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Der aktuelle Film "Bulb Fiction" über Energiesparlampen betreibt Panikmache – ein Artikel über Quecksilber in Lampen und eine Kritik des Films klären die Fakten.
Dieser Artikel lädt ein, Ansichten über die chinesischen CO2-Emissionen sowie über unsere Beiträge zum Klimaschutz zu überdenken.
Definition: ein Leuchtmittel, in welchem eine fluoreszierende Schicht durch UV-Strahlung von einer Gasentladung zum Leuchten angeregt wird
Leuchtstofflampen (oder Fluoreszenzlampen) sind meist röhrenförmige Leuchtmittel, welche nach dem folgenden Prinzip arbeiten. Das Innere der Röhre ist meist mit Quecksilberdampf und Argon unter geringem Druck gefüllt, und durch Stromfluss zwischen zwei Elektroden an den Enden wird der Quecksilberdampf zur Emission von ultraviolettem Licht (UV-Strahlung) angeregt. Dieses trifft auf eine weiße Schicht aus einem Leuchtstoff an der Innenseite der Glasröhre und regt damit den Leuchtstoff zur Abstrahlung von weißem Licht an. Der Leuchtstoff wandelt also UV-Licht in sichtbares Licht um. Geringe Mengen von UV-Licht, die die Leuchtschicht durchdringen, werden im Glaskolben weitestgehend absorbiert, dringen also kaum nach außen.
Der Start der Gasentladung beim Einschalten erfolgt meistens durch einen einfachen Starter, der dazu wenige Sekunden benötigt. Elektronische Vorschaltgeräte (siehe unten) können Leuchtstoffröhren wesentlich schneller starten und vermindern gleichzeitig die Belastung für die Lampe, verlängern also ihre Lebensdauer.
Die gelegentlich gebrauchte Bezeichnung Neonröhre für Leuchtstoffröhren ist falsch; sie würde zutreffen für Lampen, in denen Neon durch eine Gasentladung angeregt wird und keine Leuchtschicht verwendet wird. Echte Neonröhren werden nur selten angewandt – meistens für farbige Reklameleuchten.
Besonders kompakte Arten von Leuchtstofflampen werden als Energiesparlampen oder Kompaktleuchtstofflampen bezeichnet.
Weißes Licht ist zusammengesetzt aus verschiedenen Spektralfarben. Das Spektrum des emittierten Lichts einer Leuchtstofflampe ist nicht gleichmäßig wie bei einer Glühlampe, sondern stark strukturiert: Manche Farben sind recht stark vertreten, andere wenig. Durch Variation der Zusammensetzung des Leuchtstoffs kann der entstehende Farbton recht gut den Bedürfnissen angepasst werden. Jedoch führt das strukturierte Spektrum immer dazu, dass die Wahrnehmung der Farben von beleuchteten Gegenständen von der mit Tageslicht etwas abweichen kann. Dieser Effekt ist stark bei den billigsten Lampen, den 2-Banden-Röhren. Ein bessere Farbwiedergabe bei gleichzeitiger höherer Energieeffizienz wird erzielt mit 3-Banden-Lampen. Darüber hinaus gibt es sogenannte 5-Banden-Leuchtstoffröhren, die ein Spektrum mit nur geringen Lücken erzeugen, also eine noch bessere Farbwiedergabe ermöglichen, jedoch eine reduzierte Effizienz aufweisen.
Für Wohnräume werden bevorzugt sogenannte Warmton-Lampen (Farbton warmweiß) verwendet, in deren Spektrum die Rottöne etwas stärker betont sind. Solches Licht wirkt gemütlicher und entspannender. Für Büroräume geeigneter sind Kaltton-Lampen, deren höhere Farbtemperatur der des Sonnenlichts besser entspricht, oder auch Tageslichtlampen, die zusätzlich ein gleichmäßigeres Lichtspektrum haben. Feine Abstufungen von Farbtönen werden mit diversen standardisierten Codes gekennzeichnet, die Fachleuten eine genaue Abstimmung auf den jeweiligen Einsatzzweck ermöglichen. Wenn eine Röhre z. B. den Schriftzug “L 18 W/827” enthält, kann man aus den letzten Ziffern (827) Folgendes ermitteln:
Dieses Modell wäre also z. B. für eine indirekte Beleuchtung in Wohnräumen gut geeignet. Für einen Büroraum dagegen würde man viel besser eine Lampe mit dem Code 840 wählen – sie hat eine höhere Farbtemperatur, eine bessere Farbwiedergabe und eine noch höhere Lichtausbeute. (Man beachte, dass Licht mit höherer Farbtemperatur als “kälter” empfunden wird, nicht etwa als wärmer.)
