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Energiesparlampen (Kompaktleuchtstofflampen)
english: energy-saving light bulbs (compact fluorescent lamps)
 
Energiesparlampen:

Energiesparlampen sind kleine gebogene Leuchtstoffröhren (Kompaktleuchtstofflampen, Gasentladungslampen), die aufgrund ihrer Technik weniger Watt verbrauchen, um die gleiche Helligkeit zu erzeugen wie herkömmliche Glühlampen. In der Leuchtstoffröhre befinden sich ein Gemisch aus festem oder flüssigem Quecksilber und ein Edelgas. Ein Vorschaltgerät zündet die Lampe und der Heizfaden sendet Elektronen aus. Die Elektronen treffen auf das Quecksilber und regen dieses zum Leuchten an. Dabei entsteht ein für das menschliche Auge unsichtbares UV-Licht, welches wiederum auf pulverförmige, fluoreszierende Leuchtstoffe auf der Röhrenwand trifft, die einen Großteil der UV-Strahlung in sichtbare Fluoreszenzstrahlung (Licht) umsetzen. Ein Restanteil der UV-Strahlung wird von der Lampe abgestrahlt.

Die Energieeinsparung gegenüber Glühbirnen beträgt bis zu 80 Prozent. Um die Helligkeit einer 60-Watt-Glühbirne zu erreichen, sollte eine Energiesparlampe mit mindestens 15/16 W, oder besser mit 20/21 W eingesetzt werden. Das Bundesumweltamt empfiehlt, sich bezüglich der Helligkeit der Lampe beim Kauf nicht an den Wattangaben zu orientieren, sondern an der Helligkeit – Lumen. Lumen (lm) ist die Maßeinheit für den Lichtstrom, allgemein für Helligkeit. Sie ist als der Lichtstrom definiert, den eine punktförmige Lichtquelle allseitig ausstrahlt (Lux ist die Basiseinheit für die Beleuchtungsstärke auf einer Fläche). So hat eine Standard-60-Watt-Glühlampe 710 Lumen. Die entsprechenden Angaben sind meist auf der Verpackung der Lampen angegeben. Als Ersatz für eine 75-Watt-Lampe kann eine solche mit 950 Lumen dienen.

Die unelegante sperrige Form dieser Leuchtkörper und die geringe Lebensdauer führten zunächst dazu, dass wenig Begeisterung für die Energiesparlampen aufkam. Kleine Lampen sind technisch schwierig herzustellen, weil sie eine bestimmte Brennerlänge benötigen um einen guten Lichtstrom zu erzielen. Wenn man kompakter bauen will, wird daher von einigen Herstellern der Lichtstrom reduziert. Es wird auch versucht, die Leuchtröhre in eine zusätzliche Glashülle, zum Beispiel in der gewohnten Birnenform, zu integrieren. Hierdurch gehen aber wieder circa 20 Prozent des Lichtes verloren. Die von den Herstellern angegebene Lebensdauer von 6000 bis 8000 Stunden entspricht etwa sechs bis acht Jahren bei einer durchschnittlichen Brenndauer von drei Stunden pro Tag. Es werden aber auch Modelle angeboten, die bis zu 15.000 Stunden brennen sollen.

Die ersten Lampen zeigten ein ungenügend helles, kaltes, blaues Licht. Die Farben von Lichtquellen werden mittels ihrer Farbtemperatur miteinander verglichen. Diese wird in Kelvin (K) angegeben. Je "wärmer" uns eine Lichtquelle erscheint, desto rötlicher ist das Licht, je "kühler" eine Lichtquelle auf uns wirkt, desto höher ist der Anteil der Farbe Blau im Lichtspektrum. So hat zum Beispiel das Kerzenlicht circa 1800 K und eine Glühlampe 2700 K. Energiesparlampen können heute mit unterschiedlichen Farbtemperaturen produziert werden. Man erhält - je nach Zusammensetzung des Leuchtstoffes - ein warmweißes (< 3300 K), neutral - beziehungsweise kaltweißes (3300 - 5000 K) oder tagesweißes Licht (>6000 K).

