2.: Energiesparlampen
"http://de.wikipedia.org/wiki/Energiesparlampe

Energieersparnis durch eine(!) Energiesparlampe:
Energie Spar lampe

Hier finden sie ein 2 Seitiges Flugblatt im PDF Format zum Thema "Energiesparlampen"


BUND-Stichwort: Lampen-Recycling
Beim Recycling von Leuchtstoff- und Energiesparlampen wird der Quecksilberdampf
rückdestilliert und die anderen Gase aufgefangen. Altglas sowie die
Leuchtstoffe können wieder verwendet werden. Ein Recycling von Energiesparlampen
ist bei Verbundbauweise von Starter und Röhre aufwendig, elektronisch
gestartete Lampen enthalten außerdem Computer-Schrott. Um die Recycling-
Möglichkeiten voll auszuschöpfen, sollten alle Energiesparlampen und
Leuchtstoffröhren an den Fachhandel zurückgegeben werden.
Kaputte Energiesparlampen gehören in den Sondermüll!

Englischer Aufruf von Greenpeace zum nutzen von Energiesparlampen:

WICHTIG: Energiesparlampen kommen nicht in den Restmüll sondern in den Sondermüll! :
http://www.duh.de/energiesparlampe.html


Weitere Energiespar Tipps:
http://www.co2online.de/kampagnen-und-projekte/energiespar-ratgeber.html




aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie:


Kompaktleuchtstofflampe(Fachbegriff)


Kompaktleuchtstofflampen sind besonders kleine Leuchtstofflampen und werden häufig als Energiesparlampen bezeichnet.

Die Röhre, in der die Gasentladung stattfindet, ist bei diesen Lampen gegenüber anderen Leuchtstofflampen kleiner und gebogen oder mehrfach gefaltet, um sie platzsparender unterzubringen, daher das Präfix Kompakt.

Energiesparlampen im engeren Sinne sind Kompaktleuchtstofflampen mit integriertem Vorschaltgerät und einem Edisonsockel (Schraubsockel), um sie anstelle von Glühlampen einsetzen zu können. Der Begriff an sich ist jedoch technologieneutral und kann auch andere sparsame Leuchtmittel mit einschließen.

Inhaltsverzeichnis

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Aufbau und Funktion [Bearbeiten]

Die Funktion der Kompaktleuchtstofflampen entspricht im Wesentlichen derjenigen der konventionellen Leuchtstofflampen. Sie arbeiten diesen gegenüber jedoch bei höherem Innendruck, sind daher kleiner und haben eine höhere Leuchtdichte. Der Druckaufbau beziehungsweise die Verdampfung des Quecksilbers geschieht beim Einschalten durch Vorheizung der Kathoden beziehungsweise Heizfäden (direkt geheizte Kathoden) und nachfolgender Eigenerwärmung. Daher erreichen Kompaktleuchtstofflampen nicht sofort ihre volle Leuchtkraft.

Im Sockel befindliches EVG einer Energiesparlampe mit 12 Watt Leistungsaufnahme (Durchmesser der Platine etwa 32 mm)
Im Sockel befindliches EVG einer Energiesparlampe mit 12 Watt Leistungsaufnahme (Durchmesser der Platine etwa 32 mm)

Das bei Energiesparlampen im Sockel eingebaute, heute meist elektronisch arbeitende Vorschaltgerät (EVG) heizt bei Lampenstart zunächst die Kathoden, indem diese im Stromkreis in Reihe zu einem PTC-Widerstand liegen. Hat sich dieser durch Stromfluss erwärmt, wird er hochohmig und gibt die Entladungsstrecke für das Vorschaltgerät frei – die Lampe zündet. Die Gasentladungsstrecke wird von einem kompakten Inverter, einem speziellen Schaltnetzteil im Resonanzbetrieb versorgt, in welchen die Netzwechselspannung zunächst gleichgerichtet wird, um anschließend wieder in eine Wechselspannung höherer Frequenz (etwa 45 kHz) umgewandelt zu werden. Die Wechselrichtung erfolgt mit zwei Schalttransistoren. Diese Wechselspannung gelangt zu dem aus einer Drossel, Kondensator und Gasentladungslampe gebildeten Lampenstromkreis. Die Bauelementgrößen sind aufgrund der höheren Arbeitsfrequenz gegenüber 50-Hz-Drosseln konventioneller Vorschaltgeräte sehr klein, verlustärmer und materialsparend.

Inzwischen gibt es auch Energiesparlampen ohne Glühkathoden; diese regen die Gasentladung durch das elektrische Feld zwischen den Elektroden an und vermeiden dadurch die Verschleißprobleme der Glühkathoden vollständig. Sie sind unbegrenzt schaltbar und noch etwas effektiver als Modelle mit Glühkathoden.

Die höhere Arbeitsfrequenz führt zu einer höheren Effizienz der Lampe gegenüber Leuchtstofflampen mit konventionellem Vorschaltgerät, da zum einen die Gasentladung selbst effektiver arbeitet und zum anderen die Verluste in der Drossel geringer sind. Außerdem kann das menschliche Auge die Frequenz von 45 kHz nicht als Flimmern wahrnehmen.

Der nach dem Netzgleichrichter zur Stabilisierung der gleichgerichteten Netzspannung eingesetzte Elektrolytkondensator ist das temperaturempfindlichste Bauelement der Lampe und deshalb möglichst weit entfernt von der Leuchtstofflampe im Schraubsockel untergebracht. Dort befindet sich auch eine Schmelzsicherung, um die Eigensicherheit der Lampe zu erreichen. Alle anderen Bauelemente befinden sich auf einer Leiterplatte.

Das Vorschaltgerät hat auch die Aufgabe, den Lampenstrom zu begrenzen, der ansonsten aufgrund der Stoßionisation bis zur Zerstörung der Lampe ansteigen würde. Daher können Kompaktleuchtstofflampen wie auch andere Gasentladungslampen, die selbst kein Vorschaltgerät enthalten, nie direkt am Stromnetz, sondern nur in Leuchten mit Vorschaltgerät betrieben werden.

Finanzielles Einsparpotenzial [Bearbeiten]

Eine herkömmliche Glühlampe („Glühbirne“) hat eine durchschnittliche Lebensdauer von ungefähr 1.000 Betriebsstunden und ist kostengünstig in der Anschaffung. Eine Kompaktleuchtstofflampe hält dagegen, je nach Fabrikat und Typ, zwischen 5.000 und 15.000 Betriebsstunden, und ist zunächst deutlich teurer in der Anschaffung. Wie die unten stehende Tabelle zeigt, benötigt eine Energiesparlampe 75–80 % weniger elektrische Energie. Unter Berücksichtigung ihrer wesentlich längeren Lebensdauer sind Energiesparlampen meist schon in der Anschaffung günstiger als entsprechende Glühlampen. Unter Berücksichtigung des geringeren Energieverbrauchs verstärkt sich die Wirtschaftlichkeit der Kompaktleuchtstofflampe deutlich.

Um die finanzielle Einsparung zu demonstrieren, soll hier die ungefähre Einsparung anhand eines Beispieles gezeigt werden. Bei Strompreisen von etwa 0,20 €/kWh (Stand: Jan. 2008) lässt sich die ungefähre finanzielle Einsparung über den Lebenszyklus einer hochwertigen 11 W Kompaktleuchtstofflampe im Vergleich mit den im gleichen Zeitraum benötigten 60 W Allgebrauchs-Glühlampen wie folgt berechnen. Anzumerken sei, dass diese Einsparung sich über die komplette Betriebsdauer der Energiesparlampe verteilt. In einem durchschnittlichen Haushalt dauert dies etwa 15 Jahre.

     mathrm{Anschaffungskosten} , +  mathrm{(Stromverbrauch times Strompreis)} =  mathrm{Gesamtkosten} ,
 mathbf{Glddot uhlampe} ,  mathrm{(15 times 1{,}00, EUR)} +  mathrm{ left( 60,W times 15000,h times 0{,}20,frac{EUR}{kWh}right)} =  mathrm{195{,}00,EUR}
   mathbf{Halogenlampe} ,  mathrm{(7{,}5 times 2{,}00, EUR)} +  mathrm{ left( 42,W times 15000,h times 0{,}20,frac{EUR}{kWh}right)} =  mathrm{141{,}00,EUR}
 mathbf{Energiesparlampe} ,  mathrm{(1 times 9{,}00,EUR)} +  mathrm{left(11,W times 15000,h times 0{,}20,frac{EUR}{kWh}right)} =  mathrm{42{,}00,EUR}
 mathbf{Einsparpotenzial} , =  mathrm{153{,}00,EUR}
Lichtstrom    Leistungsaufnahmen im Vergleich

