Extra-Artikel
Tipp: Neben den Lexikon-Artikeln gibt es noch diverse interessante Extra-Artikel!
Werden Sie Sponsor!
Sie können den Aufbau dieses Lexikons als Sponsor unterstützen. Damit leisten Sie einen Beitrag für die Allgemeinheit, der von vielen Lesern wahrgenommen wird.
Alle Zeigefinger auf China?
Dieser Artikel lädt ein, Ansichten über die chinesischen CO2-Emissionen sowie über unsere Beiträge zum Klimaschutz zu überdenken.
Definition: eine spezielle Form von Glühlampe, deren Glaskolben mit einem Halogengas gefüllt ist
Eine Halogenlampe (oder Halogenglühlampe) ist eine spezielle Form von Glühlampe, die z. B. für Scheinwerfer und Leseleuchten häufig eingesetzt wird.
Funktionsprinzip: der Wolfram-Halogen-Kreisprozess
Durch Zugabe eines Halogengases wie Iod oder Brom kann der sogenannte Wolfram-Halogen-Kreisprozess ausgenutzt werden.
Der Glühfaden wird mit relativ hoher Temperatur (ca. 2700 °C oder sogar mehr) betrieben, und es wird in Kauf genommen, dass dabei stetig Wolfram sublimiert (gasförmig wird).
Anstatt sich auf dem Glaskolben niederzuschlagen, bildet das Wolfram jedoch mit dem Halogen eine gasförmige Verbindung, die im Kolben zirkuliert.
Wo diese dem Glühdraht wieder nahe kommt, zerfällt sie, so dass wieder metallisches Wolfram auf dem Glühfaden abgeschieden wird.
Durch diesen Prozess wird also trotz der hohen Betriebstemperatur vermieden, dass der Glühdraht immer dünner und der Glaskolben immer mehr geschwärzt wird.
Zwei weitere Konstruktionsmerkmale unterstützen diesen Mechanismus:
- Der Glaskolben ist sehr klein, damit er heiß wird (mehr als 250 °C), weil sich sonst doch Wolfram abscheiden würde.
Das setzt die Verwendung von sehr temperaturbeständigem Glas (in der Regel Quarzglas) voraus.
- Der Glühdraht sollte möglichst dick sein, da das Wolfram nicht unbedingt genau dort abgelagert wird, wo es verdampft wurde.
Deswegen wird der elektrische Widerstand des Glühdrahts relativ niedrig, was den Betrieb mit einer niedrigen elektrischen Spannung (typischerweise 12 V) bei entsprechend höherer Stromstärke bedingt (Niedervolt-Halogenlampe).
Es gibt zwar auch Hochvolt-Halogenlampen für 230 V, jedoch ist der dafür benötigte dünnere Glühfaden nachteilig, und die Konstruktion ist aufwändiger (häufig mit einem kleineren Glaskolben innerhalb eines größeren) und entsprechend teurer.
Vorteile von Halogenlampen
Im Vergleich zu gewöhnlichen Glühlampen ermöglicht das Prinzip der Halogenlampe die folgenden Verbesserungen:
- Weil die Betriebstemperatur des Glühdrahts deutlich gesteigert werden kann, ist nicht nur die Lichtausbeute (bei gegebenen Abmessungen) höher, sondern auch die Energieeffizienz.
Allerdings bleibt auch hier der Wirkungsgrad in der Regel unter 10 %.
Immerhin ergibt sich im Vergleich zu normalen Glühlampen die gleiche Helligkeit mit ca. 30 % niedrigerem Energieaufwand.
Leuchtstofflampen und Leuchtdioden sind freilich weitaus besser, weswegen die Bezeichnung Energiesparlampe für Halogenlampen unangemessen ist.
- Die höhere Farbtemperatur ermöglicht eine Farbwahrnehmung, die noch mehr der mit Sonnenlicht (Tageslicht) ähnelt.
Allerdings wird Halogenlicht als “kälter”, also wenig gemütlich empfunden.
Es ist also eher für Arbeitsplätze geeignet als für Wohnzimmer.
- Die Lebensdauer von mehreren tausend Stunden ist erheblich länger als die von gewöhnlichen Glühlampen, freilich doch noch deutlich niedriger als die von Leuchtstofflampen und Leuchtdioden.
