Kondensation in Scheinwerfern – ein Nachteil der modernen LED-Technik?
veröffentlicht am 11. Februar 2021
Sichtbares Wasser hinter der Streuscheibe? Dampf im Gehäuse?
Wasser oder Dampf in Scheinwerfergehäusen hat jeder schon mal gesehen. Die logische Annahme, der Scheinwerfer sei einfach undicht und somit defekt, liegt natürlich auf der Hand. Doch das ist nicht unbedingt die richtige Erklärung, denn auch qualitativ hochwertige Scheinwerfer mit einer hohen konstruktiven Dichtigkeit können diesen Effekt zeigen. Vor allem bei modernen LED-Scheinwerfern scheint dies vermehrt aufzutreten.
Doch ist dies wirklich so? Und bedeutet dies automatisch, dass ein Schaden vorliegt? Zur Beantwortung dieser Fragen müssen wir ein paar Aspekte dieses Phänomens näher beleuchten.
Dampf oder kleine Wassertropfen weisen auf Kondensation hin.
Selbst die höchste Abdichtung erlaubt einen Austausch
Nun, dafür sollte man zuerst einmal wissen, dass selbst nach höchstem Standard abgedichtete Scheinwerfer nicht hermetisch dicht sind. Die höchste Dichtigkeitsklasse IP69K besagt lediglich, dass Wasser auch unter hohem Druck, wie beispielsweise während einer Reinigung mit einem Hochdruck- oder Dampfreiniger, nicht in den Scheinwerfer gelangen kann.
Allerdings muss man dabei zwei Dinge bedenken. Erstens werden Scheinwerfer nicht unter Luftabschluss produziert, somit befindet sich auch in einem abgedichteten Gehäuse immer Luft. Und Luft enthält immer auch Wasserdampf, je nach Temperatur und Region mal mehr, mal weniger. Zweitens findet auch in abgedichteten Gehäusen auf lange Sicht ein Austausch mit der Atmosphäre statt. Die meisten Scheinwerfer haben sogar genau zu diesem Zweck sehr kleine Belüftungsöffnungen in ihrem Gehäuse, die aber beispielsweise mit Goretex©-Membranen abgedichtet sind, um gegen Hochdruck- und Dampfreiniger gewappnet zu sein. Ein langsamer Gasaustausch wird im Laufe der Zeit dennoch stattfinden.
Erst sehr deutliche Wasseransammlungen weisen auf eine Undichtigkeit hin.
Auch abgedichtete Scheinwerfer “atmen”!
Ein weiterer Aspekt ist, dass das Innenleben (Linsen, Abdeckungen u.a.) und auch die Streuscheiben moderner Scheinwerfer zunehmend aus Kunststoffen hergestellt werden. Nun sind Kunststoffe aber immer auch hygroskopisch. Das bedeutet, dass diese Stoffe Wasser aus der Umgebung aufnehmen und abgeben können und dies auch tun. Kurz, sie atmen.
Und wenn man nun auch noch in Betracht zieht, dass Wasserdampf die Eigenschaft hat, an kühlen Stellen zu kondensieren, ist man der Erklärung für das sichtbare Wasser sehr nah. Die kühlste Stelle eines Scheinwerfers ist nämlich in der Regel die der Umgebung zugewandte Frontlinse. So ist es nicht verwunderlich, dass dort ab und zu Kondensationswasser gefunden werden kann. Und zwar in jedem Scheinwerfer, ob nun LED, Xenon oder Halogen. Die Frage ist aber, warum dies vermehrt bei LED-Scheinwerfern aufzutreten scheint.
Der Nachteil der guten Energieeffizienz
Hier gibt es eine relativ einleuchtende Antwort. Scheinwerfern mit herkömmlicher Beleuchtungstechnik (Halogen oder Xenon) arbeiten deutlich weniger effizient als moderne LED-Scheinwerfer. Dies bedeutet, dass ein relativ großer Anteil der aufgenommenen Energie nicht als Licht, sondern als Wärme freigesetzt wird. Diese Wärme wird vor allem direkt nach vorne abgestrahlt, also auf und durch die Frontlinse. Diese heißt heizt sich folglich auf und verhindert im laufenden Betrieb die Kondensation. Nach dem Abschalten kann sich aber auch in herkömmlichen Scheinwerfern häufig gut sichtbares Kondensationswasser zeigen. Nur eben nicht im Betrieb, wenn es einem auffällt.
Die gute Energieeffizienz moderner LED-Scheinwerfer scheint hier im laufenden Betrieb also tatsächlich ein Nachteil zu sein, da weniger Energie „verschwendet“ und als Wärme abgestrahlt wird. Die Frontlinsen von LED-Scheinwerfern bleiben im direkten Vergleich deutlich kühler als die von Halogen- oder Xenon-Scheinwerfern, so dass Kondensation häufiger beobachtet werden kann. Aber eben nur beobachtet, häufiger ist sie dennoch nicht.
Kondensation ist meist ein nur ästhetisches Problem
In der Regel stellt Kondensation an der Innenseite eines Scheinwerfers aber nur ein ästhetisches Problem dar. Die sichtbare Wasser- oder Dampfmenge führt in der Regeln nicht zu einer Leistungsminderung oder dem Ausfall des Scheinwerfers. Moderne LED-Scheinwerfer bieten aber in Bezug auf Effizienz, Langlebigkeit und Robustheit so deutliche Vorteile, dass diese diesen kleinen ästhetischen Nachteil um ein Vielfaches überwiegen.
Aber bedeutet dies nun, dass wir damit leben müssen?
Nein, nicht unbedingt. Es gibt heute schon verschiedene Ansätze, auch in kühlen LED-Scheinwerfern Kondensation zu verhindern. Eine naheliegende Idee ist ein direktes Beheizen der Frontlinse. Dies würde aber wiederum zu einer Verschlechterung der Energie-Effizienz führen und somit einen Rückschritt darstellen. Die meisten Hersteller gehen also andere Wege. Einer ist, ein Kühlgebläse zu verwenden, welches die warme Abluft der LEDs über die Frontlinse leitet. Dieses Vorgehen wird zurzeit vor allem in der Automobil-Industrie präferiert. Eine weitere Alternative ist die beschlaghemmende Beschichtung der inneren Frontlinsen-Oberfläche. Allerdings beseitigt solch eine Beschichtung nicht die Kondensation, sondern versteckt sie lediglich. Hier steckt noch einiges an Entwicklungspotential, an welchem die Hersteller zurzeit arbeiten.
Fazit:
Kurz und knapp, Kondensation in Scheinwerfern weist nicht auf einen Schaden hin. Schon durch die normale Luftfeuchtigkeit bei der Produktion befindet sich auch in versiegelten Scheinwerfern ein Rest an Feuchtigkeit. Hinzu kommt, dass auch komplett abgedichtete Gehäuse „atmen“, so dass im Laufe der Zeit auch weiterhin ein, wenn auch langsamer, Austausch mit der Außenluft erfolgt.
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