COB – und HOB – LED – Technologie: 6 Unterschiede erklärt

COB (Chip-on-Board) und HOB (Holder-on-Board) LED-Technologien unterscheiden sich in Design, Effizienz und Anwendung. COB-LEDs packen mehrere Dioden direkt auf ein Substrat, was eine höhere Lumen-Dichte (120+ lm/W) und ein besseres Wärmemanagement bietet, ideal für Strahler. HOB-LEDs verwenden einzelne Halterungen, was modulare Reparaturen ermöglicht, aber eine geringere Effizienz aufweist (80–100 lm/W). COB bietet 180° Abstrahlwinkel, während HOB 120° erreicht. COB ist teurer, hält aber länger (50.000+ Stunden), während HOB für Budgetprojekte mit austauschbaren Teilen geeignet ist. Wählen Sie COB für Helligkeit, HOB für Flexibilität.

Grundlegende Designunterschiede

COB-Designs packen typischerweise 30 bis 50 LED-Chips pro Quadratzentimeter, was eine höhere Lichtausbeute (120+ lm/W) auf kleinerem Raum ermöglicht. HOB-LEDs hingegen haben eine geringere Dichte – etwa 10 bis 20 Chips pro Quadratzentimeter – aufgrund der physischen Trennung zwischen den Halterungen. Dies wirkt sich auf Helligkeit, Wärmeverteilung und die Gesamteffizienz aus.

COB-LEDs übertragen Wärme effizienter, da die Chips direkt auf eine Metallkern-Platine gebondet sind, was den thermischen Widerstand reduziert. Dies trägt dazu bei, niedrigere Betriebstemperaturen (etwa 60–80 °C) aufrechtzuerhalten, verglichen mit HOB-LEDs, die aufgrund von Luftspalten zwischen den Halterungen 80–100 °C erreichen können.

COB-LEDs verwenden einen einzigen Schaltkreis für alle Chips, was die Verdrahtung vereinfacht, aber Reparaturen erschwert. HOB-LEDs haben separate Schaltkreise pro Chip, was individuelle Austauschmöglichkeiten erlaubt – nützlich in Anwendungen, in denen Wartung Priorität hat.

Hier ist ein schneller Vergleich der wichtigsten Design-Spezifikationen:

Ein typisches 10W COB-Modul kostet 5–8 $, während ein gleichwertiges HOB-Setup aufgrund einfacherer Montage 3–6 $ kosten kann. Allerdings rechtfertigen die höhere Effizienz und längere Lebensdauer von COB (50.000+ Stunden vs. 30.000–40.000 Stunden bei HOB) oft die Mehrkosten in der professionellen Beleuchtung.

Helligkeit und Effizienz

COB-LEDs übertreffen HOB bei der reinen Lichtleistung und liefern 120–150 Lumen pro Watt (lm/W), während HOB-LEDs typischerweise zwischen 80–110 lm/W liegen. Dieser Effizienzunterschied von 20–30 % bedeutet, dass COB-LEDs mehr Licht bei gleichem Stromverbrauch erzeugen, was sie ideal für Anwendungen mit hoher Intensität wie Bühnenbeleuchtung, Einzelhandelsdisplays und Autoscheinwerfer macht.

Eine 50W COB-LED kann 6.000–7.500 Lumen erzeugen, während ein 50W HOB-Setup möglicherweise nur 4.000–5.500 Lumen erreicht. Das bedeutet, dass COB-LEDs 30–40 % höhere Helligkeit bei gleicher Wattzahl erzielen, was die Energiekosten im Laufe der Zeit senkt. Beispielsweise könnte in einem kommerziellen Umfeld, das 10 Stunden täglich läuft, der Wechsel von HOB zu COB jährlich 15–25 $ pro Leuchte an Stromkosten einsparen.