Kompakt-
leuchtstoff-
lampe
Halogenlampe
Glühlampe
150 lm 4 W   20 W
200 lm 5 W 20 W 25 W
250–400 lm 6/7 W 20/25 W 30/35 W
450 lm 8/9 W 28 W 40 W
500 lm 10 W 35 W 50 W
550–700 lm 11 W 40/42 W 60 W
800 lm 14 W 42/50 W 65 W
950 lm 17 W 50 W 75 W
1200 lm 20 W 70 W 100 W
1500 lm 23 W 100 W 120 W

Die hier errechneten Mehrkosten von 153 € und das Einsparungspotential sollten jedoch als ungefährer Richtwert verstanden werden, da der Wert stark schwankt. Unter anderem können folgende Faktoren das Einsparpotenzial verändern:

  1. Unterschiedliche Lebensdauer: Laut Stiftung Warentest halten Energiesparlampen je nach Modell zwischen „nur“ 4.000 und über 19.000 Stunden. Dementsprechend unterschiedlich fällt das Einsparpotenzial aus.
  2. Der Strompreis schwankt je nach Ort und Stromanbieter stark. Auch die Anschaffungskosten sind hier nur durchschnittliche Beispiele.
  3. Dimmen der Glühlampen: Das Dimmen von Glühlampen erhöht die Lebensdauer und senkt den Stromverbrauch, allerdings auch die Lichtausbeute pro Watt und die Farbtemperatur. Energiesparlampen sind normalerweise nicht dimmbar; es existieren jedoch spezielle dimmbare Energiesparlampen. Bei diesen variieren Lichtausbeute und Farbtemperatur weniger.
  4. Längere Einschaltzeiten: Aufgrund der verzögerten Startphase bis zum Erreichen der vollen Helligkeit könnten manche Benutzer dazu neigen sie weniger oft auszuschalten. Dieses muss sich nicht unbedingt negativ auf das Einsparpotenzial auswirken, da häufiges Schalten bei einigen Modellen zu einer Verringerung der Lebensdauer führen kann.
  5. Nutzen der Abwärme von Glühlampen: Beim Einsatz von Glühlampen im Innenbereich kann in der Heizperiode die Abwärme genutzt werden. Allerdings ist diese Art des „Heizens“ im selben Maße unwirtschaftlich, wie bei einer Elektrogebäudeheizung. Im Sommer ist die Wärmeentwicklung meistens störend und steigert den Energieverbrauch nochmals mehrfach, falls die betreffenden Räume durch Klimaanlagen gekühlt werden.
  6. Einschaltvorgänge: Sowohl bei Glühlampen als auch bei Energiesparlampen verringert sich die Lebensdauer in Abhängigkeit von der Anzahl der Einschaltvorgänge. Bei Energiesparlampen ist der Effekt jedoch teilweise stärker ausgeprägt. Daher kann es im Zweifelsfall empfehlenswert sein, die Energiesparlampe längere Zeit brennen zu lassen, statt sie immer wieder ein- und auszuschalten, wodurch sich aber der Einspareffekt wieder relativiert. Weiter Informationen dazu finden Sie unten.
  7. Einen noch größeren Kosten-Einspareffekt haben Energiesparlampen bei Einsatz in einer Solarstrom-Inselanlage. Geht man von einem um ca. 75 % reduzierten Stromverbrauch aus, kann die Größe der Solarstrom-Anlage anteilig und je nach Gesamt-Strombedarf um 5–60 % kleiner ausfallen. Die bei Solarmodulen und Solarbatterien eingesparten Kosten können dann von wenigen hundert bis zu vielen tausend Euro reichen. Wird in kleinen Solarstrom-Systemen mit einer Gleichstrom-Systemspannung von 12 oder 24 V gearbeitet, müssen die ESP dafür geeignet sein. Da diese Sonderversionen in der Regel nur in kleineren Stückzahlen gefertigt werden liegen die Stückpreise eher doppelt so hoch.

Energetisches Einsparpotenzial und Verbreitung [Bearbeiten]

Im Betrieb trägt die Kompaktleuchtstofflampe aufgrund ihres gegenüber der Glühlampe wesentlich niedrigeren Stromverbrauchs erheblich zur Energieeinsparung bei. Auch die Energiebilanz unter Berücksichtigung des Energieverbrauchs für die Produktion des Leuchtmittels fällt für die Energiesparlampe positiv aus. Die Produktion einer Energiesparlampe benötigt zwar etwa das Zehnfache der Energie für die Herstellung einer Glühlampe, durch die lange Lebensdauer wird dies jedoch deutlich überkompensiert.[1] Der Einsatz von Entladungslampen anstelle von Glühlampen zur Beleuchtung spart bereits heute 150 Mrd. kWh pro Jahr ein.[2] Im Jahr 2006 wurden in Deutschland etwa 59,3 Mio. Energiesparlampen verkauft.[3] Damit sind lediglich etwa 6 Prozent der etwa 1 Milliarde Lichtquellen in Deutschland Kompaktleuchtstofflampen; weitere 7 Prozent Marktanteil entfallen auf Leuchtstofflampen und andere Gasentladungslampen.[4][3] In Österreich sind etwa 8 Millionen der 66 Millionen Lampen Energiesparlampen.[5] In den Haushalten Deutschlands fallen auf die Beleuchtung durchschnittlich 11 Prozent des Stromverbrauches, im gewerblichem Sektor sind es etwa 40 Prozent.[6] Da im gewerblichem Sektor hauptsächlich Leuchtstofflampen verwendet werden, ist hier das Einsparpotenzial jedoch geringer. Durch vermehrten Einsatz von Energiesparlampen ließen sich nach einer Expertengruppe der Bundesregierung rund 11 Terawattstunden Strom einsparen.[4]

Eigenschaften [Bearbeiten]

Hohe Lichtausbeute [Bearbeiten]

Lichtquelle Lichtausbeute
Glühlampe (Standard) 12–15 lm/W
Halogenglühlampe ca. 25 lm/W
LED (weiß) 40–110 lm/W
Kompaktleuchtstofflampe ca. 60 lm/W
Kompaktleuchtstofflampen verbrauchen deutlich weniger el. Energie, da sie deutlich weniger Wärme (rot) erzeugen.
Kompaktleuchtstofflampen verbrauchen deutlich weniger el. Energie, da sie deutlich weniger Wärme (rot) erzeugen.

Wie effizient eine Lichtquelle ist, wird mit der Lichtausbeute angegeben. Diese gibt an, wie viele Lumen Licht mit einem Watt Strom erzeugt werden. Während eine normale Glühlampe eine Lichtausbeute von ungefähr 12 bis 15 lm/W hat und die Lichtausbeute von modernen, weißen LEDs zwischen 40 bis 110 lm/W liegt, haben Kompaktleuchtstofflampen eine durchschnittliche Lichtausbeute von zirka 60 lm/W. Somit liegen Kompaktleuchtstofflampen etwa gleich auf mit durchschnittlichen LEDs, sind jedoch weit effizienter als normale Glühlampen, welche nur weniger als 2 % der elektrischen Energie in Licht umwandeln. Energiesparlampen sind rund fünfmal so effizient wie normale Glühlampen; sie benötigen bei gleicher Helligkeit gegenüber Glühlampen nur etwa 20 % der elektrischen Leistung. Wie auch bei Glühlampen gilt bei Energiesparlampen, dass stärkere Lampen tendenziell eine höhere Lichtausbeute als schwächere Lampen haben, so sind je nach Qualität und Helligkeit Lichtausbeuten von 30 lm/W bis zu 80 lm/W und in wenigen Fällen sogar bis zu 100 lm/W erreichbar.[7]

Energieeffizienzklasse [Bearbeiten]

Mit dem Energieverbrauchskennzeichnungsgesetz (EnVKG)[8] wurde festgelegt, dass neben Haushaltsgroßgeräten auch Lampen mit dem EU-Label ausgezeichnet werden müssen[9]. Bei im Handel und Fernhandel angebotenen Lampen müssen folgende Angaben genannt werden:

Im Unterschied zu anderen Geräten erfolgt bei den Lampen die Auszeichnung in der Regel schon durch den Lieferanten. Ausgenommen von der Auszeichnungspflicht sind kleine Lampen (bis 4 Watt) und Reflektorlampen[10].

