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Aufbau u. Funktion

 
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Aufbau und Funktion von Energiesparlampen

Bei einer Glühlampe leuchtet ein weiß glühender Draht aus Wolfram in einem luftleeren Glaskörper. Der größte Teil der elektrischen EnergieEnergie
Energie ist die Fähigkeit eines Energieträgers eine physikalische Arbeit zu verrichten. Sie kann die Wohnung oder Wasser erwärmen, Licht erzeugen, einen Motor drehen, einen Zug bewegen usw.. Angegeben wird die Energiemenge in kWh oder Joule.
wird aufgewendet, den Draht auf 2000 °C aufzuheizen. Ganze 5 % des Stromes werden dabei als LichtLicht
Licht ist der sichtbare Teil der Sonnenstrahlung und der künstlichen Beleuchtung. Weißes Licht setzt sich aus einem Gemisch von Strahlen verschiedener Wellenlängen zwischen 380 bis 780 nm (Nanometer) zusammen. Eine Lampe, die nicht alle Wellenlängen aussendet, gibt farbige Dinge verzerrt wieder. So fehlt dem Licht einer Leuchtstoffröhre bzw. einer Energiesparlampe häufig der gelb-rote Anteil.
in den Raum zurückgegeben. Die Lebensdauer der "Glühbirnen" ist kurz - Sie leuchten nur etwa 1000 Stunden. Das Licht allerdings wird als angenehm empfunden und gibt alle Farben gut wieder.

Stabförmige oder kompakte Leuchtstofflampen - kurz EnergiesparlampenEnergiesparlampe
Energiesparlampe 15 WattBei der Energiesparlampe (oder auch Leuchtstofflampe, Leuchtstoffröhre) wird ein spezieller Leuchtstoff zum Leuchten gebracht. Er befindet sich auf der Innenseite eines Glasrohres, welches mit einem Edelgas und Quecksilberdampf gefüllt ist. Stromdurchflossene Elektroden ragen von beiden Seiten in das Glasrohr hinein und regen das Gas an, eine für das Auge zunächst nicht wahrnehmbare Strahlung abzugeben. Diese Strahlung wird vom Leuchtstoff in sichtbares Licht umgewandelt. Der Prozess kommt in Gang, wenn die Lampe zündet. Gegenüber einer Normalglühlampe ist die Lichtausbeute bei gleicher elektrischer Leistung um den Faktor 4 bis 5 höher. Die Energiesparlampe gibt es in vielen Bauformen.
- entwickeln ebenfalls noch viel Wärme. Doch die Lichtausbeute aus der Stromzufuhr liegt schon bei 25 bei kompakten und bis zu 40% bei stabförmigen Energiesparlampen (LeuchtstoffröhrenLeuchtstoffröhre
Eine Leuchstoffröhre ("Neon-Röhre") ist eine Gasentladungslampe. An der Innenseite einer mit Quecksilberdampf und Argon gefüllten Glasröhre ist ein Leuchstoff aufgetragen, der die durch eine Ionisation der Gasfüllung ausgesendete UV-Strahlung in sichtbares Licht umwandelt. Die Ionisation kommt durch das Starten mit einer Zündspannung in Gang. Während des Betriebs sorgt ein Vorschaltgerät für eine Begrenzung des Stromes. Energiesparlampen (ESL) sind kompakte Formen von Leuchtstoffröhren.
).

Für die höhere Effektivität der Lichterzeugung sorgt ein gänzlich anderes Prinzip. Nicht ein stromdurchflossener Draht wird zum Leuchten gebracht, sondern ein spezieller Leuchtstoff. Er befindet sich auf der Innenseite eines Glasrohres, welches mit einem Edelgas und Quecksilberdampf gefüllt ist. Stromdurchflossene Elektroden ragen von beiden Seiten in das Glasrohr hinein und regen das Gas an, eine für das Auge zunächst nicht wahrnehmbare Strahlung abzugeben. Diese Strahlung wird vom Leuchtstoff in sichtbares Licht umgewandelt. Der Prozess kommt in Gang, wenn die Lampe zündet.

Im Gegensatz zur Glühlampe erreichen Leuchtstofflampen - oder Gas-Entladungslampen, wie die Techniker sagen  - ihre volle Lichtleistung erst nach einigen Sekunden bis Minuten. Notwendig ist das Erreichen einer bestimmten Betriebstemperatur. Ist sie unter- bzw. überschritten sinkt die Lichtleistung. Dieser Sachverhalt ist beim Einsatz von stabförmigen und kompakten Leuchtstofflampen im Außenbereich zu beachten (Kältefestigkeit).

Zum Zünden einer Leuchtstofflampe reicht die Netzspannung von 230 VoltVolt
Ein Volt ist die Maßeinheit für die elektrische Spannung und hat das Formelzeichen V. Ein Volt misst man über einem Widerstand von einem Ohm, durch den ein Strom von einem Ampere fließt.
nicht aus. Um eine höhere SpannungSpannung
Die elektrische Spannung - häufig auch als Stromspannung bezeichnet - gibt die Ladungsdifferenz zwischen zwei Polen (Minuspol und Pluspol) an. Die Höhe der Spannung wird in Volt (V) angegeben. Das Formelzeichen ist U. Man unterscheidet Gleichspannung (Batterie, Betriebspannung im Computer, Solarstrommodul) und Wechselspannung (Steckdose, Dynamo).
zu erzeugen, brauchen alle Leuchtstofflampen ein sogenanntes Vorschaltgerät. Ist der Vorgang der Lichterzeugung in Gang gekommen haben Vorschaltgeräte außerdem die wichtige Aufgabe den Stromfluss durch die gasgefüllte Röhre zu begrenzen. Ein unbegrenzter Stromfluss würde die Leuchtstofflampe zerstören.