Da der von Kompaktleuchtstofflampen abgestrahlte Lichtstrom Schwankungen unterliegt, kann ein Flimmern auftreten, dessen Frequenzen für das menschliche Auge aber üblicherweise nicht direkt wahrnehmbar sind. Bei rotierenden Maschinen kann jedoch ein dadurch bedingter stroboskopartiger Effekt zu einer Gefährdung führen, weil ein langsamer oder sogar stehender Zustand der Maschine vorgetäuscht wird. Ein weiteres Kriterium ist der Farbwiedergabeindex (Ra). Hierunter versteht man eine photometrische Größe, mit welcher sich die Qualität der Farbwiedergabe von Lichtquellen gleicher Farbtemperatur beschreiben lässt. Der Maximalwert (Ra-Wert 100) kann bei bedecktem Himmel erreicht werden. Glühlampen mit farblosem Glaskolben können einen Ra-Wert von 100 (bestmögliche Farbwiedergabe) erzielen. Energiesparlampen, aber auch viele LED Lampen haben meist eine schlechtere Farbwiedergabe, das heißt einen Ra-Wert, der zwischen 60 und 98 liegt. Bei einer Farbwiedergabe von Ra 60, werden die Farben nur sehr mangelhaft wiedergegeben. Für normale Sehaufgaben sollte ein Farbwiedergabeindex von mindestens 80 erreicht werden.

Energiesparlampen senden nur noch einen geringen Anteil von UV-Strahlen aus. Das Bundesamt für Strahlenschutz (BFS) weist jedoch darauf hin, dass bereits schwache UV-Strahlung negative gesundheitliche Wirkungen auslösen kann und diese Strahlung karzinogen ist. Durch UV-Strahlen können auch an der Haut entzündliche Hautrötungen hervorgerufen werden. Weiter kann UV-Strahlung die Abwehr des Körpers gegen Infektionskrankheiten schwächen. Außerdem ist bekannt, dass langfristig durch die Zerstörung von elastischen Fasern des Bindegewebes eine vorzeitige Hautalterung auftritt. Bei chronischer UV-Einwirkung über einen Zeitraum von 20 bis 30 Jahren, können auch durch DNA-Schädigungen der Hautzellen maligne Melanome (schwarzer Hautkrebs) auftreten. In Deutschland zählt die Hautkrebserkrankung mit circa 140.000 neuen Erkrankungen pro Jahr zu den häufigsten bösartigen Tumoren.

Zusammenfassend empfiehlt das BFS allen, die ihre persönliche Exposition minimieren möchten, bei Beleuchtungssituationen, bei welchem nur ein geringer Abstand zur Leuchte besteht, nur Kompaktleuchtstofflampen mit einem zusätzlichen äußeren Glas- oder Kunststoffkolben zu nutzen. Hierbei können die Hersteller durch die Anwendung geeigneter Lampenrohre die UV-Abstrahlung deutlich reduzieren. Als Orientierung für die Verbraucher gilt hier auch das Umweltzeichen Der Blaue Engel.

Im Sockel von Energiesparlampen ist ein elektronisches Vorschaltgerät integriert, welches die Betriebsspannung überwacht und den Lampenstrom steuert. Hierbei entstehen im Unterschied zu Glühlampen elektrische und magnetische Felder in einem höheren Frequenzbereich.

In einem Abstand von ein bis eineinhalb Meter sinkt aber die Elektrosmogbelastung auf ein tolerierbares Maß. Basierend auf den aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen sind keine nachteiligen gesundheitlichen Wirkungen durch die emittierten niederfrequenten Felder zu erwarten, wenn die Höchstwerte eingehalten werden.