- Die starke Abstrahlung von einem kompakten Glühdraht ist vorteilhaft für den Einsatz in Projektoren und stark gerichtet abstrahlenden Scheinwerfern.
- Die sehr kompakte Bauform gibt viel Flexibilität für das Design von Leuchten.
Die Energieeffizienz von Halogenlampen kann übrigens noch etwas weiter gesteigert werden mit einer Beschichtung auf der Innenseite des Glaskolbens, die das sichtbare Licht gut durchlässt, einen guten Teil der Infrarotstrahlung aber reflektiert.
Bei solch einer IRC-Halogenlampe (IRC = infrared reflecting coating) kann die Heizleistung des Glühdrahts entsprechend reduziert werden, und der Wirkungsgrad kann bei rund 10 % liegen – mit Berücksichtigung des Netzteils etwas tiefer.
Nachteile von Halogenlampen
Halogenlampen haben im Vergleich zu gewöhnlichen Glühlampen auch diverse Nachteile:
- Bereits erwähnt wurde das z. T. als zu “kalt” empfundene Licht.
Hinzu kommt die starke Blendwirkung, wenn man direkt in eine Halogenlampe blickt.
- Die Betriebsspannung von 12 V der üblichen Niedervolt-Halogenlampen erfordert für den Netzbetrieb den Einsatz eines Netzteils (mit Transformator oder Schaltnetzteil).
Dies erhöht nicht nur die Kosten, sondern auch den Platzbedarf.
Außerdem verschlechtert es (was häufig übersehen wird) die Energieeffizienz wieder ein Stück weit – in manchen Fällen sogar stark, wenn ein beträchtlicher Standby-Verbrauch entsteht.
- Das Auswechseln von Halogenlampen ist häufig schwieriger als das von gewöhnlichen Glühlampen, weil es mehr Typen von Fassungen gibt, der Ausbau komplizierter sein kann und Fingerabdrücke auf dem Lampenkolben unbedingt vermieden werden sollten.
Dafür ist der Austausch aber seltener notwendig.
- Wegen des sehr heißen Lampenkolbens ist die Brandgefahr tendenziell höher.
- Eine Nebenwirkung der Verwendung von Quarzglas für den Lampenkolben sowie auch der erhöhten Wendeltemperatur ist, dass Halogenlampen auch eine gewisse Menge ultravioletten Lichts (UV-Lichts) abstrahlen.
(In gewöhnlichen Glühlampen entsteht weniger UV-Licht, und es wird weitgehend im Glaskolben absorbiert.)
Deswegen kann der längere Aufenthalt nahe einer Halogenlampe (z. B. am Schreibtisch) zu Sonnenbrand und im Prinzip sogar zu Hautkrebs führen.
Allerdings lässt sich dies einfach vermeiden durch eine Filterglasscheibe direkt vor der Lampe, die gleichzeitig auch vor der Berührung mit dem sehr heißen Lampenkolben schützt.
Empfehlungen
Der Einsatz von Halogenlampen ist empfehlenswert, wo die gerichtete sehr helle Abstrahlung und das “kalte” Farbspektrum gut eingesetzt werden können und die Energieeffizienz aufgrund moderater Leistungen weniger ins Gewicht fällt.
Dies ist z. B. der Fall für Schreibtischlampen, die gezielt beleuchten und über das kalte Farbspektrum die Konzentration unterstützen sollen.
Eine elektrische Leistung von z. B. 20 W ist hierfür durchaus zu rechtfertigen, zumal die Herstellungskosten zumindest bisher wesentlich tiefer sind als für eine ähnlich helle LED-Leuchte.
Für die Grundbeleuchtung von Räumen dagegen sind Halogenlampen (z. B. als Deckenstrahler mit 200 W) weniger geeignet, allein schon weil die Energieeffizienz hierfür höher sein sollte.
Insbesondere für Wohnräume ist das kalte Lichtspektrum ungünstig; es kann zwar durch Dimmen wärmer gemacht werden, aber dabei wird die Energieeffizienz noch weiter reduziert.
Ebenfalls wirkt die starke Blendwirkung von Halogenlampen in Wohnräumen häufig sehr ungünstig, wenn die Leuchte ein direktes Blicken in die Lampe ermöglicht.
Siehe auch: Beleuchtung, Glühlampe, Leuchtdiode, Energiesparlampe
Kategorie: Beleuchtung