COB-LEDs leiten Wärme effektiver ab dank ihrer direkten Substratbindung, wodurch die Sperrschichttemperaturen 10–15 °C niedriger bleiben als bei HOB-LEDs unter gleicher Last. Dieser thermische Vorteil trägt dazu bei, die stabile Lumen-Leistung im Laufe der Zeit aufrechtzuerhalten – COB-LEDs behalten typischerweise 90 % der Helligkeit nach 30.000 Stunden bei, während HOB-LEDs im gleichen Zeitraum auf 80 % absinken können.

Hier ist eine Aufschlüsselung der Leistungskennzahlen in der Praxis:

 
• Lumen-Erhaltung (nach 30.000 Stunden):
   
  • COB: 90 % der Anfangsleistung

   

  • HOB: 80 % der Anfangsleistung

 

• Typische Anwendungseffizienz:
   
  • COB: 130 lm/W (High-End-Modelle)

   

  • HOB: 95 lm/W (Durchschnittsmodelle)

 

• Energieeinsparungen (pro 50W-Leuchte/Jahr):
   
  • COB: 15–25 $ niedrigere Betriebskosten im Vergleich zu HOB

Das Halbleiterdesign von COB weist weniger Fehlerquellen auf – keine lockeren Halterungen oder Anschlüsse, die sich verschlechtern könnten – was ihm eine Lebensdauer von 50.000 Stunden im Vergleich zu HOBs 35.000–40.000 Stunden verleiht. Für industrielle Anwender bedeutet dies weniger Ersatz und niedrigere Wartungskosten.

Ihre Modularität ermöglicht den selektiven Chip-Austausch, was in Szenarien kostengünstig sein kann, in denen einzelne LEDs häufig ausfallen (z. B. raue Vibrationsumgebungen). Für reine Helligkeit und Energieeinsparungen bleibt COB jedoch der klare Gewinner bei effizienzgetriebenen Anwendungen.

Vergleich des Wärmemanagements

COB-LEDs arbeiten typischerweise 15–20 °C kühler als HOB-LEDs bei gleicher Leistungsstufe, dank ihrer direkten Chip-Bondierung an Metallkern-Platinen. Zum Beispiel stabilisiert sich eine 30W COB-LED bei Dauerbetrieb bei 65–75 °C, während eine äquivalente HOB-LED 80–95 °C erreicht – ein Unterschied, der sich sowohl auf die Leistung als auch auf die Zuverlässigkeit auswirkt.

COB-LEDs haben weniger als 2 °C/W thermischen Widerstand zwischen Diode und Kühlkörper, da die Chips direkt auf ein Kupfer- oder Aluminiumsubstrat gelötet sind. HOB-LEDs führen mit ihren einzelnen Halterungen 3–5 °C/W thermischen Widerstand aufgrund von Luftspalten und zusätzlichen Materialschichten ein. Das bedeutet, dass in HOB-Designs 30 % mehr Wärme eingeschlossen wird, was die LEDs zwingt, härter zu arbeiten, um die Helligkeit aufrechtzuerhalten.

Praktische Tests zeigen die Folgen:

 
• Bei einer 85 °C Sperrschichttemperatur behalten COB-LEDs 95 % der anfänglichen Lichtausbeute bei, während HOB-LEDs auf 85 % fallen

 

• Nach 10.000 Stunden bei voller Leistung beträgt die COB-Farbverschiebung < 3 MacAdam-Ellipsen gegenüber 5–7 Ellipsen bei HOB

 

• Für jede 10 °C Reduzierung der Betriebstemperatur verdoppelt sich die LED-Lebensdauer – was COB einen klaren Vorteil in Bezug auf die Langlebigkeit verschafft

Ein 50W HOB-Array benötigt oft 25–30 CFM Luftstrom, um innerhalb sicherer Temperaturen zu bleiben, wohingegen ein COB-Äquivalent nur 15–20 CFM erfordert. Dies wirkt sich auf das Systemdesign aus – HOB-Installationen benötigen häufig größere Kühlkörper (30–40 % größer) oder laute Lüfter, was die Kühlkosten um 5–15 $ pro Einheit erhöht.

