug leicht zu öffnen. Lediglich die Oxydation an der Lampen-Fassung sowie an den Flachsteckerkontakten bereitet schon mal Probleme: Das lässt sich aber durch gelegentliches Reinigen oder - dauerhaft - mit einem leichten Silkon-Film in den Griff bekommen. Auch die Allzweckwaffen WD 40, Brunox oder Sonax SX90 Plus verdrängen Feuchtigkeit und schützten vor Oxydation.

Die 25 Watt beziehungsweise 2,1 Ampere saugen gemeinsam mit dem Hecklicht (10 Watt/0,8 Ampere) enorm an der Batterie. Da versprechen LED-Leuchtmittel, die es auf nur etwa ein bis 2,5 Watt bringen, aber mit etwa 250 Lumen die 25-Watt-Birnen ersetzen sollen, ein paar Stunden Nachtfahrt mehr ohne Motor.

Hinweis zu den Farben auf den Bildern: Der grüne Sektor erschien auf den Fotos mit den Igel-förmigen LED leicht bläulich. Beim Test waren die grünen Sektoren augenscheinlich jedoch stets als Grün wahrnehmbar.

Glühlampe versus LED

Glühlampe, scharfe Sektorbegrenzung	Igel-LED, unscharfe Sektorbegrenzung

Glühlampe versus LED - deutliche Unterschiede

Test-Ergebnis: Die zugelassene Glühlampenversion erzeugte ein klares rot-grünes Licht, die Sektoren zur Seite und nach vorne sind scharf abgegrenzt. Das zeigte die weiße Tafel, die wir in einem kurzen Abstand neben und vor die Zweifarbenlaterne montiert hatten. Vom etwa 40 Meter entfernten Nachbarsteg aus ergab sich beim Testgang ein scharfer und deutlich erkennbarer plötzlicher Übergang von Grün nach Rot und umgekehrt. So muss es sein.

Wie bei Zweifarben-Laternen konstruktionsbedingt normal, sind Rot und Grün direkt von vorn mit zunehmender Entfernung schwerer zu trennen. Doch auf dem Wasser läuft ohnehin niemand auf Schienen. Wer mal Rot, mal Grün sieht, weiß: Da kommt direkt was auf mich zu.

Igel-LED macht aus zwei Sektoren drei

Glühlampe, roter und grüner Sektor klar getrennt	Igel-LED, zwischen Rot und Grün ein dritter Sektor.

Nach vorne eine böse LED-Überraschung

Bei der Igel-LED, die aus einiger Entfernung die gleiche Helligkeit aufzuwiesen schien wie die Glühlampe, entsprach der seitliche Sektor nach achtern dem der Glühlampen-Kombi. Nur der Übergang war ab einer erkennbaren scharfen Kante etwas "weicher", der Sektor, der 112,5 Grad haben muss, also etwas größer, aber mit einer deutlichen Licht-Abnahme. Auf größerer Entfernung dürfte sich das vermutlich nicht besonders bemerkbar machen.

Nach vorne gab es eine böse Überraschung: Anstelle einer klaren, scharfen rot-grün-Trennung war schon in geringem Abstand ein deutlicher weißlicher Sektor zwischen Rot und Grün erkennbar. Vom Nachbarsteg aus ergab sich beim Vorbeigang über etwa zehn Meter ein undefinierbarer weißlicher Sektor zwischen Rot und Grün. Auf ein oder zwei Seemeilen Entfernung nimmt dieser Sektor dramatische Ausmaße an: Wer sowas auf sich zukommen sieht, weiß nicht, was er damit anfangen soll.

Eine mögliche Erklärung: Durch die Igel-förmige Anordnung der LED auf dem Leuchtmittel-Gehäuse wird schräg nach vorne sowohl rotes als auch grünes Licht ausgestrahlt, sozusagen über Kreuz. Wir erinnern uns an den Physik-Unterricht und tippen auf die sogenannte additive Farbmischung: Rot und Grün auf eine Leinwand projiziert, ergeben Gelb.

Fazit: Zumindest in unserer Kombination erzeugte die Igel-LED anstelle der - zugelassenen - Glühlampe nach eine etwas weichere Abgrenzung des Sektors nach achtern.

Nach vorne hin aber ergab sich aber ein dritter - weißer - Sektor, der dort nicht hingehört. Offizielle Zulassung hin oder her: Diese Kombi aus LED und herkömmlicher Zweifarbenlaterne kommt einem Harakiri auf dem Wasser gleich. Nicht umsonst warnen Fachleute vor dem unbedarften Austausch der Glühlampen gegen LED.