Für den Einsatz im Haushalt werden diese Codes leider mangels Wissen meist nicht beachtet. So entstehen dann z. B. Klagen über zu “kaltes” Licht dieser Lampen, wenn die falschen ausgewählt wurden.
Eine Leuchtstoffröhre kann nicht direkt an eine Gleich- oder Wechselspannungsquelle angeschlossen werden; man braucht ein Vorschaltgerät. Die einfachste Bauart hierfür enthält eine Drosselspule (die sich vor allem beim Starten manchmal durch ein gewisses Brummen bemerkbar macht) und einen Starter.
Elektronische Vorschaltgeräte sind etwas aufwändiger, weisen aber diverse Vorteile auf:
Im Vergleich zu Glühlampen bieten Leuchtstofflampen eine Reihe von Vorteilen:
Es gibt aber auch diverse Nachteile:
Eindeutig falsch ist der verbreitete Glaube, Leuchtstofflampen würden beim Einschalten so viel Strom brauchen, dass gelegentliches Ab- und Anschalten energetisch gesehen schädlich sei. Lediglich die Lebensdauer kann leiden; jedoch vertragen Leuchtstoffröhren relativ viele Schaltvorgänge, so dass sich das Abschalten für z. B. 15 Minuten durchaus lohnt, mit elektronischem Vorschaltgerät sogar für kürzere Zeiten.
Die niedrigeren Betriebskosten von Leuchtstofflampen im Vergleich zu Glühlampen sind gegen den höheren Anschaffungspreis abzuwägen.
Ein Rechenbeispiel zeigt, dass der niedrige Strombedarf von Leuchtstofflampen selbst erheblich höhere Anschaffungskosten rechtfertigt. Wenn eine Leuchtstofflampe mit 60 W eine Lebensdauer von 8000 Betriebsstunden erreicht, verbraucht sie in dieser Zeit 0,06 kW · 8000 h = 480 kWh elektrischer Energie, was bei einem Tarif von 0,2 €/kWh Stromkosten von 96 € verursacht. Etwa die gleiche Helligkeit würde erzielt mit drei 100-W-Glühlampen, die die fünffache elektrische Leistung benötigen und entsprechend auch fünffache erhöhte Stromkosten von 480 € in 8000 Stunden verursachen.
Auf Seite der Anschaffungskosten ist eine Leuchtstoffröhre zu vergleichen mit 24 Glühlampen (da jeweils drei Glühlampen gleichzeitig brennen und die Lebensdauer ca. achtmal geringer ist). Somit könnte allenfalls ein massiv höherer Preis der Leuchte (des Lampengehäuses) den Kostenvorteil der Leuchtstoffröhre in Frage stellen.
Die Lebensdauer einer gewöhnlichen Leuchtstofflampe wird in der Regel durch die Elektroden begrenzt, die die Gasentladung erzeugen. Sie ist zwar schon recht hoch (teils über 10 000 Stunden), aber für manche Anwendungen sind noch deutlich längere Lebensdauern wünschenswert. Dies ist möglich mit elektrodenlosen Typen von Leuchtstofflampen, sogenannten Induktionslampen oder Induktionsleuchten, die Lebensdauern von teils mehr als 50 000 Stunden erreichen. Hier erfolgt die Anregung der Gasentladung durch eine oder mehrere Induktionsspulen, die durch Wechselstrom mit einer erhöhten Frequenz von hunderten von Kilohertz oder auch mehreren Megahertz gespeist werden. Hierfür wird ein spezielles Betriebsgerät (Vorschaltgerät) benötigt. Solche Lampen werden bisher vor allem für höhere Leistungen eingesetzt, z. B. für Industriehallen und für die Straßenbeleuchtung. Die Lichtausbeute kann höher sein als bei herkömmlichen Leuchtstoffröhren – häufig weit oberhalb von 100 lm/W. Der höhere Anschaffungspreis rechtfertigt sich häufig allein schon durch das wesentlich seltener nötige Auswechseln der Lampen, vor allem bei Lampen an schlecht zugänglichen Stellen wie z. B. an hohen Hallendecken oder in Tunneln.
Siehe auch: Beleuchtung, Tageslichtlampe, Glühlampe, Energiesparlampe, Leuchtdiode