Tipps zur effizienten Beleuchtung
Zurück    Vergleich verschiedener Lampentypen


Hier findest du eine Vergleichstabelle aller im Handel üblichen Leuchtmittel.
Bei manchen Leuchtmitteln, zum Beispiel Leuchtdioden wurden in Laboren weitaus höhere Lichtausbeuten realisiert, diese Werte werden in der Tabelle jedoch nicht berücksichtigt.
In der Tabelle wird die Lichtausbeute, die Lebensdauer, die Farbwiedergabe und die Startzeit berücksichtigt.
Unterhalb der Tabelle werden die auftretenden Begriffe und die Leuchtmittel erklärt.
Typ Lichtausbeute [lm/W] Lebensdauer
[h]
Ra Startzeit
Glühlampe 5 .. 16 750 .. 1000 >90 Sofort
Halogenlampe1 14 .. 25 25 .. 4000 >90 Sofort
weiße Leuchtdiode 10 .. 120 2 .. 100.000 90 Sofort
Energiesparlampe 35 .. 75 8000 .. 15000 >82 schnell
Leuchtstofflampe 50 .. 105 8000 .. 20000 80 .. 100 schnell
Kaltkathodenröhre 40 .. 80 30000 .. 50000 >90 schnell
Halogenmetalldampf 60 .. 100 9000 .. 15000 90 3 min 3
Hochdruck- Quecksilberdampf 30 .. 60 10000 45 .. 58 5 min 3
Natriumhochdruck 70 .. 150 20000 .. 32000 25 .. 40 8 min 3
Natriumniederdruck 100 .. 200 12000 .. 18000 25 15 min 3
Induktionslampe 80 .. 100 50.000 .. 100.000 80 .. 89 schnell
Download der Tabelle als PDF (noch nicht aktuell!) (Stand: April 2010)


Hinweise
  • 1) Die Werte in der Tabeölle sind von herkömmlichen Halogenlampen. Sogenannte IRC und Eco Varianten sind entsprechend sparsamer (z.B. eine 35 Watt IRC/Eco Halogenlampe entspricht einer herkömmlicher 50 Watt Halogenlampe)
  • 2) Im Handel sind derzeit LEDs bis etwa 140 lm/Watt erhältlich. Im Labor wird mit höheren Lichtausbeuten experimentiert.
    Ein weiteres Beispiel ist eine 10 Watt LED mit insgesamt 900 Lumen: World's Highest Brightness of 900 lm at 10-Watt
  • 3) Werte gelten für konventionelle Vorschaltgeräte (Drossel). Mit elektronischen Vorschaltgeräten kann die Startzeit verringert werden.


Die Lichtausbeute gibt an, wie wirtschaftlich eine Lampe arbeitet. Je höher der Wert, desto besser. Man sollte deshalb möglichst Lampen mit hoher Lichtausbeute verwenden.
Die Lichtausbeute ergibt sich rechnerisch aus dem Lichtstrom der Lampe (in Lumen) durch die Leistungsaufnahme der Lampe (in Watt).

Man sollte wissen, dass die Lichtausbeute von den meisten Leuchtmitteln bei niedrigen Leistungen geringer als bei hohen Leistungen ist.
Beleuchtet man z.B. einen Raum mit vielen kleinen Glühlampen, so braucht man hierfür mehr Energie, als wenn man den Raum mit wenigen starken Glühlampen beleuchten würde.
Aus diesem Grund benötigen zum Beispiel auch Lichtschläuche mit Glühbirnchen sehr viel Energie, da dort viele kleine Glühbirnchen mit geringem Wirkungsgrad eingebaut sind. Mein Tipp: Meidet solche Produkte!

Hierzu eine kleine Tabelle mit Darstellung im Diagramm:

Leistung
[Watt]
Lichtausbeute
[Lumen pro Watt]
gluehlampe_lmwatt.gif
15 W 8 lm/W
40 W 10 lm/W
100 W 14 lm/W
2000 W 20 lm/W


Die Lebensdauer gibt - wie zu vermuten ist - an, wie lange die Lampe durchschnittlich hält. Da es ein Durchschnittswert ist, kann ein Leuchtmittel folglich auch länger oder kürzer halten.


