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Leuchtstofflampe - Effizienz
Leuchtstofflampen erreichen eine Lichtausbeute von etwa 50 bis 100 Lumen pro Watt (zum Vergleich: normale Glühlampe: ca. 15 lm/W) und haben somit eine hohe Energieeffizienz, die nur von Natriumdampflampen ? allerdings bei schlechterem Farbwiedergabeindex ? übertroffen wird.
Leuchtstofflampen sparen somit gegenüber Glühlampen 75 bis 80 % Energie ein. In Messeinrichtungen werden neue Leuchtstofflampen erst 100?200 Stunden gealtert, die eigentliche Messung erfolgt erst nach etwa 10?20 Minuten (je nach Typ) nach dem Einschalten.
Alle Leuchtstofflampen erreichen erst einige Zeit nach dem Einschalten ihre volle Leuchtkraft. Besonders deutlich ist dieser Effekt bei Kompaktleuchtstofflampen (z. B. Energiesparlampen) zu beobachten, da diese ihren höheren Betriebsdruck erst nach Erwärmung erreichen. Insbesondere bei sehr niedriger Umgebungstemperatur und ohne ein umgebendes Leuchtengehäuse bleibt die Leuchtstärke von Leuchtstofflampen zum Teil wesentlich geringer als bei Raumtemperatur.
Der etwa 4-fach bis 6-fach höheren Lichtausbeute von Leuchtstofflampen im Vergleich mit Glühlampen stehen ein erheblich höhere Anschaffungspreise, eine schlechtere Farbwiedergabe, bei manchen Exemplaren je nach Vorschaltgerät Brumm- oder Pfeifgeräusche und das verzögerte Erreichen der vollen Helligkeit gegenüber.
Der Vergleich lässt sich besonders gut bei Energiesparlampen anstellen, die direkt in eine Glühlampenfassung geschraubt werden können. Dabei kann für gleichen Lichtstrom eine 60-Watt-Glühbirne durch eine 12-Watt-Energiesparlampe ersetzt werden. Während der Anschaffungspreis für eine Glühbirne bei unter einem Euro liegt, muss man für die Energiesparlampe ca. 1,50 - 5,00 Euro ausgeben.
Bei 10.000 Betriebsstunden würde eine 60-Watt-Glühlampe eine Energie von 600 kWh verbrauchen. Bei einem Stromtarif von 0,20 Euro/kWh sind das Stromkosten von 120 Euro. Für diese Betriebsdauer müssen zehn Glühlampen zu 1 Euro angeschafft werden, ausgehend von einer durchschnittlichen Lebensdauer von 1000 Betriebsstunden für eine Glühlampe. Als Gesamtkosten fallen also 120 + 10 = 130 Euro an.
Die vergleichbare 11-Watt-Energiesparlampe verbraucht in der gleichen Zeit nur eine Energie von 110 kWh, was 22 Euro Stromkosten entspricht. Wegen der weit höheren Lebensdauer braucht für die gesamte Betriebsdauer von 10000 Stunden nur eine Energiesparlampe zu etwa 5 Euro angeschafft zu werden. Als Gesamtkosten entstehen rund 27 Euro.
Der Betrieb einer Energiesparlampe spart also etwa 103 Euro. Bei höherem Stromtarif fällt das Ergebnis noch günstiger für die Energiesparlampe aus, erreicht diese jedoch nicht die angesetzte Betriebsdauer, wird es ungünstiger.
Wenn das Wechseln der Lampen durch Fachpersonal erfolgt, muss noch der Lohn dafür gerechnet werden. Bei 1/10 Lebensdauer der Glühlampen wären das 9 × 10 Minuten = 1,5 Stunden, also mindestens ca. 15 Euro. Die Energiesparlampe spart dann 118 Euro.
