Lichtquellen

Elektrotechnik

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
Bosy-online-ABC

Thermische
Strahler

Nichthermische
Strahler

Licht
Licht
Leuchtmittel
Gl%FChbirne
Energiesparlampe

LED

Kompaktleuchtstofflampe

LED

OLED
Halogen
Heatball

Verbrauchern
geht ein Licht auf

.
.
Licht
Leuchtmittel
Halogen
Heatball
Halogen

Arbeiten an und in elektrotechnischen Anlagen dürfen nur von Installateurverzeichnis durchgeführt werden, die in das Installateurverzeichnis eines Energie--Versorgersunternehmens (EVU) bzw. Verteilungsnetzbetreibers (VNB) eingetragen sind. Eine Elektrofachkraft (EFK) darf im eingeschränktem fachbezogenen Bereich Bauteile anschließen. Die Tätigkeiten eines elektrotechnischen Laien sind besonders eingeschränkt.

Die Lichtquellen sind Körper die Licht selbst erzeugen, also der Ursprungsort von Licht. Hier unterscheidet man zwischen natürliche Lichtquellen (z. B. Sonne, Feuer, Blitze, Polarlicht, Glühwürmchen) und künstliche Lichtquellen (z. B. Kerze, Glühlampe, LED [Leuchtdiode], Halogenlampe, Leuchtstoffröhre, Öllampe, Laser). Lichtquellen werden auch in thermische Strahler und nicht thermische Strahler unterteilt.

Thermische Strahler - Nichtthermische Strahler

Licht ist der Anteil der elektromagnetischen Strahlung, der für das menschliche Auge sichtbar ist. Lichtquellen unterscheidet man grundsätzlich zwischen thermischen und nichtthermischen Strahlern.
Thermische Strahler (z. B. Sonne, Kerze, Glühbirne) erzeugen ein kontinuierliches Lichtspektrum.
Bei einem nichtthermischen Strahler können Moleküle und Atome durch Zufuhr von Energie unterschiedlicher Provenienz in einen angeregten Zustand versetzt werden. Geht dann der angeregt wieder in den Grundzustand (Rekombination) so wird die Differenz der Energie wieder freigesetzt.
Im Gegensatz zum kontinuierlichen Spektrum des thermischen Strahlers entstehen auf Grund der Prozessabläufe diskontinuierliche Spektrallinien oder -banden. Gasentladungen in verdünnten Gasen zeigen sehr scharfe Spektrallinien, bei Gasen unter Druck (Hochdruck-Metalldampflampen) verbreitern sich die Linien. Die anregende Energie kann auf unterschiedlichen Energieformen zur Lichtquelle führen. Bei Glühwürmchen oder dem Leuchtstab führt die chemische Reaktion zur Reaktion und der Lichtabgabe. Leuchtdioden, Gasentladungslampen und EL-Folien erhalten mittels Gasentladung oder Elektrolumineszenz die Funktion als Lichtquelle durch elektrischen Strom.