Da schon die horizontalen Ergebnisse mit dem von uns getesteten Igel-förmigen LED-Leuchtmittel nicht überzeugten, haben wir uns den Blick auf die vertikale Lichtausbreitung gleich gespart: Die ist bekanntlich gerade für Segelyachten wichtig, die auch bei Lage ein deutliches Seitenlicht zeigen müssen.

In den USA gibt es beispielsweise unterschiedliche Zulassungen für Motor- und Segelyachten: An Navigationslaternen für Segelboote werden höhere Anforderungen gestellt - sie müssen bis 25 Grad Neigung noch 50 Prozent der Leuchtkraft erreichen (American Boat and Yacht Council, PDF-Download).

Rot und Grün auf eine Leinwand projiziert, ergeben Gelb. Foto: (c) Zátonyi Sándor

LED-Praxis-Test, Teil 2: Polar Star 40

Aus den USA kommen Spezial-LED, die dort sogar unter anderem von der US Coast Guard als Ersatz (replacement bulb) für bestimmte Laternen wie Aqua Signal zugelassen sind. Die Polar Star 40 wurde uns vom Hersteller, Dr. LED (Seattle) zur Verfügung gestellt. Sie gibt es in unterschiedlichen Ausführungen: weiß für Hecklichter und Ankerlichter, rot und grün für Seitenlaternen, Bi-Color für den Einsatz in Zweifarbenlaternen sowie Tri-Color für Dreifarbenlaternen. Eine Tabelle (Incandescent to LED Conversion Guide, PDF-Download) hilft, den richtigen Typ zu finden.

Wir testeten eine Polar Star 40 MK II (8001634, rot/grün) als Ersatz für eine 25-Watt-Glühlampe in einer Zweifarbenlaterne der Marke Hella Marine Series 2984 sowie eine Polar Star weiß (8001757) als Ersatz für eine 10-Watt-Glühlampe in einer Heckleuchte, ebenfalls Hella Marine Serie 2984. Sie kosten beide pro Stück etwa 50 US-Dollar, sind also nicht ganz billig. Zumal die Preise für fix und fertig vergossene und zugelassene LED-Laternen purzeln - eine Zweifarben-Positionsleuchte ist bereits für unter 100 Euro zu haben.

Der gravierende Unterschied der Polar Star 40 zur Igel-LED: Es sind zwei beziehungsweise eine leuchtstarke LED unter einem trichterförmigen Spiegel montiert. Das ergibt eine punktförmige Lichtquelle - genau darauf sind diese Arten von Navigationslaternen ausgelegt, geprüft und zugelassen.

Im direkten Vergleich der Birnen liegen die Leuchtquellen etwa auf gleicher Höhe - das ist wichtig für die Ausrichtung der Fresnell-Linsen und die vertikale Ausbreitung.

Aus nächster Nähe scheint die 25-Watt-Glühlampe in der Zweifarbenlaterne heller zu sein. Das mag daran liegen, dass die Birne kugelförmig in alle Richtungen strahlt und das Gehäuse entsprechend erhellt. Die Polar Star 40 sendet dagegen ein sehr helles, extrem punktförmiges Licht aus, das aus einiger Entfernung dann mindestens gleich hell erscheint.

Die Farben waren satt grün und rot, es war absolut kein Unterschied zur Glühlampe wahnehmbar. Das zeigte sich auch auf den Fotos, die wieder mit dem Weißlichtabgleich "Glühlampe" aufgenommen wurden.

Die Sektoren nach achtern entsprachen genau denen der Glühlampe. Der Übergang zu dunkel war deutlich, es war kein Nachleuchten in den dunklen Bereich erkennbar.

Nach vorne ergab sich auch aus nächster Entfernung eine klare Trennung zwischen rotem und grünem Sektor. Bekanntlich hatte an dieser Stelle die Igel-förmige LED total versagt. Vom Nachbarsteg aus ergab sich beim Vorbeigang ebenfalls ein klarer Wechsel von Rot nach Grün und umgekehrt.

Das bekam übrigens auch eine ähnliche Zweifarbenlaterne an einem Nachbarboot mit Glühlampe (also in zugelassener Kombi) nicht hin: Auch sie hatte einen deutlichen weißlichen Sektor zwischen Rot und Grün.