Neben der UV Emission und dem Elektrosmog ist auch der Quecksilbergehalt der Kompaktleuchtstofflampen zu beachten. Eine länger anhaltende Konzentration von Quecksilber in der Raumluft von mehr als 100 µg je Kubikmeter Luft wird gesundheitlich als sehr kritisch betrachtet. In hohen Konzentrationen kann Quecksilber die Gesundheit schädigen, insbesondere das Nervensystem und das Gehirn. Quecksilber kann jedoch nur aus den Lampen austreten, wenn die Lampe zerbrochen wird.

Eine Richtlinie der Europäischen Union (RoHS) begrenzt den Gehalt an Quecksilber auf 5 mg pro Lampe. Dieser Wert ist für Lampen, welche eine Leistung unter 50 W haben, ab 1.1.2012 auf 3,5 mg gesenkt worden. Nach dem 1.1.2013 ist für Energiesparlampen mit einer Leistung unter 30 W der Grenzwert auf 2,5 mg begrenzt. Nach Angaben des Umweltbundesamtes (Presseinformationen 2010) kommen heute schon viele Lampen mit weniger Quecksilber aus. Es gibt bereits Lampen am Markt, die um 1 mg Quecksilber enthalten.

Von einigen Herstellern angebotene Modelle verwenden statt des flüssigen Quecksilbers ein Amalgam, das zumindest beim Zerbrechen der Lampe im kalten Zustand nicht verdampfen kann. Allerdings starten diese Lampen langsamer. Das Umweltbundesamt empfiehlt beim Bruch einer Energiesparlampe die Fenster zu öffnen, den Raum zu verlassen und 15 Minuten gut zu lüften. Auf keinen Fall darf ein Staubsauger zum Aufsaugen der Reste benutzt werden. Ist das einmal versehentlich geschehen, muss der Filter sofort entsorgt werden. Beim Aufsammeln der Bruchstücke sollte man Einmalhandschuhe tragen. Es wird weiter empfohlen mit einem Karton die Bruchstücke zusammen zu kehren, sowie die Reste mit feuchten Papiertüchern, eventuell mit Klebeband aufzunehmen. Alle Bruchstücke und verwendeten Reinigungsutensilien sind in einem leeren verschließbaren Glasgefäß, zum Beispiel in einem Einweckglas, als Sondermüll zu entsorgen.

Außerdem gibt es Lampen mit einer Hülle aus Kunststoff oder Silikon, die kaum zerbrechen können und somit auch kein Quecksilber freisetzen. Lampen mit einer unzerbrechlichen Silikonummantelung sind besonders für die Beleuchtung von Bade- und Kinderzimmern geeignet. Bruchsichere Lampen mit zusätzlichem Hüllkolben sind allerdings teurer und man muss auch gewisse Komforteinbußen in Kauf nehmen, da die Zeiten bis zum Erreichen der maximalen Helligkeit länger sind. Die größte Lichtausbeute haben Energiesparlampen mit sichtbaren Röhren ohne Ummantelung.

Die Verbraucher sind verpflichtet, alle alten Kompaktleuchtstofflampen zu Wertstoffhöfen oder anderen Sammelstellen (zum Beispiel Schadstoffmobil) zu bringen. Die Rücknahme ist kostenlos.

Verschiedene Händler haben auch ein Rücknahmesystem für Energiesparlampen organisiert. In diesem Zusammenhang erscheint jedoch der Hinweis angebracht, dass die schon seit vielen Jahren im Gebrauch befindlichen quecksilberhaltigen Leuchtstoffröhren (Neonröhren) auch nicht mit dem Hausmüll entsorgt werden dürfen!

Halogenlampen (Halogenhochvoltglühlampen und Niedervoltglühlampen):

Halogenlampen oder Halogenglühlampen haben gegenüber Standard-Glühlampen eine 10 bis 20 Prozent größere Helligkeit und eine zwei bis dreimal längere Lebensdauer. Sie sind circa 30 Prozent effizienter als Glühlampen.

