Leuchtmitteltechnologien: Da geht einem doch glatt ein Licht auf!

Unser Autor: Gastautor

Wir hatten in diesem Mai schon wunderschöne Tage. Doch irgendwann ist es immer soweit: Die Luft kühlt ab, der Wind frischt auf und die Sonne geht unter. Man wird von Mutter Natur dazu gezwungen, sein Gartenlager abzubrechen und heimzukehren. Und was macht man dann zu später Stunde als erstes in seinem trauten Heim? Das Geschirr spülen, die Reste in den Kühlschrank packen oder neuen Wein einschenken? Weder noch! Man schaltet das Licht ein. Eine Tätigkeit, die wir so oft unbemerkt ausführen obwohl sie so wichtig für uns ist. Folglich möchte ich meinen heutigen Beitrag der Beleuchtung, bzw. verschiedenen Leuchtmitteltechnologien, widmen.

Leuchtmitteltechnologien: Birne, Lampe oder Leuchte?

Erst vor kurzem durfte ich feststellen, wie wenig man sich doch im Alltag mit der Thematik auseinandersetzt: Man wird von der Freundin in den Baumarkt geschickt, weil es die heimische Flurlampe nicht mehr tut und man mal eben eine neue Birne kaufen soll. Doch damit geht das Unheil los: Der Begriff „Birne“ ist streng genommen nicht korrekt. Im Fachjargon werden die Leuchtmittel als Lampen bezeichnet und das, was unsereins als Deckenlampe bezeichnet, heißt eigentlich Deckenleuchte. O.k. verstanden. Aber als ich dann am entsprechenden Leuchtmittelregal angekommen war, wurde alles nur noch schlimmer: Ich stand vor einer riesigen Wand mit hunderten, verschiedensten Lampen, die sich aber rein äußerlich nur durch die Form und die Aufschriften auf den Verpackungen unterscheiden. Damit ihr beim nächsten Baumarktbesuch mit der Liebsten nicht wie ein Idiot da steht, möchte ich euch ein wenig über die unterschiedlichen Leuchtmitteltechnologien erzählen.

Wir alle kennen und vermissen sie – die gute, alte Glühbirne

Die Glühlampe dürfte eigentlich noch allen Lesern ein Begriff sein: Ein gewendelter Metallfaden, meist aus Wolfram, ist auf einem Traggerüst in einem Glaskolben eingelassen, welcher mit einem Gemisch aus Edelgasen und Stickstoff befüllt wurde. Dreht man den Lampensockel in die entsprechende Fassung der Leuchte und betätigt den Lichtschalter, so durchfließt der Strom den Wendel. Daraufhin erwärmt sich dieser auf Temperaturen bis zu 3000°C und beginnt zu glühen. Dabei wird in der Lampe rund fünf Prozent der eingesetzten elektrischen Energie in Licht umgewandelt, während die restliche Energie über Wärme ungenutzt an die Umgebung abgeführt wird.

Dieser schlechte Nutzungsgrad ist die Ursache dafür, dass das europäische Parlament 2009 entschied, dass Haushaltslampen zukünftig umweltgerechter und energieeffizienter zu gestalten sind. In einem sechsstufigen Prozess (jeweils zum ersten September 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 und 2016) wurden so immer neue Vorgaben seitens der EU erstellt, wie effizient entsprechende Lampen sein müssen. Dies führte dazu, dass immer weniger Glühlampen hergestellt wurden und neue, energiesparendere Technologien in den Fokus gerieten, wodurch sich deren Absatz erhöhte. [1] [2] [3]

Die Energiesparlampe als Hoffnungsträger

Nachdem die Glühlampen also mehr oder weniger „verboten“ wurden, musste eine Alternative her. Bis dato waren Energiesparlampen, welche im Fachjargon als Kompaktleuchtstofflampen bezeichnet werden, eher weniger verbreitet. Dies änderte sich allerdings schnell, da die alternative LED-Technik zu diesem Zeitpunkt noch deutlich teurer gewesen ist.