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Polar Star 40: klare Sektoren

Igel-LED versus Polar Star 40 am Heck

Die preiswerte Igel-LED (etwa 12 Euro), die mit 140 Lumen etwa eine 15-Watt-Glühlampe ersetzen soll und 2,5 Watt verbraucht, warf einen etwas weicheren Sektor als die Glühlampe auf unseren Schirm. Auffällig war ein leicht grünlicher Lichtton, was auch die unbestechliche Kamera bewies. Die Helligkeit war der Glühlampe ebenbürtig.

Die Polar Star 40 weiß (8001757) von Dr. LED warf sehr scharfe Sektorenbegrenzungen, war reinweiß und auf einige Entfernung sehr hell bis grell.

Igel-LED leicht grünlich, Polar Star perfekt

Polar Star 40 ist eindeutiger Test-Sieger

Die Praxis-Tests - ohne wissenschaftlichen Anspruch - haben gezeigt: Die LED-Birnen vom Typ Polar Star 40 von Dr. LED (USA) eignen sich ohne Wenn und Aber als gleichwertiger Ersatz für die stromfressenden Glühbirnen. Die Polar Star 40 ist mit nur einem Watt angegeben - das bestätigte auch der Blick auf den Batteriemonitor.

Dass die Sekoren streng eingehalten werden, liegt an der Konstruktion. Die Farbtreue bei der Zweifarben-Variante ist zwei LED zu verdanken, die im Innern verbaut sind: rot und grün.

Sowohl aus direkter Nähe als auch aus der Entfernung sind absolut keine Unterschiede zu den zugelassenen Glühbirnen bei der Polar Star 40 erkennbar - sonst wären sie in den USA wohl kaum zugelassen worden. Auch bei der für Segelyachten wichtigen vertikalen Abstrahlung haben wir keine nennenswerten Unterschiede festgestellt.

Die Polar Star 40-LED sind für zwei nautische Meilen ausgelegt. Das ist ausreichend für Schiffe unter 20 Meter (bis 12 Meter reicht als Seitenlicht sogar nur eine Seemeile).

Tipp: Das niederländische Zeilersforum hat die Polar Star 40 von Dr. Led ebenfalls - gemeinsam mit anderen LED-Positionslaternen - einem Test unterzogen. Interessant: Selbst die neuesten LED-Laternen schnitten nicht sonderlich gut, ganz im Gegensatz zur Polar Star 40 von Doctor LED, die sich in normalen Navigationslaternen gut macht. Mehr im Zeilersforum.nl.

Reflektor-Folien als Verstärkung

Den Packungen der Polar Star 40-Leuchtmittel sind selbstklebende Reflektorfolien beigelegt, die zur Verstärkung des Leuchteffekts hinten auf die LED-Birnen geklebt werden können - jeweils für 220 Grad (Hecklicht) und 130 Grad (Zweifarben-Positionslaterne), also mit Toleranzen. Zum Aufkleben die Polar Star 40-Leuchtmittel in die Fassung einsetzen und vorne die Mitte markieren. Dann herausdrehen und mit der nach oben zeigenden Mitte-Markierung auf die Folie legen, andrücken, fertig. Die Folien sind etwas kleiner als die Sektoren, bei etwas Sorgfalt kann da nichts schiefgehen.

Wir testeten jeweils ohne diese Folien.

Infos: www.doctorled.com.

Alles über Navi-Laternen, Zulassungen, Sektoren

Was man zum Thema Positionslaternen/Navigationslaternen wissen sollte.

Mindestragweiten für Schiffe unter 20 Meter

Dsa sind die vorgeschriebenen Mindesttragweiten für Yachten unter 50 Meter gemäß IMO COLREG 72:

Schiffe bis 50 Meter Länge

Vollkreislaternen weiß, rot, grün: 2 Seemeilen
Topplaterne: 5 Seemeilen
Seitenlaternen: 2 Seemeilen
Hecklaterne: 2 Seemeilen

Schiffe bis 20 Meter Länge

Vollkreislaternen weiß, rot, grün: 2 Seemeilen
Topplaterne: 3 Seemeilen
Seitenlaternen: 2 Seemeilen
Hecklaterne: 2 Seemeilen
Dreifarbenlaterne: 2 Seemeilen - nur für Segelyachten unter Segel

Schiffe bis 12 Meter Länge

Vollkreislaternen weiß, rot, grün: 2 Seemeilen
Topplaterne: 2 Seemeilen
Seitenlaternen: 1 Seemeile
Hecklaterne: 2 Seemeilen
Dreifarbenlaterne: 2 Seemeilen - nur für Segelyachten unter Segel

Lampen-Kunde: Birne, Laterne, Licht, Kelvin

Hier mal ein paar Begriffe:

Birne, Glühlampe - das ist das Leuchtmittel

Laterne - das Drumherum

Licht - das, was man sieht


Farbtemperatur bei Navigationslampen:

Sie sollte bei LED warmweiß sein, also höchstens etwa 3000 Kelvin haben.