Der Farbwiedergabeindex Ra beschreibt, wie gut eine Lampe das gesamte Farbspektrum des Sonnenlichts (Ra = 100) wiedergeben kann.
Lampen mit Ra kleiner als 100 weisen also Lücken im abgegebenen Spektrum auf. Ein möglichst hoher Wert ist i.A. wünschenswert.
Eine Ausnahme bildet z.B. die Straßenbeleuchtung, denn hier spielt dieser Wert eine geringere Rolle. Daher können dort auch Natriumdampflampen mit schlechten Farbwiedergabewerten - aber guter Lichtausbeute - verwendet werden.


Mit Hilfe der Startzeit kann man leicht erkennen, welche Lampen für welchen Einsatzzweck zu gebrauchen sind.
Zum Beispiel sind Dampflampen für den Hausgebrauch eher uninteressant, da es zu lange dauert, bis sie ihre volle Helligkeit erreichen.
Jedoch ist die Startzeit für Industrie und Straßenbeleuchtung, also dort wo über einen längeren Zeitraum ununterbrochen Beleuchtung benötigt wird, unrelevant.


Beschreibung der verschiedenen Leuchtmittel


--- Temperaturstrahler ---

Glühlampe
Bei der Glühlampe wird Licht erzeugt, indem ein Wolframfaden in einem mit Gas gefüllten Glaskolben mit Strom zum Glühen gebracht wird.
Dessen Helligkeit kann ganz einfach mit allen erhältlichen Dimmern reguliert werden.
Da diese Erfindung schon sehr alt ist, ist der Wirkungsgrad entsprechend sehr gering: Nur ca. 5% der aufgenommenen Energie wird in Licht umgewandelt.
Auch die Lebenserwartung ist bescheiden: 750 Stunden bei Reflektorlampen und 1000 Stunden bei Standardlampen.
Man sollte daher - soweit möglich - auf Glühlampen verzichten!

Übliche Bauformen:

Mit Edison-Gewinde - daher das "E":
  • E5,5 - z.B. für Taschenlampen (mit Niedervolt)
  • E10 - für 230 Volt Glimmlampen und Niedervolt-Signallampen
  • E14 - kleine Haushaltsglühbirnen
  • E27 - normale Haushaltsglühbirnen
  • E40 - große Glühbirnen mit mehr als 200 Watt, z.B. für Baustrahler

Desweiteren sind Glühbirnen mit Bajonettsockel (in USA und Frankreich; und im Fahrzeugbereich), Sofittenlampen (Beleuchtung im KFZ) und kleine Glühbirnchen mit Stecksockel (Licherketten, Modellbau) üblich.


Halogenlampe
Bei dieser Weiterenwicklung von Glühlampen werden dem Füllgas Halogene beigemischt, welche einen höheren Wirkungsgrad bewirken.
Halogenlampen bieten gegenüber Glühlampen eine bessere Farbwiedergabe, bieten jedoch nur eine etwas höhere Lichtausbeute und Lebensdauer.
Diese Lampen sind folglich sehr unwirtschaftlich und sollten daher nicht verwendet werden.


--- Halbleiter ---

Leuchtdiode (LED)
Bei Leuchtdioden wird Licht durch Halbleiterverbindungen direkt ausgesandt.
Sie bieten gegenüber anderen Leuchtmitteln viele Vorteile: sehr hohe Lebensdauer, hohe Stoß- und Vibrationsfestigkeit, keine UV und IR Strahlung, ...
LEDs sind aber keinesfalls die sparsamsten Leuchtmittel (siehe Lichtausbeute in obiger Tabelle)!
Dennoch werden LEDs auch auf Grund ihrer Robustheit und hohen Lebensdauer zur Allgemeinbeleuchtung eingestzt. Bei geringen Leistungen, z.B. bei Taschenlampen, Anzeigen in Geräten, Licherketten usw. schlagen LEDs mit ihren Vorteilen alle anderen Leuchtmittel.


--- Gasentladungslampen ---

Alle Gasentladungslampen (auch "Dampflampen" genannt) basieren auf dem gleichen Prinzip:
Eine angelegte Spannung bewirkt, dass Elektronen in Atomen angeregt werden, auf eine höhere Umlaufbahn springen und beim zurückspringen auf die ursprüngliche Bahn jeweils ein Lichtphoton freisetzen.