Leuchtmittel

Alle elektrischen Betriebsmittel und elektrischen Verbraucher, die Licht erzeugen, sind Leuchtmittel. Dazu gehören auch alle Gegenstände, die durch chemische oder physikalische Vorgänge (z. B. Leuchtfeuer, Öllampen, Petroleumlampen, Gaslicht, Leuchtstab, Knicklicht) Licht erzeugen.
Im Gegensatz zu den moderne Leuchtmitteln (Leuchtdioden, Kondensator-Leuchtfolien), die massiv mit Kunststoff umhüllt sind, benötigen die meisten traditionellen elektrischen Leuchtmittel eine gasdicht abschließende Hülle aus Glas (Glaskolben, Glasröhren).
Die Leuchtmittel sind in den meisten Fällen in einer Leuchte untergebracht. Diese können auch weitere Betriebsmittel (Schalter, Vorschaltgerät, Zündgerät, Dimmer, Starter, elektrischen Anschlusseinrichtungen) enthalten, um das Leuchtmittel betreiben zu können.
Da die meisten Leuchtmittel eine kürzere Lebensdauer haben als die Leuchten, in denen sie betrieben werden, werden sie mit Schraub-, Bajonett- und Stecksockel hergestellt, um sie ohne Werkzeug auswechseln zu können.
LED-Leuchtmittel können durch eine entsprechende Sockelung direkt als Ersatz für Glühlampen eingesetzt werden.
Datenangaben
-
elektrische Leistungsaufnahme (Nennleistung)
- Lichtausbeute (Wirkungsgrad; Angabe in Lumen/Watt)
- Lichtstrom in Lumen (Gesamtmenge an abgegebenem Licht)
- Lichtstärke (Lichtstärke auf Raumwinkel bezogen)
- Farbwiedergabeindex
- Fassungs- bzw. Sockeltyp
- Betriebsspannung (Nennspannung)
- Betriebsstrom (Nennstrom)

Übliche Leuchtmittel
-
Glühlampen
-
LED (Leuchtdioden)
- Halogenlampen

-
Leuchtstofflampen
-
Energiesparlampen
-
Gasentladungslampen
-
Xenon-Bogenlampen
-
Projektionslampen

Eine Glühbirne wurde nach ihrer Wattzahl ausgewählt. Seit dem Glühbirnenverbot muss sich der Verbraucher an neue Begriffe gewöhnen. Die neuen Lampen werden mit Lumen (ln) und Kelvin (K) auf den Verpackung angegeben.
Die Bezeichnung "Lumen" gibt die Helligkeit an. Ein vergleichbar Ersatz für eine 60-Watt-Glühbirne sind
- eine Kompaktleuchtstofflampe
(Energiesparlampe) mit 630 Lumen (11 W) oder 850 Lumen (15 W)
- eine LED-Lampe (Energiesparlampe) mit 470 Lumen (8 W), 650 Lumen (12 W) oder 806 Lumen (12 W)
- eine Halogenlampen mit 630 Lumen (42 W) oder 840 Lumen (53 W)

Die Bezeichnung "Kelvin" sagt etwas über die Lichtfarbe (Farbtemperatur) aus.
- 2700 bis 3300 Kelvin ergeben ein gemütliches Licht mit einem warmen Weiß und werden im Wohnzimmer und Schlafzimmer eingesetzt.
- 3300 bis 5300 Kelvin ergeben ein helles Weiß und sind vorteilhaft z. B. am Schreibtisch oder als Leselampe.
- >5300 Kelvin ergeben ein Tageslichtweiß und eignet sich besonders in der Küche.
Glühbirne/Glühlampe/Glühlicht
Der Beschluss der EU, die Produktion und den Verkauf der Glühbirnen zu verbieten, ist vollkommen überzogen. Die Kosten für die Beleuchtung eines privaten Haushalts belaufen sich auf 1,5 % des Energiebedarfs. Die EU-Kommission begründet ihr Verbot damit, dass ca. 95 % der Energie einer Glühlampe als Wärme freigesetzt werden und die Lichtausbeute nur ca. 5 % ist. Aber nur die Glühlampe hat ein sonnenlichtähnlicheres Spektrum.  So hat z. B. eine moderne Halogenglühlampe bei einer Farbtemperatur von 3200 K (Kelvin) einen sichtbaren Anteil von über 10 % und der visuelle Wirkungsgrad einer Halogenglühlampe mit Wärmerückgewinnung liegt bei etwa 15 %. Der Wirkungsgrad der Energiesparlampe liegt bei max. 30 %. > Glühbirnen-Aus wird zur Farce
Quelle: Quelle: Phrontis/Wikipedia
Im 19. Jahrhundert lösten die Gaslampen die Kerzen und die Petroleum- oder Öllampen ab. Gleichzeitig wurde versucht, mit elektrischem Strom Licht durch glühende Drähte zu erzeugen. Es wurde mit Platindrähten und Kohlestiften experimentiert.
Hierbei wurden aus Glaskolben die Luft ausgepumpt, um die Oxidation zu vermeiden. Aber das Platin verglühte sehr schnell und die Vakuumpumpen konnten kein ausreichendes Vakuum herstellen.
Ein weiteres Problem war die Stromversorgung, weil nur Batterien zur Verfügung standen. 1866 entdeckte Werner von Siemens das Prinzip des Dynamos und durch Dynamomaschinen (Lichtmaschine), die mit einer Dampfmaschine angetrieben wurden, konnte ein konstanten Stromfluss geliefert werden.
Danach gab es viele Entwicklungen, bis Thomas Alva Edison 1880 das Basispatent für die Glühlampe erhielt. Die Entwicklung ging immer weiter. So hat z. B. 1911 Irving Langmuir entdeckt, dass durch die Verwendung eines Argon-Stickstoff-Gemischs in einer Glühlampe die Lebensdauer des Wolfram-Glühfadens verlängert wird. Und 1936 wird Krypton als Füllgas benutzt. 1958 wird erstmals Xenon für Hochleistungslampen verwendet.