Halogenlampen funktionieren nach demselben Prinzip wie Glühlampen, ein Glühfaden aus Wolfram liefert das Licht. Allerdings ist der Glaskolben der Halogenlampe speziell beschichtet und mit Schutzgas gefüllt. Als Gas enthält die Halogenlampe Chlor, Brom oder Jod, dadurch wird der Glühfaden geschützt und die Lampe hält länger. Wird das Füllgas mit sehr hohem Druck in den Glaskolben gefüllt, hemmt es die Wolframatome beim Austreten aus der Drahtoberfläche. Dadurch kann man den Draht um circa 200 bis 300 °C stärker erhitzen und er leuchtet heller und lebt länger als ohne Hochdruckgasfüllung, und die Lichtausbeute wird größer. Der hohe Druck des Gases bringt aber auch den Nachteil mit sich, das der dünne Glaskolben einer Standard-Glühlampe hierfür zu instabil wäre. Deshalb konstruierte man zunächst deutlich kleinere Kolben aus sehr festem Quarzglas. Erst später gelang es, Halogenlampen in der alten Glühlampenform anzubieten. Eine Halogenlampe in Form einer Glühlampe passt in jede herkömmliche E 27-Fassung. Es wurde festgestellt, dass eine solche Lampe über 2000 Stunden hält. Eine normale Glühlampe brennt nur etwa 1000 Stunden. Halogenlampen gibt es auch für verschiedene Stift- und Stecksockel. Preisgünstiger und effektiver sind Halogenlampen für den 12-Volt-Betrieb, sie brauchen jedoch einen Trafo.

Ab 1.1.2016 tritt eine weitere Verschärfung der Effizienzanforderungen in Kraft. Halogenlampen müssen dann der Effizienzklasse B entsprechen, wodurch eine Reihe von Halogenglühlampen vom Markt verdrängt wird. Nach derzeitigem Stand der Technik erfüllen dann nur noch Halogenglühlampen, welche mit Vorschaltgerät betrieben werden, diese Effizienz.

Halogenlampen geben meist ein angenehmes warmes Licht. Wegen ihrer guten Farbwiedergabe sind Halogenlampen in dieser Beziehung besser zu beurteilen als Energiesparlampen. Letztere verbrauchen aber noch deutlich weniger Energie. Bei Halogenstrahlern wurden im Nahbereich zwischen 30 und 60 cm UV-Belastungen festgestellt, welche die empfohlenen Richtwerte überschritten. Deshalb sollten Halogenstrahler mit speziellen Glasmaterialien eingesetzt werden, welche das schädliche UV-Licht ausfiltern können. Bei handelsüblichen Halogenlampen, welche als indirekte Beleuchtungsquelle (zum Beispiel als Deckenfluter) eingesetzt werden oder sich in ausreichender Entfernung befinden, beziehungsweise mit Abdeckgläsern ausgerüstet sind, gibt es keine Bedenken.

Energiesparende LED-Lampen:

Lichtemittierende Dioden, abgekürzt LED (Light Emitting Diode oder Licht Emittierende Dioden) haben in der Unterhaltungselektronik, bei der Fahrradbeleuchtung und vielen anderen Anwendungen in den letzten Jahren eine zunehmende Verbreitung erfahren. Die Diode ist ein elektronisches Halbleiter-Bauelement, das in vielen Elektronikgeräten zu finden ist. Wenn durch die Diode Strom fließt, strahlt sie Licht aus.