Energiesparlampe
Dies sind kleine, gebogene Leuchtstoffröhren, die mit haushaltsüblichen Glühlampenfassungen (E27 oder E14) ausgestattet sind. So können Glühlampen direkt durch diese effizienten Leuchtmittel ersetzt werden.
Ein passenderer Name wäre eigentlich "Energieeffizienzlampe" gewesen, welcher besser ausdrückt, dass diese Lampe Energie effizienter nutzt. Denn leider verbinden viele Leute mit dem Wort "sparen" den Verlust von Komfort - dies ist aber bei hochwertigen Energiesparlampen keinesfalls so!
Die Vorteile der Energiesparlampe gegenüber Glühlampen sind der höhere Wirkungsgrad (d.h. weniger Abwärme) und die höhere Lebensdauer. Nachteilig ist das darin enthaltene gefährliche Quecksilber.

Leuchtstofflampe
Ein Glasrohr besitzt an beiden Enden Stromzuführungen, welche nach einem Vorheizen (daher auch Heißkathodenröhren genannt) einen Elektronenfluss durch die Lampe in Gang setzen. Die Elektronen bewirken, dass das im Rohr befindliche Gas (Quecksilber, ca. 2mg bis 5mg pro Lampe) ultraviolettes Licht aussendet. Dieses Licht wird anschließend auf der Innenseite der Röhre mittels eines Leuchtstoffes in sichtbares Licht umgewandelt - daher der Name Leuchtstofflampe.
Da die Leuchtstofflampen einen hohen Wirkungsgrad aufweisen und sehr günstig sind, werden diese sehr häufig eingesetzt.
Es gibt viele Bauformen, die üblichen sind jedoch:
  • T2-Leuchtstofflampen mit 7 mm Rohrdurchmesser, z.B. für kleine Bilder- oder Möbelleuchten (Leistungen: 6W, 8W, 11W und 13W; Farbwiedergabe: 70-79)

  • T5-Leuchtstofflampen mit 16 mm Rohrdurchmesser, für moderne, effiziente Lichtanlagen

    3 Hauptkategorien:
    • Höchste Effizienz (High Efficiency) (Leistungen: 14W, 21W, 28W, 35W; Farbwiedergabe: >80)
    • Höchster Lichtstrom (High Output) (Leistungen: 24W, 39W, 49W, 54W, 80W; Farbwiedergabe: >90)
    • Ringförmige Ausführung (Circular) (Leistungen: 22W, 40W, 55W, 60W; Farbwiedergabe: 70-79)


  • T8-Leuchtstofflampen mit 26 mm Rohrdurchmesser, für klassische Lichtanlagen (Leistungen: 18W, 30W, 36W, 58W; Farbwiedergabe: >80)

  • T12-Leuchtstofflampen mit 38 mm Rohrdurchmesser, für Lichtanlagen im Außenbereich (Leistungen: 20W, 40W, 65W; Farbwiedergabe: 60-69)


Leuchstofflampen sind auch in kompakter Form als Kompaktleuchtstofflampen erhältlich. Hierbei ist das Leuchtrohr mehrmals gebogen, um eine kompaktere Form zu erhalten. Eine solche Lampe besitzt im Gegensatz zu einer Energiesparlampe kein integriertes Vorschaltgerät und kein Schraubgewinde, sie wird über Steckstifte (typisch: 2 oder 4) an das Vorschaltgerät (elektronisch oder magnetisch) angeschlossen.

Im Sprachgebrauch werden diese Lampen oftmals unsinnigerweise als Neonröhren bezeichnet. Neonröhren enthalten jedoch - wie der Name schon andeutet - das Edelgas Neon und basieren auf einem anderen Funktionsprinzip!