Lebensdauer
Leuchtstofflampen zeichnen sich durch eine sehr lange Lebensdauer aus, die durch die Adsorption des Quecksilbers an den Lampenkomponenten, durch Degradation des Leuchtstoffes und durch die Lebensdauer der Glühkathoden begrenzt ist.
Herkömmliche Leuchtstofflampen (T8) haben eine echte Nutzlebensdauer von 3000 bis 4000 Stunden, also rund ein Jahr. Eine moderne Leuchtstofflampe (Osram Lumilux T5, 14 bid 80 Watt) mit EVG erreicht eine Nutzleuchtdauer von 18.000 Stunden. Eine Kompaktleuchtstofflampe erreicht eine Nutzleuchtdauer von meist zwischen 5000 und 15.000 h (zum Vergleich: konventionelle Glühlampen haben eine Lebensdauer von etwa 1000 Stunden). Nach dieser Zeit sollten die Lampen ausgetauscht werden, da sie weniger als 80% des ursprünglichen Lichtstromes aussenden. In dieser Zeit haben sie sich allerdings durch die reduzierten Stromkosten mehrfach bezahlt gemacht. Neuere Leuchtstoffe erlauben einen Betrieb bis zum Versagen der Kathoden, da sie auch dann noch 80 % des ursprünglichen Lichtstromes liefern.
Um die angestrebte Lebensdauer zu erreichen, sollten möglichste wenig Schaltvorgänge stattfinden und bei jedem Einschaltvorgang die Kathoden Vorheizen (Warmstart), da ein Kaltstart die Lebensdauer stark verringert. Zusätzlich sollte eine gute Netzfilterung vorhanden sein, die sich aus dem VDE-Prüfzertifikat des EVG ergibt.
Leuchtstofflampen (heiße Kathode) eignen sich nur bedingt für wiederholte Schaltvorgänge und kurze Brenndauern unter 10 Minuten, eine solche Betriebsweise verschleißt die Kathoden. Eine Ausnahme bilden neuere Typen von Energiesparlampen, die durch eine Steuerung der Vorheizphase statt für wenige 10.000 für mehrere 100.000 Schaltvorgänge ausgelegt sind. [3] [4]
Kompaktleuchtstofflampen mit integriertem Vorschaltgerät (sog. Energiesparlampen) versagen häufig durch Ausfälle des elektronischen Vorschaltgerätes; dieses ist oft empfindlich gegenüber erhöhten Umgebungstemperaturen, was besonders in geschlossenen Leuchten zu Frühausfällen führt.
?Flimmern? und Stroboskopeffekt
Bedingt durch die Netzspannung (50 bzw 60 Hz) erlischt das Lampenlicht bei konventionellen Vorschaltgeräten im Bereich eines jeden Nulldurchganges. Es entstehen Hell-Dunkel-Phasen im 100- bzw. 120-Hz-Rhythmus (?Flimmern?), die Stroboskopeffekte hervorrufen können, welche sich bei schnellen Bewegungen bemerkbar machen oder bei rotierenden Arbeitsmaschinen eine langsame oder stehende Maschine vortäuschen können.
Das menschliche Auge ermüdet durch das Flimmern nachweislich schneller.
Abhilfe bietet die Duoschaltung oder bei großen Anlagen die Versorgung mit 3-Phasen-Wechselstrom (Drehstrom), wodurch mehrere Lampen ihr Licht phasenverschoben abgeben.
Elektronische Vorschaltgeräte (auch die Aufsteck EVG-s, die zum Umrüsten von T8-Leuchten mit konventionellem Vorschaltgerät auf T5-Lampen kleinerer Leistung angeboten werden) liefern nahezu flimmerfreies Licht, da sie die Lampe mit Wechselstrom einer höheren Frequenz betreiben, um den Stroboskopeffekt zu vermindern und die Baugröße der Drossel zu verringern.
Energiesparlampen haben heute normalerweise ein elektronisches Vorschaltgerät integriert und flimmern daher kaum.