Die Einteilung der Klassen erfolgt laut EU-Richtlinie 98/11/EG[11]. Bei der Klasseneinteilung wird unterschieden nach Lampen mit oder ohne integriertem Vorschaltgerät. Für Energiesparlampen gilt mit dem Lichtstrom Φ:

  • Klasse A:
W le 0,24 sqrt{Phi} + 0,0103 Phi

Für Leuchtstofflampen ohne integriertes Vorschaltgerät gilt die abweichende Formel:

W le 0,15 sqrt{Phi} + 0,0097 Phi

Für die anderen Klassen wird eine Referenzleistung WR für den Energieeffizienzindex EI ermittelt:

W_R = 0,88 sqrt{Phi} + 0,049 Phi
E_I = frac{W}{W_R}
  • Klasse B: E_I < 60 %!,
  • Klasse C: 60 % le E_I < 80 %
  • Klasse D: 80 % le E_I < 95 %
  • Klasse E: 95 % le E_I < 110 %
  • Klasse F: 110 % le E_I < 130 %
  • Klasse G: E_I ge 130 %

Beispiel: bei einer Energiesparlampe mit einer Nennleistung W = 8 Watt sind min. 345 lm (beziehungsweise 485 lm ohne integriertem Vorschaltgerät) für Klasse A zu erreichen.

Geringe Wärmeentwicklung [Bearbeiten]

Da Leuchtstofflampen, aufgrund ihrer höherer Effizienz, bei gleicher Lichtleistung weniger Wärme entwickeln als Glühlampen, kann eine Leuchte trotz begrenzter Lampenleistung mehr Licht abgeben, wenn Energiesparlampen eingesetzt werden. Leuchten mit einer Leistungsbegrenzung auf 25 Watt können so ohne Probleme mit einer 20-Watt-Energiesparlampe auf die Helligkeit einer 100-Watt-Glühlampe aufgerüstet werden, wenn ausreichende Kühlung der Energiesparlampe selbst gewährleistet ist. Da LED-Lampen ebenfalls effizienter als Glühlampen sind, gilt für diese dasselbe.

Lebensdauer & Alterung [Bearbeiten]

Angaben zur Lebensdauer finden sich meist auf der Packung; diese wird in Stunden (Abkürzung: h) angegeben und schwankt bei Energiesparlampen je nach Qualität zwischen 5.000 h und 15.000 h. Die Lebensdauer von normalen Glühlampen erreicht im Durchschnitt 1.000 h, die von Halogenglühlampen mit etwa 2.000 h bis 4.000 h. Energiesparlampen halten etwa 5- bis 15mal so lange wie normale Glühlampen. Bei Glühlampen wird die Lebensdauer – im Gegensatz zu Energiesparlampen – im Allgemeinen nicht auf der Packung angegeben, obwohl sie je nach Bauart stark variieren kann. Zu beachten ist außerdem, dass sich die Lebensdauern sowohl von Energiesparlampen als auch von Glühlampen durch das Ein- und Ausschalten verringert. Die Angaben zu Lebensdauer beziehen sich deswegen bei beiden Lampen immer auf einen 3-Stunden-Rhythmus. Bei häufigeren Schaltzyklen kann sich dies zu Gunsten der Glühlampe auswirken. Weiter Informationen dazu finden Sie im entsprechendem Abschnitt. Die Lebensdauer von LEDs wird mit einigen tausend Stunden bis zu über 100.000 Stunden angegeben und verringert sich durch die Schaltvorgänge kaum.

Die Stiftung Warentest testete 2006 27 Energiesparlampen auf ihre Lebensdauer. Zwei der Modelle hielten nur etwa 4.500 Stunden durch, 23 Lampen hielten über 10.000 Stunden und bei sieben der Lampen musste der Test nach 19.000 Stunden aus Zeitgründen abgebrochen werden.[12] Somit hielten Energiesparlampen bei durchschnittlicher Nutzung von 3 Stunden am Tag etwa 4 bis 18 Jahre. Für Anwendungen, bei denen der Austausch der Lampen ein Hindernis darstellt, existieren spezielle Lampen mit einer mittleren Lebensdauer von bis zu 60.000 Stunden.[13]

Kompaktleuchtstofflampen verlieren im Laufe ihres Lebens an Leuchtkraft – man spricht hierbei von Alterung. Wann und in welchem Maße dieser Effekt auftritt, hängt stark von Bauweise und Qualität der jeweiligen Lampe ab. Meist ist die Helligkeitsabnahme nicht mit dem Auge erkennbar, in einzelnen Fällen verändert sich die Helligkeit sogar überhaupt nicht, andere Kompaktleuchtstofflampen hingegen verlieren schon nach wenigen tausend Stunden deutlich an Leuchtkraft.
Auch Glühlampen altern deutlich, Halogenglühlampen altern deutlich weniger. LED-Lampen haben eine sehr ausgeprägte Alterung, weshalb sich die oben genannten Angaben zur Lebensdauer nicht auf einen Ausfall der LED, sondern auf eine Halbierung der Leuchtkraft bezieht.

 

Unterschiedliche Lichtfarben [Bearbeiten]

Kompaktleuchtstofflampen sind in verschiedenen Farbtemperaturen erhältlich. Damit kann die Lichtfarbe optimal auf die Beleuchtungssituation angepasst werden. Sowohl gemütliches, gelbliches Licht ähnlich Glühlampenlicht (warmweiß, extra-warmweiß) als auch eher sachliches Licht (neutralweiß, tageslichtweiß) ist erhältlich. Siehe auch unter Lichtfarbe.

Energiesparlampen werden durch entsprechende Wahl der Leuchtstoffe auch einfarbig (rot, gelb, grün, blau) sowie in Ultraviolett (UV-A, „Schwarzlicht“) gefertigt. Sie arbeiten in allen diesen Fällen effektiver als entsprechend gefilterte Glühlampen.

 

Auf- oder Vorheizphase [Bearbeiten]

Einer der größten Nachteile von Energiesparlampen ist die Temperaturabhängigkeit ihres Lichtstroms. Im Gegensatz zu Glühlampen und LEDs leuchten Kompaktleuchtstofflampen kurz nach dem Einschalten zunächst noch nicht mit voller Helligkeit. Erst nach 1 bis 2 Minuten Aufheizphase entfalten sie ihre volle Helligkeit – kurz nach dem Einschalten erreichen sie nur zwischen 50 % und 80 % der Endhelligkeit.[14] Dies ist bei Lampen, die nur kurz benötigt werden, ungünstig (wie in Abstellkammern, Treppenhäusern, mit Bewegungsmelder gesteuerte Zufahrtsbeleuchtungen). Während der Startphase haben die Lampen – aufgrund der Temperatur der Leuchtstoffe – oft eine andere Lichtfarbe.[15] Von vielen Anbietern von Energiesparlampen gibt es speziell ausgezeichnete Modelle, welche deutlich schneller starten.

Hochwertige Lampen mit Vorheizfunktion können die Umgebungstemperatur kompensieren, starten jedoch etwas langsamer: Nach dem Einschalten dauert es – wegen der Vorheizphase –  erst 0,1 bis 2 Sekunden, bis die Lampe anfängt zu leuchten. Diesem Nachteil steht eine verbesserte Schaltfestigkeit – und somit bei vielen Schaltspielen auch eine erhöhte Lebensdauer – gegenüber.

Von dreizehn durch die Stiftung Warentest getesteten Lampen erreichten in puncto Vorheizzeit nur zwei positive Bewertungen, vier wurden sogar als mangelhaft bewertet [16].

Verkürzte Lebensdauer bei häufigen Schaltzyklen [Bearbeiten]

Häufiges Ein- und Ausschalten verkürzt die Lebensdauer der meisten Kompaktleuchtstofflampen. Wie empfindlich die Lampen sind, hängt stark vom Modell ab, man spricht hier von der „Schaltfestigkeit“ der Lampen. Manche Hersteller geben an, wie oft die Lampe eingeschaltet werden kann. Technischer Hintergrund ist die Beschichtung der Glühwendel mit Bariumoxid, um die Austrittsarbeit der Elektronen zu reduzieren und die Lampe auch bei niedrigen Spannungen betreiben zu können. Diese Schicht baut sich im Betrieb ab, wodurch Stromfluss und Helligkeit im Laufe der Lebensdauer abfallen. Beim Starten wird mit Hochspannung gezündet und der Abbau ist entsprechend höher, der Abbau beim Start entspricht etwa den oben bereits erwähnten 3 h Betrieb.