Seit mehr als 100 Jahren ist bekannt, dass stromdurchflossene Halbleiter Licht erzeugen. In den 1960er Jahren begann man mit der Produktion von roten Leuchtdioden. Dann kamen die Farben Gelb und Grün hinzu und seit circa 15 Jahren kann man auch Blau erzeugen. 1995 konnte man durch Zugabe einer speziellen Phosphormischung aus blauen LEDs weißes Licht erzeugen. Inzwischen ist das Angebot an Lichtfarben erfreulich vielfältig und reicht von warm-weiß (2700 Kelvin) bis ins bläulich kühle Tageslichtweiß (7200 Kelvin). Durch niedrige Wattzahlen und hohe Lichtausbeute erwärmen sich die Lampen außen kaum. LED-Lampen eignen sich deshalb auch zum Anstrahlen wärmeempfindlicher Kunstwerke. Im Unterschied zu (Halogen-) Glühlampen besteht bei ihnen kaum Verbrennungsgefahr. Daher sind sie auch gut in Kinderzimmern einzusetzen. Ein weiterer Vorteil ist, dass LED-Lampen ihre volle Helligkeit nicht wie bei Energiesparlampen erst mit etwas Verzögerung erreichen. Dafür sind sie zum Beispiel auch gut für Flure und Treppenhäuser geeignet.

LED-Lampen können mit sehr wenig Strom viel Licht erzeugen. Deshalb gehört ihnen die Zukunft. Der Energieverbrauch der LED-Lampen liegt bei etwa einem Sechstel im Vergleich zur Glühlampe. Das Maß zum Vergleich der Helligkeit mit herkömmlichen Leuchten ist der so genannte Lichtstrom (Lumen). Die Stiftung Warentest hat bei geprüften LED-Lampen festgestellt, dass die beste Lampe 77 Lumen pro Watt erreichte, während eine konventionelle Glühlampe nur mit circa sechs bis zehn Lumen pro Watt leuchtet. Die möglichen kompakten Bauformen lassen eine Vielzahl von Anwendungen zu.

Bei folgenden typischen Helligkeitswerten von Glühbirnen kommen folgende LED-Lampen zum Einsatz (Test 11/2009):
• 25 Watt-Birne: 190 Lumen
• 40 Watt-Birne: 350 Lumen
• 60 Watt-Birne: 600 Lumen

LED-Dioden werden zu Lampen gebündelt in unterschiedlicher Bauweise angeboten, auch mit haushaltsüblichen Schraub- oder Stecksockeln. So ist zum Beispiel eine LED-Lampe in gleicher Größe und Form wie eine 60 W-Glühlampe mit rund 80 LED-Dioden bestückt.

Da die LED-Lampen kein Quecksilber enthalten, können Sie problemlos entsorgt werden. Die Hersteller geben an, dass sie verschleißfrei ein- und ausgeschaltet werden können und die Lichtausbeute nur sehr langsam abnimmt.

Die durchschnittliche Brenndauer beträgt 15.000 h, bei manchen werden auch bis zu 50.000 h angegeben. Hierbei nimmt die Lichtausbeute nur sehr langsam ab. LED-Lampen, als Ersatz für 40 und 60 W-Glühlampen, gibt es mit E 14 oder E 27-Sockel als Alternative.

LED-Lampen lassen sich auch gut mit anderen Lampen kombinieren. So kann man mit Leuchtstoffröhren oder Energiesparlampen für die Grundbeleuchtung sorgen und mit LED-Lampen gezielt einzelne Bereiche ausleuchten. Wird das LED-Licht in alle Richtungen ausgestrahlt, lassen sich auch klassische Glühbirnen ersetzen. Allerdings ist der Preis für LED-Lampen noch recht hoch.

Je langlebiger und effizienter eine neue Lampe ist, desto mehr kann gespart werden. Wenn zum Beispiel eine 75-Watt-Glühbirne durch eine Energiesparlampe ersetzt wird, welche mit 25 Prozent des Stroms die gleiche Helligkeit erzeugt, sinken die Stromkosten für fünf Jahre bei einer täglichen Brenndauer von circa 3 h um 67 Euro auf 23 Euro (Test 2010).
 

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Zuletzt aktualisiert: 29.05.2019
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