Recycling
Das Quecksilber in Leuchtstofflampen ist giftig für Mensch und Umwelt, die Beschichtung der Lampe ebenfalls. Zudem sind die verwendeten Werkstoffe (Seltene Erden, Zinn, Kupfer) relativ teuer und können zurückgewonnen werden, weshalb ausgediente Leuchtstofflampen nicht über Hausmüll oder Altglas entsorgt werden dürfen. Innerhalb der EU ist das Recycling von Leuchtstofflampen und anderen Leuchtmitteln durch die WEEE-Richtlinie geregelt. Leuchtstofflampen aus Privathaushalten müssen bei einer Sammelstelle (Recyclinghof) abgegeben werden. Die Regelung für Leuchtstofflampen aus dem gewerblichen Bereich ist in den einzelnen EU-Mitgliedsstaaten unterschiedlich. In Deutschland soll die Rücknahme durch den Hersteller erfolgen, haushaltsübliche Mengen können aber auch über die öffentlichen Sammelstellen entsorgt werden, geregelt wird das vom ElektroG
?Elektrosmog? und elektromagnetische Verträglichkeit
Grundsätzlich müssen Leuchtstofflampen und die für diese konstruierten Leuchten, wie alle anderen im Handel erhältlichen elektrischen Geräte, Grenzwerte der elektromagnetischen Verträglichkeit erfüllen. Dies wird durch das auf den Geräten angebrachte CE-Kennzeichen dokumentiert. Damit sind Störaussendungen auf ein Maß begrenzt, bei dem eine Beeinträchtigung anderer Geräte hinnehmbar (weil gering oder kurzzeitig) ist.
Die nachfolgend aufgelisteten Störungen sind möglich:
* Leuchtstofflampen mit elektronischem Vorschaltgerät erzeugen durch den darin befindlichen Inverter breitbandige hochfrequente Strahlung, die von der Lampe und deren Zuleitungen abgestrahlt werden. Maßgeblich sind dabei die Arbeits-Frequenzen von meist knapp unterhalb 50 kHz sowie deren Oberwellen (Harmonische).
* Auch Leuchtstofflampen mit konventionellem Vorschaltgerät geben ein breitbandiges Störspektrum im Bereich des AM-Rundfunks ab. Gestört werden können unter anderem Rundfunkempfänger für Lang-, Mittel- und Kurzwelle.
* Störend kann sich der Startvorgang konventioneller Leuchtstofflampen auch auf Audioanlagen auswirken - der generierte breitbandige Störimpuls breitet sich auf den Netzleitungen aus und gelangt meist kapazitiv auf verschiedenen Wegen in Signalzuleitungen und Verstärker. Die wirksamste Maßnahme dagegen und auch gegen die breitbandigen Störungen im Betrieb ist die sog. Nahentstörung in der Leuchte (Kondensator im Glimmstarter) oder ein Netzfilter vor der Leuchte oder den gestörten Verbrauchern.
* Durch das 50-Hz-Magnetfeld konventioneller Drossel-Vorschaltgeräte können Bildschirme mit Kathodenstrahlröhre (CRT) gestört werden.
* Gelegentlich stört EVG-erzeugtes Licht die IR-Empfänger (Fernsteuerung) von Geräten der Unterhaltungselektronik, da deren Arbeitsfrequenzen ähnlich sind.
Elektrosmog ist ein pseudowissenschaftlicher Begriff, der nichtionisierende Strahlung (Funkwellen) und elektrische sowie magnetische Felder und deren unterstellte gesundheitliche Beeinträchtigungen umfasst. Insbesondere konventionelle Vorschaltgeräte erzeugen ein magnetisches Streufeld mit einer Frequenz von 50 Hz.
Die Auswirkungen von Elektrosmog auf die Gesundheit sind stark umstritten.
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Quellenangabe
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel "Leuchtstofflampe" aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der "GNU - Lizenz" für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Autorenliste verfügbar.