ROI-Berechnung: Halogen-Bühnenlicht bei steigenden Energiekosten komplett auf LED umrüsten

Um die Amortisation einer LED-Umrüstung zu berechnen, addieren Sie, was Ihr Halogen-Rig pro Jahr an Strom und Ersatzlampen kostet, ziehen die Betriebskosten des LED-Rigs ab und teilen den Nettopreis der LED-Geräte durch diese jährliche Ersparnis. Wer 12 × PAR64-Scheinwerfer mit 1000 W durch 12 × LED-PARs mit 145 W ersetzt, spart etwa 10,3 kWh pro Betriebsstunde des Rigs. Ob sich das in Monaten oder Jahren amortisiert, hängt vor allem davon ab, wie viele Stunden pro Jahr das Rig läuft.

Was in die Berechnung einfließt

Sie brauchen sechs Eingangswerte. Verwenden Sie, wo immer möglich, Ihre eigenen Zahlen.

• Leistung pro Gerät, alt und neu. Bei Halogen nehmen Sie die Lampenleistung. Bei LED ist die Wattzahl auf dem Typenschild der Maximalwert, und die tatsächliche Aufnahme bei Ihren üblichen Looks liegt oft darunter. Ein Zwischenstecker-Strommessgerät liefert Ihnen den echten Wert.
• Betriebsstunden pro Jahr, einschließlich Proben und Aufbau, nicht nur die Showzeit.
• Strompreis pro kWh aus Ihrer Rechnung oder der der Location.
• Lampenpreis und Nennlebensdauer der Halogenlampen, laut Lampendatenblatt oder Lieferant.
• Netto-Umrüstungskosten: die LED-Geräte plus eventuell neue Kabel oder ein Controller, abzüglich dessen, was Sie für die alten Scheinwerfer und Dimmer bekommen.
• Zusätzliche Posten, die Sie beziffern können, etwa eine Erweiterung der Stromverteilung, die Sie nicht mehr brauchen.

Dann folgen vier Formeln:

• Jährliche Energieersparnis = (alte Watt − neue Watt) × Stunden pro Jahr ÷ 1.000 × Strompreis
• Jährliche Lampenersparnis = Anzahl der Geräte × Stunden pro Jahr ÷ Lampenlebensdauer × Lampenpreis
• Amortisation in Jahren = Netto-Umrüstungskosten ÷ (Energieersparnis + Lampenersparnis)
• Einfacher ROI über N Jahre = (jährliche Ersparnis × N − Nettokosten) ÷ Nettokosten

Rechenbeispiel: 12 PAR64-Scheinwerfer vs. 12 LED-PARs

Die folgenden Zahlen sind Beispielwerte, um die Methode zu zeigen. Ersetzen Sie sie durch Ihre eigenen.

Ergebnisse für vier Nutzungsstufen:

Zwei Anpassungen machen die Rechnung für Ihr Rig realistischer:

• Dimmerstufen. Die Tabelle geht davon aus, dass die Halogen-Scheinwerfer auf voller Leistung laufen. Läuft Ihr Rig meist mit halber Intensität, nimmt es weniger Strom auf. Rechnen Sie die Energieersparnis dann entsprechend herunter. Ein Strommessgerät an einem Dimmerkanal während einer typischen Show liefert einen brauchbaren Durchschnittswert.
• Vergleichbare Helligkeit. Eine satte Farbfolie auf einem PAR64 schluckt den Großteil des Lampenlichts. Für farbige Washes ersetzt ein LED-PAR dieser Klasse daher oft einen Scheinwerfer mit Farbfolie eins zu eins. Für helles weißes Frontlicht liefert ein LED-PAR mit 145 W weniger Licht als ein PAR64 mit 1000 W. Sie brauchen dann eventuell mehr Geräte oder ein COB-Gerät. Messen oder schätzen Sie die Lichtwerte bei Ihrer Wurfweite und rechnen Sie dann mit der tatsächlichen Geräteanzahl neu.

Einsparungen, die die einfache Formel nicht erfasst

Stromverteilung und Stromkreise

Das ist oft die größte praktische Veränderung. Zwölf Scheinwerfer mit 1000 W ziehen bei 120 V etwa 100 A oder bei 230 V etwa 52 A. Nach der üblichen 80%-Regel für Dauerlasten trägt ein Stromkreis mit 120 V und 20 A dauerhaft 16 A, also einen PAR64 mit 1000 W pro Stromkreis (zwei würden 16,7 A ziehen). In Ländern mit 230 V trägt ein Stromkreis mit 16 A dauerhaft etwa 12,8 A, also zwei Scheinwerfer.

Zwölf LED-PARs mit 145 W ziehen bei 120 V etwa 14,5 A oder bei 230 V etwa 7,6 A. Das passt in den USA auf einen einzigen Stromkreis mit 20 A, in Großbritannien, der EU oder Australien auf einen einzigen Stromkreis mit 10 A, 13 A oder 16 A, und das ohne Dimmerpacks. Weniger Stromkreise bedeuten weniger Kabel zum Tragen, weniger Aufbauzeit und Gigs in Locations, die das Halogen-Rig nie mit Strom hätten versorgen können. Halten Sie sich an die örtlichen Vorschriften, verwenden Sie bei 230-V-Systemen einen FI-Schutzschalter und in den USA GFCI, wo die Vorschriften das verlangen, und fragen Sie bei Festinstallationen eine Elektrofachkraft.