Die Lebensdauer heutiger Energiesparlampen ist wesentlich weniger von der Schalthäufigkeit abhängig, als dies bei älteren Modellen der Fall war. Auch gibt es heute spezielle Kompaktleuchtstofflampen, welche ohne Glühkathode auskommen und daher gar nicht mehr von der Schalthäufigkeit beeinflusst werden. Solche Lampen sind speziell für Anwendungen mit hohem Schaltrhythmus (Bewegungsmelder, Treppenhauslicht) geeignet. In der Praxis zeigt sich, dass auch Glühlampen und Halogenlampen nur begrenzt oft schaltbar sind.

Die Lebensdauerangaben von Lichtquellen beziehen sich auf einen „3-Stunden-Rhythmus“, bei dem die Lampen abwechselnd 2¾ Stunden (165 Minuten) an- und 15 Minuten ausgeschaltet werden.

Wie die Stiftung Warentest (5/2003) ermittelt hat, erreichen gute Modelle über 193.000 Ein- und Ausschaltzyklen. Das Verbrauchermagazin „Konsument“ übernahm die Daten eines ebenfalls von der Stiftung Warentest durchgeführten Test für einen Artikel in seinem Heft 3/2006.[17] Darin berichten sie, dass bei dem Test die teureren Modelle eine wesentlich höhere Schaltfestigkeit hatten. Bei neueren Modellen, die ab 2005 auf den Markt kamen, versprechen Hersteller bis über 600.000 Schaltzyklen. Schaltfeste Lampen haben meist eine längere Lebensdauer. Die anfälligsten Bauteile bei billig verarbeiteten Energiesparlampen ist der nach dem Gleichrichter eingesetzte Elektrolytkondensator und die gegebenenfalls damit ungenügend geheizten Kathoden. Erst elektrodenlose Leuchtstofflampen die die Energie durch Magnetfelder (Induktionsprinzip) von außen einkoppeln, haben dieses Problem weitgehend nicht mehr.

Elektrosmog und Störung von elektrischen Geräten [Bearbeiten]

Oft werden Kompaktleuchtstofflampen abgelehnt, da sie elektromagnetische Felder erzeugen, welche unter dem – bisher aber nicht nachgewiesenen – Verdacht stehen die Gesundheit negativ zu beeinflussen. (Siehe Elektrosmog)

Die Stiftung Warentest ermittelte 2006 eine Feldstärke von 19 bis 65 V/m bei einem Abstand von 30 cm, sie liegt damit deutlich über den entsprechenden Grenzwerten des TCO-Standards für Bildschirme (1 V/m beziehungsweise 10 V/m). Der TCO-Richtwert wurde erst ab einem Abstand von 1,50 Meter von allen Kompaktleuchtstofflampe unterschritten, deswegen empfahl die Stiftung Warentest Energiesparlampen bisher ausschließlich in Wand- und Deckenleuchten einzusetzen.[18]

In ihrem aktuellen Test 2008 wird diese Empfehlung mit dem Hinweis, dass es trotz langjähriger Verwendung von Leuchtstofflampen keine wissenschaftlichen Belege für gesundheitliche Probleme gebe, jedoch nicht wiederholt.[19] Grundsätzlich muss man zwischen elektrischen und magnetischen Feldern sowie deren unterschiedlichen Frequenzen unterscheiden. Bei den aus gesundheitlicher Sicht bedeutsamen magnetischen Feldern niedriger Frequenz von 50 Hertz sind Kompaktleuchtstofflampen nicht von Glühbirnen zu unterscheiden. Im Frequenzbereich von 10 kHz bis 500 kHz erzeugen Energiesparlampen hingegen ein stärkeres magnetisches Feld, da Glühbirnen in diesem Bereich kein Feld erzeugen. Die Flussdichte einer Energiesparlampe in 30 cm Entfernung ist hier vergleichbar mit der eines Röhren-Fernsehers bei einem Abstand von einem Meter. Bei den elektrischen Feldern liegt die Feldstärke in beiden genannten Frequenzbereichen jeweils etwas höher als eine Glühbirne.

Bis auf die niederfrequenten elektrischen Felder halten Energiesparlampen die strengen TCO-Grenzwertempfehlungen für Bildschirme ein. Die elektromagnetischen Ausstrahlungen können durch Verwendung eines geerdeten Lampenschirms erheblich gesenkt werden, ungeerdete metallene Lampenschirme erhöhen hingegen die Strahlungswerte.[20] Es bleibt darauf hinzuweisen, dass für Kompaktleuchtstofflampen keine konkreten Richtlinien, wie beispielsweise für Computermonitore, existieren. Bei der Verwendung des TCO-Standards für Bildschirme ist zu bedenken, dass dieser sich an dem bei Bildschirmen möglichen Minimalwert orientiert, der für Kompaktleuchtstofflampen schwerer zu realisieren ist.

Energiesparlampen mit elektronischem Vorschaltgerät emittieren hochfrequente leitungsgebundene und nicht leitungsgebundene Störungen, diese gegenseitige Beeinflussung technischer Komponenten wird unter dem Begriff Elektromagnetische Verträglichkeit zusammengefasst. Diese Wechselfelder können jedoch besonders empfindliche Geräte stören.[21]

Ein weitere störende Beeinflussung kann sich bei Infrarot-Fernbedienungen ergeben. Diese senden im Bereich 20–50 kHz und die Eingangsverstärker der Infrarotempfänger sind daher in diesem Frequenzbereich empfindlich. Durch das für Menschen nicht sichtbare Flimmern von Energiesparlampen können Infrarotfernbedienungen unter Umständen so beeinflusst werden, dass Fehlschaltungen oder Reichweiteneinschränkungen entstehen, da die Empfänger ein Störsignal empfangen.

Blindleistung und Verzerrungsblindleistung [Bearbeiten]

Blindleistung tritt primär bei Leuchtstofflampen mit konventionellem Vorschaltgerät (KVG) auf [22]. In heutige Energiesparlampen werden ausschließlich elektronische Vorschaltgeräte (EVG) verwendet, welche zwar praktisch keine Blindleistung erzeugen. Jedoch entsteht durch Oberschwingungen des nichtlinearen Gleichrichter im EVG Verzerrungsblindleistung. Aufgrund der seit 2001 in der EU geltenden Norm EN 61000-3-2, wonach eine Kompensation der Verzerrungsblindleistung mittels Leistungsfaktorkorrektur (PFC) nur bei elektrischen Verbrauchern mit mehr als 75 W zu erfolgen hat, wird bei Energiesparlampen aus Kostengründen im Regelfall keine Leistungsfaktorkorrektur im Netzteil der Lampe vorgesehen [23][24].

Kleinkunden von Energieunternehmen zahlen im Allgemeinen nicht die von ihnen verursache Blindarbeit. Allerdings belastet die Blindleistung in Summe die Leitungen und Transformatoren ähnlich wie die Wirkleistung. Die Verzerrungsblindleistung kann zu elektromagnetischen Unverträglichkeiten anderer elektrischer Verbraucher und in Dreiphasennetzen zu einer unzulässig hohen Strombelastung des Neutralleiters führen.

Dimmbarkeit [Bearbeiten]

Ein Nachteil von Energiesparlampen war lange Zeit, dass sie nicht zusammen mit normalen Dimmern verwendet werden konnten. Inzwischen gibt es Energiesparlampen mit speziell angepasstem elektronischem Vorschaltgerät, das eine Helligkeitsänderung (beispielsweise 3 % bis 100 % der Helligkeit) der Lampe bewirkt. Bei geringerer Helligkeit ist die Leistungsaufnahme des elektronischen Vorschaltgeräts (und damit der Stromverbrauch) entsprechend niedriger.

Solche Kompaktleuchtstofflampen sind besonders gekennzeichnet und lassen sich mit den gleichen Dimmern wie Glühlampen verwenden. Aufgrund der komplizierteren Technik und der kleinen Stückzahlen sind solche Energiesparlampen jedoch teurer (ab ca. 15 € / Lampe).[25]

Alternativ werden Energiesparlampen angeboten, deren Helligkeit sich ohne Dimmer durch mehrfaches Ein- und Ausschalten einstellen lässt; auch diese sind zwar deutlich teurer als ESL ohne Dimmmöglichkeit, aber etwas günstiger als ESL für externe Dimmer (ab ca. 10 € / Lampe).

Probleme durch Hitze oder Kälte [Bearbeiten]

Energiesparlampen sind empfindlich gegenüber hohen Temperaturen, wie sie zum Beispiel in engen oder geschlossenen Leuchten auftreten können. Sie erreichen dort oft ihre spezifizierte Nutzungsdauer nicht. Das gleiche Problem tritt jedoch auch bei Glühlampen auf.