Bei Beleuchtungssystemen über 100 W können COB-Lösungen 40 % kleinere Kühlkörper erzielen, während sie sicherere Betriebstemperaturen beibehalten. Autoscheinwerfer demonstrieren dies perfekt – moderne COB-Designs laufen bei 70–80 °C, wo herkömmliche HOB-Arrays 100 °C+ erreichen würden, was das Risiko eines vorzeitigen Ausfalls in versiegelten Gehäusen birgt.

Die gleichmäßige Wärmeverteilung von COB hält den CRI > 90 über das gesamte Array aufrecht, während Hot Spots von HOB eine 5–10 %ige CRI-Variation zwischen einzelnen LEDs erzeugen können. Dies ist in Museen, in der Einzelhandelsbeleuchtung oder in jeder Anwendung wichtig, in der die Farbgenauigkeit entscheidend ist.

Für preisbewusste Käufer gibt es einen Kompromiss. Während HOB-LEDs 20–30 % weniger im Voraus kosten, führen ihre höheren Betriebstemperaturen zu:

 
• 15–25 % schnellerem Lumen-Abfall

 

• 30–50 % häufigeren Treiber-Ausfällen (Hitze tötet Elektronik)

 

• Höherer HVAC-Belastung in geschlossenen Räumen (was die Kühlkosten um 3–5 % erhöht)

In industriellen Umgebungen eliminieren diese versteckten Kosten den anfänglichen Preisvorteil von HOB oft innerhalb von 18–24 Monaten. Aus diesem Grund setzen Lagerhäuser und Fabriken zunehmend auf COB – trotz des höheren Anschaffungspreises sind die Gesamtbetriebskosten niedriger.

Wenn Ihre Anwendung > 4 Stunden täglich läuft oder in warmen Umgebungen betrieben wird, zahlt sich die thermische Überlegenheit von COB in längerer Lebensdauer, stabiler Leistung und geringerem Wartungsaufwand aus.

Kosten- und Lebensdauerfaktoren

Während HOB-Module mit 0,08–0,12 $ pro Lumen billiger erscheinen als COB mit 0,10–0,15 $ pro Lumen, zeigt sich das wahre finanzielle Bild bei der Berücksichtigung von Betriebskosten, Austauschzyklen und Energieeinsparungen im Laufe der Zeit. Eine typische 100W COB-Leuchte kostet anfangs 120–150 $ im Vergleich zu 80–110 $ für HOB, aber die 50.000 Stunden Lebensdauer von COB bieten 40 % längere Nutzungsdauer als HOBs 30.000–35.000 Stunden – was die Rechnung komplett verändert.

In einer kommerziellen Installation mit 500 Leuchten, die 12 Stunden täglich laufen, würden COB-LEDs einen Austauschzyklus alle 11,4 Jahre erfordern, während HOB alle 7 Jahre ausgetauscht werden müsste. Unter Berücksichtigung von 25 $ Arbeitskosten pro Leuchtenaustausch akkumuliert die HOB-Lösung allein über 15 Jahre 12.500 $ zusätzliche Arbeitskosten. Hinzu kommen die 15.000–20.000 $ zusätzlichen Leuchtenkosten für HOB-Ersatz, und die scheinbaren 30 % Einsparungen im Voraus sind bis zum sechsten Jahr verpufft.

Die 130 lm/W Effizienz von COB im Vergleich zu HOBs 95 lm/W bedeutet, dass die 100W COB-Leuchte 13.000 Lumen liefert, während sie 23 % weniger Strom verbraucht als eine HOB-Leuchte, die die gleiche Helligkeit erzeugt. Für eine Produktionsanlage mit 1.000 Leuchten spart diese Effizienzlücke jährlich 18.000–22.000 $ an Stromkosten bei 0,12 $/kWh. Über die 11,4-jährige Lebensdauer von COB sind das 205.000–250.000 $ an Energieeinsparungen – genug, um das gesamte Beleuchtungssystem zweimal zu bezahlen.