Wärme

Fast die gesamte Leistung, die ein Halogen-Rig aufnimmt, landet als Wärme auf der Bühne und im Raum. LED-Geräte erzeugen zwar ebenfalls Wärme und brauchen Belüftung, aber wenn die Last des Rigs von 12 kW auf unter 2 kW sinkt, bleiben die Performer kühler und die Klimaanlage muss weniger arbeiten. Diese Ersparnis ist real, hängt aber zu stark vom Gebäude ab, um sie hier zu beziffern.

Dimmerpacks

LED-Geräte dürfen nicht über einen Dimmerkanal versorgt werden. Stellen Sie den Kanal auf Non-Dim- oder Schaltmodus, falls das Pack das bietet, oder schließen Sie die LEDs an einen Stromkreis mit Dauerstrom an und dimmen Sie sie per DMX. Sobald das Halogen-Rig ausgemustert ist, lassen sich alte Dimmerpacks verkaufen, was Ihre Netto-Umrüstungskosten senkt.

LED-Betriebskosten sind nicht null

LED-Geräte brauchen keinen Lampenwechsel, sind aber nicht wartungsfrei. Lüfter sammeln Staub, Treiber und Netzteile können ausfallen, und die LED-Lichtleistung lässt langsam nach – über viele tausend Stunden, schneller, wenn das Gerät heiß läuft. Planen Sie in Ihrer Rechnung einen kleinen jährlichen Betrag für Reparaturen und Reinigung ein. Bei einem viel genutzten Rig ändert das am Ergebnis kaum etwas, aber es hält die Zahlen ehrlich.

Ihre eigene Rechnung in fünf Schritten

1. Zählen Sie Ihre Halogengeräte und Lampenleistungen und schätzen Sie die jährlichen Stunden anhand Ihres Kalenders.
2. Lesen Sie den Strompreis von der Rechnung ab – den Preis pro kWh, nicht die Monatssumme.
3. Ermitteln Sie die Preise für Ersatzlampen und prüfen Sie deren Nennlebensdauer.
4. Legen Sie fest, wie viele LED-Geräte Sie für dieselbe Ausleuchtung brauchen, und holen Sie echte Preise ein.
5. Setzen Sie alles in die vier Formeln ein und wiederholen Sie die Rechnung mit einem 20% höheren Strompreis, um zu sehen, wie empfindlich die Amortisation auf künftige Preiserhöhungen reagiert.

Wenn die Energieersparnis allein die Umrüstung nicht rechtfertigt

Ein Rig, das 50 Stunden pro Jahr genutzt wird, braucht im obigen Beispiel etwa 9–14 Jahre, um sich über Energie und Lampen zu amortisieren. Für eine Schulaula oder eine Kirche, in der das Licht nur wenige Male im Jahr angeht, hängt die Entscheidung von anderen Dingen ab: Farben ohne Farbfolien, deutlich weniger Wärme, weniger Stromkreise, keine Lampenausfälle mitten in der Show und DMX-Steuerung jedes einzelnen Geräts. Das sind gute Gründe für den Umstieg, aber benennen Sie sie bei der Budgetvorlage auch so, statt eine schnelle Amortisation zu versprechen.

Häufige Fragen

Wie viel Energie spart ein LED-PAR im Vergleich zu einem PAR64?

Nach Nennleistung verbraucht ein LED-PAR mit 145 W etwa 85% weniger Strom als ein PAR64 mit 1000 W, also eine Ersparnis von 0,855 kWh pro Betriebsstunde. Die tatsächliche Ersparnis hängt davon ab, mit welchen Stufen Sie beide Geräte betreiben.

Ist ein LED-PAR so hell wie ein PAR64 mit 1000 W?

Bei satten Farben erreicht ein mittelgroßer LED-PAR oft einen PAR64 mit Farbfolie, weil die Folie so viel Licht schluckt. Bei offenem Weiß liefern die meisten günstigen LED-PARs weniger Licht als ein PAR64 mit 1000 W. Planen Sie daher für helles weißes Frontlicht zusätzliche Geräte oder einen COB-Scheinwerfer ein.

Kann ich LED-PARs an meine alten Dimmerpacks anschließen?

Nicht an einen Dimmerkanal. Stellen Sie den Kanal auf Non-Dim- oder Schaltmodus, falls verfügbar, oder verwenden Sie Dauerstrom, und steuern Sie die Intensität per DMX.

Wie lange halten LED-Bühnenscheinwerfer?

LED-Lichtquellen halten weit länger als Halogen-Bühnenlampen, deren Nennlebensdauer in Hunderten von Stunden angegeben wird. Ihre Lichtleistung lässt allmählich nach, statt schlagartig auszufallen, und Lüfter und Netzteile sind meist die ersten Teile, die Aufmerksamkeit brauchen. Nichts verlängert ihre Lebensdauer so sehr, wie die Geräte sauber und gut belüftet zu halten.