Ebenfalls problematisch kann der Einsatz bei niedrigen Temperaturen sein, insbesondere unter dem Gefrierpunkt. Zum einen verlängert sich die oben beschriebene Startdauer, spezielle an die Temperatur angepasste Schaltungen können das Problem jedoch weitgehend lösen. Zum anderen sinkt die Lichtausbeute der Lampen, da die Lampen ihren optimalen Betriebsbereich bei einer Umgebungstemperatur von 20 bis 30 °C besitzen. Spezielle Kompaktleuchtstofflampen lassen sich noch bei Temperaturen bis zu −40 °C einsetzen.[26]

Farbwiedergabe [Bearbeiten]

Die Farbwiedergabe von Energiesparlampen ist schlechter als diejenige einer Glühlampe[27], bei älteren und billigeren Modellen kann sich dieses Problem noch verstärken. Eine schlechtere Farbwiedergabe bewirkt, dass gewisse Farbtöne nur verfälscht oder gar nicht wahrgenommen werden können. Der Grund für die schlechtere Farbwiedergabe ist, dass Energiesparlampen nicht das gesamte Lichtspektrum wiedergeben, sondern nur die Bereiche, in denen der Mensch empfindlich reagiert. Das Farbspektrum ist also nicht völlig kontinuierlich. Höherwertige, sogenannte Vollspektrum-Lampen erreichen dank Verbesserungen durch Fünfbanden-Leuchtstoffe deutlich bessere Farbwiedergabeindizes, die je nach Farbtemperatur vergleichbar mit denen von Glühlampen oder Tageslicht sind.[28] Vollspektrumlampen haben allerdings einen höheren Preis als herkömmliche Energiesparlampen. Kaltlicht-Vollspektrum-Lampen werden oft als Biolight-Lampen verkauft. Warmlicht-Vollspektrum-Lampen sind im Handel seltener zu finden. Besonders bei Beleuchtungsfällen für Kunst, Fotografie und Film ist eine gute Farbwiedergabe zu empfehlen.

Vorurteile [Bearbeiten]

Gegen Kompaktleuchtstofflampen existiert eine ganze Reihe von Vorurteilen, die entweder nachweislich falsch sind oder sich auf technische Probleme der Anfangszeit beziehen. Oft werden auch technische Eigenschaften von normalen Leuchtstofflampen mit herkömmlichen Vorschaltgeräten übertragen, die jedoch durch die elektronischen Vorschaltgeräte einer Kompaktleuchtstofflampe gelöst sind. Dies gilt etwa für das Flimmern, einen deutlich erhöhten Einschaltstrom oder einen erhöhten Blindstrom-Anteil.

Lichtfarbe [Bearbeiten]

Eines der häufigst genannten Argumente gegen die Kompaktleuchtstofflampe ist, dass sie ein kälteres Licht als Glühlampen hätte. Tatsächlich traf dies auf die ersten Generationen zu und auch heute existieren derartige Modelle noch immer vor allem im untersten Preissegment, jedoch sind heute auch Kompaktleuchtstofflampen mit anderen Lichtfarben ohne Aufpreis verfügbar. Dies reicht von sehr kaltem Tageslicht bis zu sehr warmem, rötlichem Licht – daneben sind auch farbige Kompaktleuchtstofflampen erhältlich.

Energieverbrauch beim Start [Bearbeiten]

Die häufig geäußerte Annahme, Leuchtstofflampen und Energiesparlampen bräuchten beim Start mehr Leistung als im normalen Betrieb, stimmt nur eingeschränkt. Die Zündung erfordert kurzzeitig (ca. 0,1–1 Sekunden) etwa 30–50 Watt. Es fließt also ein Strom, der um ein Vielfaches höher ist als im laufenden Betrieb. Die in dieser kurzen Zeit aufgenommene elektrische Energie entspricht aber lediglich dem Verbrauch von wenigen Sekunden im normalen Betrieb [29]. Auch durch Glühlampen fließt während des Einschaltmoments mehr Strom, bedingt durch den geringen elektrischen Widerstand der Glühwendel im Kaltzustand.

Siehe auch Verkürzte Lebensdauer bei häufigen Schaltzyklen

Gesamtenergiebilanz [Bearbeiten]

Dass Energiesparlampen in der Herstellung aufgrund ihres aufwändigeren Aufbaus mehr Energie verbrauchen als Glühlampen, wirkt sich nicht negativ auf ihre Gesamtenergiebilanz aus. Tatsächlich benötigt man für die Herstellung etwa zehnmal mehr Energie als für eine Glühlampe, allerdings ist die Lebenserwartung um etwa den gleichen Faktor höher als die von Glühlampen. Die Energie zur Herstellung einer Glühlampe macht in der Gesamtenergiebilanz – also die Summe der von Produktion und Betrieb verbrauchten Energie – lediglich 1 % aus, kann also vernachlässigt werden. Bei einer Energiesparlampe liegt dieser Wert bei 5 bis 10 %.[30] So verbraucht eine konventionelle Glühlampe mit 60 W in ihrer Gesamtenergiebilanz rund 60,2 kWh. Eine Energiesparlampe hat in der selben Zeit einen Energieverbrauch von lediglich 13,3 kWh, also 80 Prozent weniger.[2]

Flimmern [Bearbeiten]

Flimmern, das heißt das Auftreten von Helligkeitsschwankungen im 100-Hz-Rhythmus, also der doppelten Netzfrequenz, tritt in geringem Maße bei Leuchtstofflampen mit konventionellen Vorschaltgeräten auf. Es führt zu Ermüdung und beschränkt den Einsatz an bewegten Maschinen (Stroboskopeffekt). Außerdem kann es bei photosensiblen Personen zu epileptischen Anfällen führen. Bei Kompaktleuchtstofflampen werden diese Vorschaltgeräte jedoch praktisch nicht mehr verwendet; hier werden fast ausschließlich elektronische Vorschaltgeräte mit einer wesentlich höheren Frequenz verwendet.

Das Flimmern von Leuchtstofflampen mit elektronischem Vorschaltgerät ist für das Auge nicht wahrnehmbar. Das liegt daran, dass die eigentliche Lampe nicht mit Netzfrequenz – in Deutschland 50 Hz – betrieben wird, sondern dank elektronischer Vorschaltgeräte mit etwa 45 kHz. Durch die Nachleuchtzeit des Leuchtstoffs und die Trägheit des menschlichen Auges sind diese Frequenzen nicht wahrnehmbar. Zusätzlich hat ein Betrieb mit Hochfrequenz den Vorteil einer höheren Lichtausbeute.[31]

Netzspannungsschwankungen führen bei Energiesparlampen zu geringeren Lichtschwankungen als bei Glühlampen.

Radioaktive Stoffe [Bearbeiten]

In den Startern von Leuchtstofflampen wurde früher das radioaktive Füllgas Krypton-85 (Kr-85) verwendet. Seit über 10 Jahren sind Kompaktleuchtstofflampen mit radioaktiven Startern nicht mehr auf dem Markt.[32] Krypton-85 ist ein Beta-Strahler, der auch geringe Mengen an Gammastrahlung emittiert. Die Betastrahlung wird durch das Lampengehäuse völlig absorbiert, die Gammastrahlung kann jedoch ungehindert entweichen. Die Dosisleistung der Gammastrahlung muss errechnet werden, da sie nicht messbar ist. Sie liegt mit 1000 Becquerel bei etwa 0,4 % des Grenzwerts der Strahlenschutzverordnung.[33] Die Strahlendosis, der eine Person in der Nähe einer solchen Lichtquelle ausgesetzt wird, ist weniger als ein Hundertstel der natürlichen Strahlenbelastung[34] und selbst bei direktem Kontakt mit dem Starter liegt sie noch bei etwa 5 % der natürlichen Strahlenbelastung. Auch bei mechanischer Zerstörung eines Starters und Freisetzung des Füllgases kommt es zu keiner höheren Strahlenbelastung. Da das Gas Krypton-85 bei Einatmung nicht am Stoffwechsel teilnimmt, sondern sofort wieder ausgeatmet wird, sei dies unschädlich.[33]

Gesundheitsrisiken [Bearbeiten]

Der Heidelberger Humanmediziner Alexander Wunsch behauptet, dass das kalte Licht der Energiesparlampe die Netzhaut schädigen könne. Mit dem erhöhten Einsatz von Energiesparlampen könne der altersbedingten Makuladegeneration (AMD) Vorschub geleistet werden.[35] Dies ist jedoch insofern zweifelhaft, da normales Tageslicht – besonders um die Mittagszeit – ein wesentlich kälteres Licht hat.