Das modulare Design von HOB erlaubt den Austausch einzelner LEDs für 3–8 $ pro Chip, aber Felddaten zeigen, dass diese Teilreparaturen 60 % der Serviceeinsätze in den Jahren 4–7 ausmachen. Das Einzelgeräte-Design von COB eliminiert Reparaturen auf Chip-Ebene – wenn ein Ausfall auftritt (typischerweise nach 45.000+ Stunden), wird das gesamte Modul ersetzt. Obwohl dies teuer klingt, bedeutet die 0,5 % jährliche Ausfallrate von Qualitäts-COB-Modulen, dass die meisten Installationen während der 50.000-Stunden-Lebensdauer weniger als 3 % Austausch sehen, verglichen mit HOBs 12–15 % Austauschrate.

Hier ist eine Aufschlüsselung der Kosten für ein 930 m² großes Lagerhaus über 10 Jahre:

Die niedrigeren Betriebstemperaturen von COB (65–75 °C vs. 80–95 °C bei HOB) schonen die Treiberkomponenten und reduzieren Netzteilausfälle um 40–60 %. Da Treiber 30–35 % der Leuchtenkosten ausmachen, verbessert dieser Zuverlässigkeitsschub das Kostenprofil von COB weiter.

Für preisbewusste Käufer erscheinen die anfänglichen Kosten von HOB von 0,80–1,10 $ pro Watt gegenüber COBs 1,20–1,50 $ attraktiv – bis man den 0,18–0,22 $ pro Watt/Jahr Unterschied bei den Betriebskosten berechnet. Bei > 3.000 jährlichen Betriebsstunden wird COB innerhalb von 18–24 Monaten günstiger. Kommunen und Unternehmen, die rund um die Uhr arbeiten, erzielen häufig einen ROI in weniger als 14 Monaten, wenn sie von HOB auf COB umsteigen.

Die kluge Wahl hängt von den Nutzungsmustern ab:

 
• COB gewinnt bei Betrieben von > 8 Stunden/Tag oder bei schwer zugänglichen Installationen

 

• HOB kann ausreichen für die Nutzung von < 4 Stunden/Tag oder für temporäre Installationen

 

• Wählen Sie immer COB, wenn Farbkonsistenz oder thermische Einschränkungen wichtig sind

Letztendlich, während der niedrigere Anschaffungspreis von HOB zunächst Aufmerksamkeit erregt, liefern die längere Lebensdauer, die Energieeinsparungen und die geringeren Wartungskosten von COB 23–28 % niedrigere Gesamtbetriebskosten über ein Jahrzehnt – was beweist, dass man in der Beleuchtung, wie in den meisten Dingen, bekommt, wofür man bezahlt.

Beste Anwendungen für jeden Typ

Einzelhandelsgeschäfte, die 3000K COB-Strahler verwenden, erzielen eine 25–30 % bessere Farbhomogenität über Warenauslagen im Vergleich zu HOB-Alternativen. Die CRI-Stabilität (Color Rendering Index) von COB-LEDs bleibt auch nach 20.000 Stunden über 90+, während HOB-Arrays im gleichen Zeitraum oft 5–7 Punkte CRI-Abfall zeigen. Für High-End-Boutiquen oder Kunstgalerien wirkt sich dieser Unterschied direkt auf die Kundenbindung und die Verkaufskonversionsraten aus.