Normale Glühbirnen in Navigationslaternen haben etwa 2700 Kelvin.

Halogen-Birnen haben etwa 2600 bis 2 600 bis 3 200 Kelvin

Normale LED-Lampen haben etwa 6500 Kelvin - das entspricht dem Norm-Tageslicht, ist aber zu bläulich für den Einsatz hinter den gefärbten Fresnell-Linsen der Navigationsleuchten.


Beispiele für Farbtemperaturen/Lichtfarben:

1850 Kelvin - Kerze

2700 Klevin - das entspricht etwa einer 25-Watt/12 Volt-Glühlampe

2800 Kelvin - Halogen G4-Glühlampe, 12 Volt

3000 Kelvin - "warmweiße" LED-Lampe

über 5000 Kelvin - "weiße" LED-Lampen, das wird für Innenräume oft als zu kalt empfunden

5500 - Fotoblitz - darauf sind herkömmliche (Analog-)Filme geeicht.


Lumen, Watt, Lux

Herkömmliche Glühlampen werden in Watt gemessen, LED-Lampen meist in Lumen

Der Lichtstrom wird in Lumen (lm) gemessen - das ist inzwischen die Standard-Kennzeichnung von LED-Lampen.

Die Lichtstärke wird in Candela (cd) gemessen und ist die Strahlungsleistung einer Lichtquelle


Umrechnung/Vergleich Watt / Lumen - nur als Anhaltspunkt zu nehmen:

100 Lumen entprechen etwa der Lichtleistung einer 10-Watt-Glühbirne

140 Lumen: etwa 15 Watt

225 Lumen: etwa 25 Watt

290 Lumen: etwa 30 Watt

360 Lumen: etwa 40 Watt

Hier gibt es nützliche Infos: Hellamarine.

Vertikale und horizontale Tragweite

Waagerechte Lichtverteilung

Nach recht voraus müssen die auf dem Fahrzeug angebrachten Seitenlichter die vorgeschriebenen Mindestlichtstärken haben. Hier müssen die Lichtstärken in einem Bereich zwischen 1 Grad und 3 Grad außerhalb des vorgeschriebenen Ausstrahlungswinkels auf nahezu Null abfallen.
Für Heck- und Topplichter und für Seitenlichter 22,5 Grad achterlicher als querab müssen die vorgeschriebenen Mindestlichtstärken über einen Horizontbogen bis zu 5 Grad innerhalb des in Regel 21 vorgeschriebenen Ausstrahlungswinkels erhalten bleiben. Ab 5 Grad innerhalb des vorgeschriebenen Ausstrahlungswinkels darf die Lichtstärke um 50 v.H. bis zu den vorgeschriebenen Grenzen abnehmen; sie muß stetig abnehmen und bei höchstens 5 Grad außerhalb des vorgeschriebenen Ausstrahlungswinkels praktisch Null erreichen.

Rundumlichter müssen so angebracht sein, daß sie nicht durch Masten, Stengen oder Bauteile innerhalb eines Ausstrahlungswinkels von mehr als 6 Grad verdeckt werden, ausgenommen Ankerlichter nach Regel 30, deren Anbringung in entsprechender Höhe über dem Schiffskörper unmöglich ist.
Ist die Einhaltung der Ziffer i durch Führen nur eines Rundumlichtes nicht möglich, so sind zwei in geeigneter Weise angebrachte oder abgeschirmte Rundumlichter zu verwenden, so daß sie aus einer Entfernung von einer Seemeile möglichst als ein Licht erscheinen.


Vertikale Lichtverteilung

Auf Segelfahrzeugen in Fahrt muß für die senkrechten Ausstrahlungswinkel angebrachter elektrisch betriebener Lichter sichergestellt sein, dass
die vorgeschriebene Mindestlichtstärke mindestens im Bereich von 5 Grad über bis 5 Grad unter der Horizontalebene erhalten bleibt

und

mindestens 50 v.H. der vorgeschriebenen Mindestlichtstärke im Bereich von 25 Grad über bis 25 Grad unter der Horizontalebene erhalten bleiben.

Quelle: Bundesministerium der Justiz/Gesetze im Internet.

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