Politische Förderung [Bearbeiten]

Da eine Kompaktleuchtstofflampe weniger Strom verbraucht, ist eine weitere Verbreitung von Energiesparlampen im Rahmen der Rohstoffknappheit und angesichts der Bedrohung durch den Klimawandel im Interesse der Politik. Da sie in der Herstellung in jedem Fall immer teurer bleiben werden als Glühlampen, wäre die Subventionierung eine Möglichkeit, um die Preisdifferenz zu verringern. Während der Anfangszeiten, als sie noch in Größe, Preis und Lichtqualität der Glühlampe deutlich unterlegen war, gab es bereits lokale Förderungen für Kompaktleuchtstofflampen. So bekam beispielsweise in München jeder, der mittels Energiesparlampen Strom sparen konnte, 100 DM von der Stadt. Zwar sind auch heute wieder Subventionen in der Diskussion,[36] die hauptsächliche „Förderung“ geschieht jedoch durch ein Verkaufs- oder Einfuhrverbot der konkurrierenden Glühlampen. Irland plant als erster Staat der EU, den Verkauf von Glühlampen ab Januar 2009 zu verbieten und sie durch Energiesparlampen zu ersetzen.[37] Australien wird bis 2010 die Verwendung von Glühlampen verbieten und setzt stattdessen auf Energiesparlampen. Nur bei einigen Ausnahmen wie beispielsweise in medizinischen Geräten und Backöfen werden noch Glühlampen erlaubt sein. Die Regierung geht davon aus, dass durch diese Maßnahme jährlich vier Millionen Tonnen Treibhausgase weniger in die Luft ausgestoßen werden.[38] Bereits am 17. November 2005 forderte der kubanische Staats- und Parteichef Fidel Castro die Kubaner auf, ineffiziente Glühlampen durch Energiesparlampen zu ersetzen. Hintergrund ist die Energieknappheit in Kuba. Es soll dort ein Verbot für Leuchtmittel mit über 15 Watt Energieverbrauch geben. Auch Venezuela propagiert die verstärkte Verwendung von Energiesparlampen. Nach dem die kanadischen Provinzen Ontario, Neuschottland und Nunavut angekündigt hatten, ebenfalls die Verwendung von Glühbirnen zu verbieten, kündigte die kanadische Regierung an, die Glühlampen bis 2012 in ganz Kanada zu verbieten. In Deutschland greift die Initiative Pro Energiesparlampe diese Thematik auf und spricht sich für einen Austausch aller herkömmlichen Glühlampen in Deutschland aus.

Seit 2001 erhob die Europäische Union auf Leuchtstofflampen aus Asien einen Sonderzoll von bis zu 66 Prozent. Begründet wurde dies mit dem Schutz vor Dumpingpreisen. Kritiker sahen hierin eine Form von Protektionismus.[39] Im Oktober 2008 läuft dieser EU-Strafzoll jedoch aus, nachdem inzwischen kein europäischer Hersteller mehr eine Verlängerung fordert. [40]

Bauformen [Bearbeiten]

Moderne Bauform mit im Sockel integriertem Vorschaltgerät und spiralförmiger Leuchtstofflampe
Moderne Bauform mit im Sockel integriertem Vorschaltgerät und spiralförmiger Leuchtstofflampe

Energiesparlampen konnten zu Beginn ihrer Entwicklung durch ihre einfach gefaltete U-Bauform lange Zeit nicht in allen Leuchten Glühlampen ersetzen; die Energiesparlampen waren entweder zu lang oder nicht hell genug, bisweilen spielten auch ästhetische Gründe eine Rolle. Mittlerweile ist dieses Problem jedoch weitestgehend gelöst. Moderne Energiesparlampen sind bei gleicher Lichtleistung nur wenig größer, teilweise sogar kleiner als herkömmliche Glühlampen und in vielen verschiedenen Formen erhältlich.

Mit integriertem Vorschaltgerät [Bearbeiten]

Kompaktleuchtstofflampen sind als sogenannte Energiesparlampen mit den bei Glühlampen üblichen Edison-Schraubsockeln (E14, E27, und weitere) erhältlich. Dabei befindet sich das für den Betrieb erforderliche elektronische Vorschaltgerät im Sockel der Lampe. Diese Bauform erlaubt das Ersetzen von Glühlampen durch Energiesparlampen. Nachteil dieser Kombination von Leuchtmittel und Vorschaltgerät ist der höhere Preis und der ökologisch unerwünschte Aspekt, dass die Lampe nur als Ganzes entsorgt werden kann. Weiterhin können in engen Leuchten thermische Probleme auftreten, was die Lebensdauer verringert.

Mit externem Vorschaltgerät [Bearbeiten]

Kompaktleuchtstofflampe mit integriertem Starter; im Schaltschema ist links die zum Betrieb am Netz zusätzlich erforderliche Vorschaltdrossel (KVG) dargestellt
Kompaktleuchtstofflampe mit integriertem Starter; im Schaltschema ist links die zum Betrieb am Netz zusätzlich erforderliche Vorschaltdrossel (KVG) dargestellt

Es gibt Energiesparlampen mit konventionellem Vorschaltgerät – diese sind wegen dessen hoher Masse heute kaum mehr im Handel zu finden; der Materialeinsatz (insbesondere des teuren Kupfers) ist hier höher als bei elektronischen Varianten.

Um Lampe und Vorschaltgerät zu trennen, gibt es die im Folgenden genannten Bauformen von Kompaktleuchtstofflampen. Diese erfordern ein Vorschaltgerät (elektronisch oder konventionell) in der Leuchte, als separates Teil mit Schraubsockel oder im Stecker:

  • Stecksockel mit zwei Stiften (z. B. Sockel G23). Zwischen den beiden Kontakten am Sockel befindet sich ein länglicher, quaderförmiger Block aus Kunststoff der den Starter (Glimmzünder mit Entstörkondensator) enthält. Die Leuchte, in die dieses Leuchtmittel eingesteckt wird, benötigt für den Betrieb ein konventionelles Vorschaltgerät (eine 50-Hz-Drosselspule). Der Starter ist in die Lampe integriert und wird bei jedem Wechsel mit ausgetauscht. Diese Ausführung ist relativ kostengünstig. Die Schaltung entspricht elektrisch einer Leuchtstofflampe mit konventionellem Vorschaltgerät (KVG). Elektronische Vorschaltgeräte (EVG) können bei diesen Lampen zu Startproblemen führen.
  • Stecksockel mit vier Stiften (z. B. Sockel GX24q). Diese Version enthält keinen Starter, sondern nur die Leuchtstofflampe selbst, alle vier Heizdraht- beziehungsweise Kathodenanschlüsse sind herausgeführt. Sie ist technisch äquivalent zu großen rohrförmigen Leuchtstofflampen. Der Sockel ist relativ kurz und daher kompakt. Die für diese Lampen geeigneten Leuchten können entweder mit elektronischen oder mit konventionellen Vorschaltgeräten ausgestattet sein.

Lichtfarbe [Bearbeiten]

Die Lichtfarbe einer weißen Lichtquelle wird in Kelvin (K) gemessen. Ein höherer Wert bedeutet, dass die Lichtquelle – wie in obiger Skizze dargestellt – einen höheren Anteil kurzwelligeren, also blauen Lichts besitzt. Irreführenderweise wird jedoch Licht mit niedrigerer Farbtemperatur als warm empfunden und bezeichnet. Die Farbtemperatur normaler Glühlampen liegt zwischen 2300 K und 3000 K, wobei hellere Glühlampen am oberen Ende dieses Bereichs liegen, schwächere am unteren.