Kaltkathodenröhren, Leuchtröhren, CCFL (Cold Cathode Fluorescence Lamps)
Kaltkathodenröhren sind ähnlich aufgebaut wie Leuchtstofflampen.
Bei diesem Röhrentyp wird jedoch eine höhere Spannung zwischen Kathode und Anode angelegt, so dass auf das bei Heißkathodenröhren übliche Vorheizen und somit auch auf die Glühwendeln verzichtet werden kann.
Einsetzt werden sie vor allem zur Hintergrundbeleuchtung von Displays, TFT-Bildschirmen und für Werbeschriften.
Der umgangssprachlich häufig benutzte Begriff "Kaltlichtkathode" ist falsch und irreführend, denn von den Röhren kann jede Lichtart emittiert werden, also nicht nur "kaltes" Licht.
Kaltkathodenröhren sind u.a. mit Gasen wie Helium, Stickstoff, Argon, Quecksilber oder Neon befüllt. In diese Kategorie gehören also auch die sogenannten Neonröhren, welche vor allem für Werbeschriften verwendet werden.

Halogenmetalldampflampe (HIT, HIE, HIR)
Diese Gasentladungslampen sind mit Halogenen und Metalldämpfen gefüllt, die so eine besonders gute Farbwiedergabe und einen hohen Wirkungsgrad erlangen.
Eingesetzt werden sie zur Beleuchtung von Sportstätten, Industriehallen und überall dort wo gutes Licht mit niedriger Leistungsaufnahme gewünscht ist. Leider ist der Preis für diese Technologie i.A. sehr hoch.

Leistungsstarke Lampen für den Veranstaltungsbereich (z.B. für Scanner, Moving-Heads) sind auch oft Metalldampflampen. Diese werden meist mit Kürzeln wie z.B. HMI, HTI, HSD, MSA oder MSD angeboten - je nach Hersteller und Typ. Dem Kunden wird es beim Kauf durch diese herstellerabhängige Kennzeichnung nicht gerade leicht gemacht! Schade, dass hier die genormte Kennzeichnung nicht eingehalten wird.

Hochdruck-Quecksilberdampflampe (HME)
Auf Grund ihres schlechten Wirkungsgrades sollten diese Lampen - besonders bei Straßenbeleuchtungen - nicht mehr eingesetzt werden und nach und nach durch effizientere Gasentladungslampen ersetzt werden.
Einige Leute schwören darauf, diese Lampen für Aquarien einzusetzen, das ist jedoch Quatsch. Man sollte stattdessen Leuchtstofflampen verwenden, da deren Wirkungsgrad um einiges besser ist und diese zudem günstiger sind.

Natriumhochdrucklampe (HSE, HST)
Bei dieser Dampflampe ist das Entladungsrohr mit Natrium-Quecksilber Amalgam und Xenon gefüllt. Die Farbwiedergabe ist etwas besser als bei der Natrium-Niederdrucklampe, die Lichtausbeute jedoch geringer. Meiner Meinung nach erreicht man mit dieser Lampe den besten Kompromiss zwischen Energiebedarf und Farbwiedergabe.
Geeignet für Straßen-, Industriebeleuchtung und Pflanzenaufzucht.

Natriumniederdrucklampe (LST)
Das Entladungsrohr beinhaltet hier nur Natrium.
Die Natriumniederdrucklampe ist das derzeit effizienteste und sparsamste Leuchtmittel, doch leider ist die Farbwiedergabe wegen dem monochromatischen, gelben Licht sehr schlecht.
Für Einsatzgebiete wie Verkehrsbeleuchtung, Industrie, Bergbau, usw. ist die gelbe Lichtfarbe jedoch eher unrelevant.

Induktionslampe (LMT-SIHf)
Wie der Name schon vermuten lässt, funktioniert diese Lampe mit Induktion, also Magnetfeldern.
Die Lichterzeugung geschieht nicht zwischen Elektroden, sondern in einem elektrodenlosen, geschlossenem Ring.
Die zum Betrieb erforderliche Energie wird über Ferritkerne in die Lampe übertragen. Somit gibt es bei dieser Lampe keine Verschleißteile, die Lebensdauer ist dadurch sehr hoch.
Diese Lampen werden daher dort eingesetzt, wo der Austausch von Lampen sehr schwierig und kostenintensiv ist: z.B. Tunnel, Flughäfen, hohe Fabrikhallen, usw.

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   © Andreas Morawietz   Stand dieser Datei: 08.03.2015 - 17:37