Fabriken, die 18 Stunden täglich arbeiten, profitieren von der 50.000 Stunden Lebensdauer von COB, was die Arbeitskosten für den Lampenwechsel im Vergleich zu HOB-Alternativen mit 30.000 Stunden um 40–60 % reduziert. Die IP65-zertifizierten COB-Hochregalleuchten behalten 95 % der Lichtausbeute bei 40 °C Umgebungstemperatur bei, wo HOB-Leuchten aufgrund von Wärmeschutzschaltungen auf 80 % Helligkeit drosseln würden. Lebensmittelverarbeitungsbetriebe bevorzugen COB insbesondere wegen seiner versiegelten, abwaschbaren Designs, die Spalten eliminieren, in denen Bakterien wachsen könnten – ein entscheidender Vorteil gegenüber den Halterungslücken von HOB.

Veranstaltungsorte wählen häufig HOB für Bühnenbeleuchtungs-Rigs, bei denen einzelne LED-Ausfälle während der Aufführungen in 90 Sekunden ausgetauscht werden können – unmöglich mit dem integrierten Design von COB. Theater melden 30 % niedrigere Ausfallzeitenkosten mit HOB, trotz des 15 % höheren Energieverbrauchs, da Showabsagen 5.000–15.000 $ pro Stunde kosten. Ebenso profitiert die Baustellenbeleuchtung von HOBs 25–40 $ Ersatzmodulen, wenn Leuchten beschädigt werden – verglichen mit 80–120 $ für ganze COB-Ersatzgeräte.

Luxushäuser installieren zunehmend COB-Downlights wegen ihrer schlankeren Profile (nur 15 mm dick) und der flackerfreien Dimmung auf 1 % Helligkeit, während Budget-Bauherren immer noch den 8–12 $-Leuchtenpreis von HOB bevorzugen. Interessanterweise melden Smart-Home-Integratoren über 5 Jahre 23 % weniger Serviceeinsätze bei COB-Installationen, dank stabilerer Treiberleistung in geschlossenen Deckenräumen, in denen die Temperaturen 50–60 °C erreichen.

COB-Scheinwerfer dominieren heute Premiumfahrzeuge und liefern 2.500+ Lumen pro Chip mit 10 % engeren Abstrahlmustern als HOB-Arrays. Aber der Schwerlastverkehr verwendet immer noch HOB-basierte Begrenzungsleuchten, da einzelne LEDs während der routinemäßigen Wartung für 3–5 $ ersetzt werden können – im Vergleich zu 80–200 $ für ganze COB-Baugruppen. Flottenmanager berechnen 62 % niedrigere Ersatzteilbestandskosten mit HOB-Lösungen über 500+ Fahrzeugflotten.

Vertikale Landwirtschaft verwendet ausschließlich COB-Wachstumslampen wegen ihrer 150–200 μmol/s PAR-Leistung und 90 % Energieumwandlungseffizienz, wo HOBs geringere Dichte und thermische Herausforderungen sich als unzureichend erweisen. Umgekehrt bevorzugen Marine-Navigationslichter immer noch HOB wegen seiner Vibrationsfestigkeit und USCG-zugelassenen modularen Ersatzteile – entscheidend bei 50.000 Stunden Salzwassereinwirkung.

Kosten-Nutzen-Analysen zeigen klare Muster:

 
• Wählen Sie COB, wenn die Betriebsstunden 4.000 jährlich überschreiten oder wenn die Lichtqualität den Umsatz beeinflusst

 

• Wählen Sie HOB, wenn der Wartungszugang schwierig ist oder modulare Reparaturen kostspielige Stillstände verhindern

 

• Bevorzugen Sie immer COB für raue Umgebungen oder Präzisionsoptiksysteme

Die Daten zeigen, dass COB in Szenarien mit hoher Nutzung 2,10–3,80 $ ROI pro Lumen-Stunde liefert, während HOB den Wert in Umgebungen mit geringem Arbeitszyklus oder hoher Vibration maximiert. Kluge Käufer analysieren ihre spezifischen Anwendungsfall-Metriken, anstatt pauschale Lösungen zu verfolgen – denn in der Beleuchtungstechnologie bestimmt immer der Kontext den Gewinner.