Energiesparlampen sind mit Lichtfarben zwischen 2300 K und 7000 K erhältlich. Warmes Licht gilt als gemütlich und einschläfernd, während kaltes Licht als ermunternd gilt. Kaltes Licht wirkt belebend, verbessert das stereoskopische Sehen, die Auge-Hand-Koordination und erhöht die Kontraste.[41] Deshalb eignet sich kälteres Licht (~4000 K) für Arbeitsplätze, während für Wohn- und vor allem Schlafräume warmes Licht (~2700 K) sinnvoll ist. Zu kaltes Licht kann in Schlafräumen zu Schlafproblemen führen. Außerdem sind Vollspektrum-Tageslicht-Lampen erhältlich, die ein natürliches, tageslichtähnliches Licht (6500 Kelvin) liefern und als gesundheitsfördernd beworben werden.[42]

Anstatt der Lichtfarbe in Kelvin werden häufig die folgenden Bezeichnungen verwendet:

Energiesparlampen mit unterschiedlicher Farbtemperatur im Vergleich
Energiesparlampen mit unterschiedlicher Farbtemperatur im Vergleich
Lichtfarbe in Kelvin Bezeichnung Code Verwendung
2700 extra-warmweiß X27 Wohnräume
2900 warmweiß X29 Wohnräume
4000 neutralweiß X40 Arbeitsplatz
5500 Tageslicht X55 Arbeitsplatz

Energiesparlampen können je nach Leuchtstoff auch farbiges Licht erzeugen. Auch ultraviolette Lampen werden unter dem Namen Schwarzlichtlampe angeboten – hier wird ein spezieller Leuchtstoff (Lichtwellenlänge 350–370 nm) eingesetzt und das Glas hat die Eigenschaften eines Ultraviolettfilters.

Kennzeichnung von Lichtfarbe und -qualität [Bearbeiten]

Auf der Verpackung sind meist die Farbtemperatur und die Lichtqualität (Farbwiedergabeindex) in einem dreistelligen Zifferncode angegeben.

Die erste Ziffer steht für den Zehner des Farbwiedergabeindizes in Ra (%). Bei Leuchtstofflampen reicht das Spektrum der Farbwiedergabe von Ra 60 bis Ra 98.[43] Je größer der Wert ist, desto besser stimmen die Farben unter dem Licht der Lampe mit den Farben unter Sonnenlicht überein. Die nächsten beiden Ziffern stehen für die Farbtemperatur in Kelvin. Somit bedeutet „827“ einen Farbwiedergabeindex von Ra 80–89 bei einer Farbtemperatur von 2700 Kelvin. Dies entspricht der Lichtfarbe von normalem Glühlampenlicht bei gutem Farbwiedergabeindex.

Manchmal wird der Farbwiedergabeindex alternativ nach DIN 5035 als Wert zwischen 4 und 1A angegeben. 1B steht für einen Wert zwischen Ra 80 und Ra 89 und 1A für einen Wert zwischen Ra 90 und Ra 100.[44]

Die auf der Packung angegebenen Bezeichnungen „E27“ oder „E14“ haben nichts mit Farbtemperatur oder Qualität zu tun – sie geben an, mit welchem Edison-Schraubsockel (E27 für 27 mm und E14 für 14 mm Gewindedurchmesser) die Energiesparlampe versehen ist.

Umweltschutz [Bearbeiten]

Schadstoffemissionen [Bearbeiten]

Die Berechnung von Schadstoffemissionen beruht auf der Annahme, dass der Strom, der zur Herstellung und zum Betrieb von Lampen benötigt wird, durch Verbrennung von fossilen Brennstoffen erzeugt wird, wobei je nach Brennstoff unterschiedlich große Mengen des klimaschädlichen Gases Kohlenstoffdioxid (CO2) freigesetzt werden. Da Energiesparlampen im Betrieb weniger Strom verbrauchen als Glühlampen, führt ihr Einsatz indirekt zur Verringerung des CO2-Ausstoßes. Wenn eine 60-Watt-Glühbirne nach Herstellerempfehlung mit einer 11-Watt-Energiesparlampe ersetzt wird und eine Betriebsdauer von 15.000 Std. angenommen wird, beträgt die Gesamtersparnis etwa 735 kWh, was der Verbrennung von 830 kg Braunkohle und einem Ausstoß von 2100 kg CO2 entspricht.[45] Hinzu kommt die direkte Emission von Schwermetallen, die in der Kohle enthalten sind, sowie die bei der Verbrennung entstehenden Gase Schwefeldioxid und Stickoxide und gegebenenfalls die ungenutzte, bei der Produktion des Stromes angefallene Abwärme.

Vergleich der Quecksilberemissionen bei der Nutzung von Kompaktleuchtstofflampe (fachgerechte und nicht-fachgerechte Entsorgung) und Glühlampe unter Berücksichtigung der Emissionen durch Kohlekraftwerke (ausgehend vom Deutschem Strommix)
Vergleich der Quecksilberemissionen bei der Nutzung von Kompaktleuchtstofflampe (fachgerechte und nicht-fachgerechte Entsorgung) und Glühlampe unter Berücksichtigung der Emissionen durch Kohlekraftwerke (ausgehend vom Deutschem Strommix)

Wie alle Leuchtstofflampen enthalten Kompaktleuchtstofflampen giftiges Quecksilber. Bei hochwertigen Lampen werden teilweise weniger als 1,5 mg[46] eingesetzt. Nach der RoHS-Richtlinie gilt in der EU eine Höchstmenge von 5 mg je Lampe. Das Quecksilber von Kompaktleuchtstofflampen wie auch von anderen Gasentladungslampen ist hermetisch dicht eingeschlossen und kann nur bei Glasbruch entweichen. Falls versehentlich eine Lampe zerbricht, so besteht auf Grund der geringen Menge an Quecksilber keine akute Gesundheitsgefahr, es wird jedoch trotzdem empfohlen für einige Minuten kräftig zu lüften. Das Quecksilber in Leuchtstofflampen – inklusive Kompaktleuchtstofflampen – macht heute etwa 0,9 % der gesamten Quecksilber-Menge des Mülls in Deutschland aus.[47]

Auch bei der Stromerzeugung in Kohlekraftwerken wird neben anderen Schadstoffen Quecksilber freigesetzt. Da beide Lampenarten elektrische Energie verbrauchen, Glühlampen jedoch fünfmal mehr als vergleichbar helle Energiesparlampen, ist unter der Annahme, dass nur Strom aus Kohlekraftwerken verwendet wird, die Gesamtbilanz an Quecksilberemissionen bei Glühlampen selbst dann höher, wenn die Kompaktleuchtstofflampen nicht korrekt entsorgt werden.[48] Da in Deutschland knapp die Hälfte des Stroms in Kohlekraftwerken erzeugt wird[49], ist die Bilanz ungefähr ausgeglichen (siehe Stromkennzeichnung#Werte). Werden Energiesparlampen richtig entsorgt, so kann das darin enthaltene Quecksilber großteils zurückgewonnen und wieder verwendet werden.[50] Unter Umständen entstehen beim Recycling und bei der Herstellung geringe Quecksilber- und andere Emissionen.

Die Elektronik-Platine und das Plastikgehäuse sind mit Flammschutzmitteln ausgerüstet. Diese können während des Betriebes ausgasen, was insbesondere bei neuen und günstigen Lampen ein Problem ist.

Die Gesamt-Umweltbilanz umfasst weiterhin den bei der Gewinnung der Rohstoffe und bei der Fertigung entstehenden Ressourcen- und Energieeinsatz. Die enthaltenen Metalle (insbesondere Kupfer, Zinn und Aluminium) verursachen bei ihrer Gewinnung und beim Recycling Schadstoffemissionen, insbesondere wenn die Prozesse in Staaten durchgeführt werden, in denen weniger strenge Umweltgesetze herrschen als in Deutschland. Die Metalle können beim Recycling nicht vollständig zurückgewonnen werden.

Entsorgung und Recycling [Bearbeiten]

Neben Quecksilber in der Glasröhre befinden sich in der Lampe, dem Starter und der Elektronik weitere problematische Stoffe, die teilweise zurückgewonnen werden können. Blei, Chrom und Cadmium sind heute jedoch nicht mehr zugelassen und sollten sich daher nur noch in älteren Lampen (Herstellung vor Juli 2006) finden.

WEEE-Kennzeichnung
WEEE-
Kennzeichnung

Aus Gründen des Umweltschutzes dürfen Energiesparlampen niemals in den Hausmüll oder in den Glascontainer gegeben werden; sie sind Sondermüll. Nicht mehr funktionsfähige und zerbrochene Kompaktleuchtstofflampen müssen fachgerecht und getrennt vom Hausmüll und hausmüllähnlichem Gewerbeabfall entsorgt werden. Dabei können Rohstoffe – insbesondere das Quecksilber – wiederverwertet werden. Beim Quecksilber gilt dies nur, wenn der Glaskolben noch unbeschädigt ist, da es ansonsten verdampft. Bei der Wiederverwertung geht es insbesondere um die anderen enthaltenen Metalle wie Kupfer, Aluminium und Zinn sowie die Leuchtstoffe. Selbst die Metalle können jedoch beim Recycling nur unvollständig zurückgewonnen werden.