Induktive Vorschaltgerätebestehen aus einer Drossel.  Das ist eine Art Zündspule, wie man sie auch im Auto benutzt. Sie besteht aus einem mit Draht umwickelten Eisenkern. 
Im Zusammenspiel mit einem Starter ("Glimmzünder") - das ist ein Unterbrecher ähnlich dem Zündverteiler im Auto - sorgt die Drossel für die notwendige hohe Zündspannung an den Elektroden der Lampe. Im Starter befinden sich Gase, die eine geringe Radioaktivität besitzen. Sie wird jedoch bereits durch den schützenden Glaskörper abgehalten oder ist wesentlich geringer als die natürliche Strahlenbelastung.

Induktive Vorschaltgeräte erkennt man am recht großen Gewicht und am Flackern beim Starten. Stabförmige Leuchtstofflampen in Blechgehäusen zeigen auch die typischen Brumm-Knack-Geräusche beim Start. Mit induktiven Vorschaltgeräten betriebene Leuchtstofflampen erreichen ein langes Leben nur, wenn sie relativ wenig an und ausgeschaltet werden. Sie sind daher vor allem bei Dauerbeleuchtung empfehlenswert. Bis etwa 1982 wurden PCB-haltige Kondensatoren in induktiven Vorschaltgeräten eingesetzt.

Das Flimmern von Leuchtstofflampen ist eine Erscheinung, die nur bei Lampen mit induktiven Vorschaltgeräten oder bei einem Defekt auftritt. Ursache ist der Betrieb mit 50 Hertz Netzfrequenz, die im Gegensatz zur elektronischen Variante durch das induktive Vorschaltgerät nicht erhöht werden kann.

Die modernere Variante ist ein elektronisches Vorschaltgerät, welches deutlich leichter ist und weniger Strom selbst verbraucht. Es erfüllt mit elektronischen Bauelementen die gleiche Funktion wie eininduktives Vorschaltgerät. Darüber hinaus wird die Leuchtstofflampe mit der deutlich höheren Frequenz (Wechsel der Polarität) von etwa 40.000 Hz betrieben. Diese hohe Frequenz kann auch ein empfindliches Auge nicht mehr als Flimmern wahrnehmen. Eine höhere Lichtausbeute um 10 % ist ebenfalls damit verbunden. Eine Elektrodenvorheizung ermöglicht einen flackerfreien Start. Dieser "Warmstart" ist es auch, der die Schaltfestigkeit und damit die Lebensdauer der Lampen positiv beeinflusst. Sie erkennen elektronische Vorschaltgeräte am geringen Gewicht und  eventuell am Zusatzaufdruck "EL" oder "electronic" auf der Lampe.

Bei stabförmigen Leuchtstofflampen befindet sich das Vorschaltgerät außerhalb der Lampe in der Leuchte. Bei der kompakten Form ist das Vorschaltgerät im Sockel integriert bzw. besteht aus zwei ineinander steckbare selbstständige Einheiten (siehe »› Bauformen von Energiesparlampen). Letzteres hat den Vorteil, das bei einem Defekt immer nur ein Teil ausgetauscht werden muss. Elektronische Vorschaltgeräte haben zudem eine 5 bis 10 mal längere Lebensdauer als der eigentliche Lampenkörper. In der Praxis hat sich jedoch, vor allem wegen der stark gesunkenen Preise, die Variante mit integriertem Vorschaltgerät durchgesetzt. Leider wirft man bei einem Defekt dann auch die Elektronik mit in den Sondermüll.

Die Maße und Bauformen von stabförmigen und kompakten Sparlampen sind vielfältig und verlangen vorherige Überlegung und genaues Messen.

Bei stabförmigen Lampen unterscheidet man vor allem

  • verschiedene Durchmesser und Baulängen,
  • unterschiedliche Sockelmaße,
  • die elektrische Leistungsaufnahme und damit die Helligkeit sowie
  • die Lichtfarbe

Bei Kompakt-Leuchtstofflampen sind

  • vielfältige Bauformen,
  • unterschiedlich Einbaulängen,
  • die Einschraubgewindegrößen (E27 oder E14),
  • Stecksockel mit zwei oder vier Stiften.
  • die Abmessungen (Durchmesser) des Vorschaltgerätes und die
  • die Lichtfarbe (siehe »› Lichtfarbe)

zu unterscheiden. Abbildungen verschiedener Bauformen finden Sie in »› Bauformen von Energiesparlampen.

Energiesparlampen sind im Allgemeinen nicht dimmbar, also in der Lichtstärkeabgabe nicht regelbar. Inzwischen sind allerdings auch schon - wenn auch recht teuere - dimmbare Lampen auf dem Markt, was aber wenig Sinn machen dürfte.



© by f.nowotka | zuletzt geändert am: 01.04.2003 | 54332 x gelesen


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