Die Kompaktleuchtstofflampen zeichnen sich dadurch aus, dass deren Glaskörper zumeist mit einem Füllgas (oft Argon) und geringen Mengen an Quecksilber gefüllt sind. Die beim Stromfluss durchgeleiteten Elektronen kollidieren in der Lampe mit den Quecksilberatomen, woraufhin diese ultraviolettes Licht emittieren. Dieses UV-Licht kann der Mensch mit seinem Auge allerdings nicht wahrnehmen, weshalb es einer Beschichtung des Lampenglases bedarf. Diese ist die Ursache dafür, weshalb diese Lampen immer milchig weiß sind. Die verschiedenen Leuchtstoffe in der Beschichtung bewirken eine Umwandlung des unsichtbaren UV-Lichtes in wahrnehmbare Lichtbereiche. [4]

Kritisiert wird bei diesen Lampen oft, dass Quecksilber enthalten ist. Dieses ist für den Menschen nicht ungiftig, aber die geringen Mengen stellen meist keine Bedrohung dar. Darüber hinaus kann das Quecksilber bei fachgerechter Entsorgung recycelt werden und gelangt nicht in die Umwelt. Bevorzugt werden diese Lampentypen dennoch, da sie nur 30% der Energie einer Glühlampe benötigen. Zur Herstellung von Energiesparlampen bedarf es zwar mehr Energie, aber der verringerte Energiebedarf bei der Benutzung kompensiert diesen Effekt über die Lebensdauer. Diese ist ebenfalls deutlich höher als bei einer Glühlampe.[5]

Den LEDs gehört die Zukunft

Eine weitere Alternative zur Glühlampe stellt die LED-Technologie dar. LED steht dabei als Abkürzung für Light Emitting Diode (Licht emittierende Diode). Eine solche Leuchtdiode besteht im Wesentlichen aus den beiden Polen (Anode und Kathode), welche über einen Draht miteinander verbunden sind. An der Kathode (negativer Pol) ist zudem ein Chip angebracht, der von einem Reflektor umgeben ist und selbst aus zwei verschiedenen Halbleiterschichten besteht. Die elektrischen Eigenschaften der beiden Schichten werden durch den Eintrag weiterer Bestandteile (sogenannte Dotierung) gezielt verändert. Eine der Schichten weist so einen Elektronenüberschuss (n-dotierte Schicht) auf, während in der anderen Schicht ein entsprechender Elektronenmangel (p-dotierte Schicht) vorherrscht. Bei angelegter Spannung beginnen die Schichten in den grenznahen Schichten mit dem Ausgleich dieser Missstände, wobei Energie in Form von Licht erzeugt wird. Um die Ausstrahlung zu verbessen und die Apparatur vor äußeren Einflüssen zu schützen, wird die gesamte Apparatur meist in eine Kunststofflinse eingelassen. [6] [7]

Die Vorteile der Leuchtdioden bestehen zum einen im stark verringerten Energiebedarf. Der Strombezug ist bis zu 90% geringer als bei herkömmlichen Glühlampen. Darüber hinaus ist deren Lebensdauer deutlich länger. Allerdings sind sie auch in der Anschaffung weniger günstig. Die Investition amortisiert sich aber meist innerhalb der Lebensdauer einer LED-Lampe. [8]

Der Preis ist heiß

Nachfolgende Wirtschaftlichkeitsbetrachtung entstammt einer Veröffentlichung der Verbraucherzentrale NRW und offenbart das Einsparpotential durch die Verwendung von Energiesparlampen oder LED-Leuchtmitteln statt konventioneller Halogenglühlampen. Angenommen wird dabei, dass alle Leuchtmittel so oft nachgekauft werden müssen, bis die LEDs die Grenze ihrer Lebensdauer erreicht haben. Die Ersparnis der LEDs gegenüber den Glühlampen beläuft sich dabei auf rund 180€. Die Energiesparlampen sind dahingegen nur unwesentlich teurer und sind somit auch heute noch eine Alternative zur LED. [9]

Ich hoffe ich konnte mit meinem Blog-Beitrag zum Thema „Leuchtmitteltechnologien“ bei euch ein wenig Licht ins Dunkel bringen und ihr seid gewappnet für die langen Sommernächte, die noch kommen werden! Vielleicht könnt ihr mit diesen Infos auch die Dame eures Herzens erleuchten?

Viele Grüße, euer Tim