Aufgrund des Elektro- und Elektronikgerätegesetzes sind in Deutschland die Hersteller von Leuchtstofflampen seit dem 24. März 2006 verpflichtet, diese zurückzunehmen. Die Sammlung erfolgt unter anderem auf kommunalen Wertstoffhöfen.

Bisher werden nur etwa 10 % der von privaten Haushalte und Kleinstgewerbe genutzten, jedoch zirka 90 % der von Großverbrauchern genutzten Energiesparlampen fachgerecht entsorgt. Jährlich gelangen so 600 kg Quecksilber auf Hausmülldeponien. Die gesamte Rücklaufquote zu den Recyclingfirmen beträgt heute etwa 30–40 %.[3]

Geschichte [Bearbeiten]

Energiesparlampe von 1984 mit konventionellem Vorschaltgerät und 2004 mit elektronischem Vorschaltgerät
Energiesparlampe von 1984 mit konventionellem Vorschaltgerät und 2004 mit elektronischem Vorschaltgerät

Die Leuchtstofflampe wurde im Jahr 1857 vom deutschen Physiker Heinrich Geißler erfunden. Er füllte eine Glasröhre mit einem Gas und legte eine Spannung an. 1901 erfand Peter Cooper-Hewitt die Quecksilberdampf-Lampe, eine mit Quecksilber gefüllte Leuchtstofflampe, welche blaugrünes Licht ausstrahlt. Edmund Germer schlug 1926 vor, den Druck innerhalb der Röhre zu erhöhen und die Röhre mit einem Leuchtstoff zu beschichten, der ultraviolette Strahlung in sichtbares Licht umwandelt.

1980 brachte Philips mit der „SL* Lampe“ die erste „kompakte schmalröhrige Leuchtstofflampe“ auf den Markt.[51] In den folgenden Jahren brachten auch die anderen Hersteller kompakte Leuchtstofflampen mit integriertem Vorschaltgerät heraus. Sie waren deutlich größer und schwerer als heutige Modelle, da sie im Lampenfuß ein konventionelles Vorschaltgerät enthielten. Im Gegensatz zu heutigen Energiesparlampen flimmerten sie noch sichtbar und hatten eine weniger gute Farbwiedergabe als die heutigen Modelle. Die Aufheizphase war damals um ein Vielfaches länger und die Lichtausbeute war deutlich geringer. Dies änderte sich mit der Einführung von elektronischen Vorschaltgeräten. Diese arbeiten prinzipbedingt effizienter und erhöhen durch die hohe Betriebsfrequenz von 25 bis 50 kHz den Wirkungsgrad der Leuchtstofflampe um etwa 10 %.

Das erste elektronische Vorschaltgerät (EVG) mit/für Glühlampenfassung wurde als Patentschrift veröffentlicht am 9. April 1984 von Jürg Nigg, Zürich.[52] Diese Sparlampenadapter wurden und werden auch bis heute gebaut. Eine Ökobilanz (ETH Zürich) belegt, dass sie noch Rohstoff-sparsamer sind als Einwegsparlampen mit integriertem EVG.

Nach eigenen Angaben brachte der Hersteller Osram 1985 die erste Energiesparlampe mit in den Sockel integriertem elektronischem Vorschaltgerät (EVG) und Startelektronik auf den Markt.[53]

Weblinks [Bearbeiten]

Commons
 Commons: Compact fluorescent lamp – Bilder, Videos und Audiodateien

Fußnoten [Bearbeiten]

  1. Bayerischer Verbraucherschutz: [1]
  2. a b Energiesparlampen – FAQ
  3. a b c - Lightcycle Jahresbericht 2006 – Seite 14
  4. a b Technology Review 05|2007 – Seite 69 und 78.
  5. DerStandard.at: Herausschrauben rechnet sich
  6. Verbraucherzentrale Bundesverband und Technology Review 05|2007
  7. Beispiele: MEGAMAN Clusterlight: 40 W; 4.000 lm oder Osram ENDURA: 70 W; 6.500 lm
  8. Verordnung über die Kennzeichnung von Haushaltsgeräten mit Angaben über den Verbrauch an Energie und anderen wichtigen Ressourcen
  9. Dena: EU-Label Energieeffizienz
  10. Verordnung über die Kennzeichnung von Haushaltsgeräten mit Angaben über den Verbrauch an Energie und anderen wichtigen Ressourcen; Seite 7
  11. Richtlinie 98/11/EG der Kommission vom 27. Januar 1998 zur Durchführung der Richtlinie 92/75/EWG des Rates betreffend die Energieetikettierung für Haushaltslampen, Anhang IV.
  12. Stiftung Warentest: Test 03/2006 & Test 04/2006 (online)
  13. Beispiel: Osram Endura
  14. National Lighting Product Information Programm: Screwbase Compact Fluorescent Lamp Products (englisch)
  15. Frequently Asked Questions – Compact Fluorescent: 7. Why does the color of CFLs seem different at start-up?
  16. Stiftung Warentest: Test 03/2006 & Test 04/2006 – ausführliche Tabelle
  17. Konsument: Heft 3/2006 – Auszug des Testes über Energiesparlampen
  18. Stiftung Warentest: Produkttest in Heft 01/2006 Elektromagnetische Felder – Hohe Messwerte(Stiftung Warentest: Vorurteile und Tatsachen)
  19. Stiftung Warentest: Produkttest in Heft 03/2008
  20. Forschungsstiftung Mobilkommunikation (ETH Zürich): EMF von Energiesparlampen
  21. Forschungsstiftung Mobilkommunikation (ETH Zürich): EMF von Energiesparlampen
  22. Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen: EVG contra VG
  23. IEC: EN 61000-3-2: Electromagnetic compatibility (EMC). Limits for harmonic current emissions. 2006.
  24. European Power Supply Manufacturers Association: Harmonic Current Emissions - Guidelines to the standard EN 61000-3-2. 2004 (http://www.epsma.org/pdf/PFC%20Guide_April%202005.pdf).
  25. Bund der Energieverbraucher: Die sieben Lichtlügen
  26. Ein Beispiel ist die bereits genannte: Osram Endura
  27. Stiftung Warentest: Produkttest in Heft 01/2006 Energiesparlampen – Vorurteile und Tatsachen([2])
  28. N-TV: Unschlagbar umweltfreundlich
  29. Light design lab: Should I Turn Off Fluorescent Lighting When Leaving A Room? (Englisch)
  30. Deutsche Umwelthilfe: 10 Vorurteile
  31. Bund der Energieverbraucher: Die sieben Lichtlügen
  32. Umweltnachrichten 34/90, Umweltinstitut München e. V.
  33. a b Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V.: Radiologische Beurteilung von Startern für Leuchtstofflampen mit Kr-85-haltigem Füllgas
  34. Angabe des Umweltinstituts München
  35. http://diepresse.com/home/gesundheit/366943/index.do
  36. 6. Fachdialog im Rahmen des nationalen Dialogprozesses zur Förderung nachhaltiger Konsum- und Produktionsmuster
  37. Department of the Environment, Heritage and Local Government: Gormley Outlines Position on Plan to Introduce Minimum Energy Efficiency Standards for Light Bulbs, 10. Januar 2008
  38. Ökotest (20.02.2007)
  39. tagesschau.de, Asiatische Importe bleiben teuer – EU verlangt weiter Extrazölle für Energiesparlampen, 15. Okt. 2007
  40. tagesschau.de, Weg für Billigimport von Energiesparlampen frei, 11. Aug. 2008
  41. Technologie Review: Sonnenlicht aus der Deckenlampe (14.09.2006)
  42. Telepolis: Computer können die Schlaflosigkeit fördern (19.01.2006)
  43. Auswahl lichttechnischer Begriffe
  44. EcoTopTen-Produkte: Energiesparlampe
  45. ODF / PDF
  46. Beispiel: Philips Lampen mit nur 1,4 mg Quecksilber
  47. Umweltnachrichten 34/90, Umweltinstitut München e. V.
  48. Quecksilber in Kompaktleuchtstofflampen (englisch)
  49. Axpo Gruppe (Schweizer Energieunternehmen): Verteilung der Energieträger in verschiedenen Ländern der EU
  50. Deutsche Umwelthilfe: Der Recyclingprozess von Energiesparlampen
  51. Die Geschichte von Philips und der Beleuchtung
  52. ARCOTRONIC AG: internationale Veröffentlichungsnummer WO 85/04769
  53. Osram: Markenjubiläum am 17. April 2006 (Pressemitteilung)
 
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