Da die meisten Glühlampen einen birnenförmigen Kolben haben, werden sie auch als Glühbirne bezeichnet.
In einem mit Gas (Edelgas(Argon)-Stickstoff-Gemisch) gefüllten Glaskolben, der den Draht vor einer Verbrennung an der Luft schützt, .wird durch einen Glühfaden bzw. Glühwendel (z. B. Wolframwendel) elektrischer Strom geleitet und dadurch zum Glühen gebracht, wodurch eine Lichtemission (Helligkeit) entsteht. Die Glühwendel ist auf einem Traggerüst befestigt, welches vom gläsernen Quetschfuß gehalten wird. Der Strom wird über den Gewindesockel (E27 oder E14) durch die Entladungsröhre und den Quetschfuß zum Traggerüst in die Glühwendel geleitet. Glühlampen mit höheren Leistungen haben zusätzlich einen Wärmereflektor, damit die Fassung nicht zu warm wird.

Die "normale" Glühlampe geht auf die Entwicklung von Edison zurück. Deshalb werden die kleinen Gewinde mit E(dison)14, ein normales Gewinde (Abbildung) E(dison)27 und ein großes Gewinde (mit mehr als 200 W Leistungsaufnahme) E(dison)40 bezeichnet..
Der Nachteil der Wolfram-Glühbirnen ist der hohe Einschaltstrom. Dabei fließt ein 5 bis 10 mal höherer Strom zum Zeitpunkt des Einschaltens als für den späteren Betrieb erforderlich sind. Weil Wolfram ein s. g. Kaltleiter ist, nimmt er Widerstand im Metall bei höheren Temperaturen zu. Deshalb gehen die meisten Glühbirnen beim Einschalten der Lampe kaputt. Auch Spannungsschwankungen und Erschütterungen im Betrieb führen zur Verkürzung der Lebensdauer.
Ein Vorteil der Glühlampen ist die Lichtfarbe. Die Farbtemperatur liegt zwischen ca. 2300 K bis zu ca. 2700 K (Kelvin). Diese Temperatur wird als angenehm und gemütlich empfunden. Es ist im Vergleich zum Sonnenlicht wesentlich gelblich/rötlicher als das Tageslicht, dessen Farbtemperatur bei etwa 5000 bis 6500K liegt. Die Farbtemperatur von Glühlampen ist davon abhängig, welche Spannung an der Glühbirne anliegt. Eine höhere Spannung bedingt dabei eine höhere Farbtemperatur der Glühbirne, senkt aber gleichzeitig auch die Lebensdauer von Glühbirnen erheblich ab.
Leifi - Ernst Leitner, Uli Finckh, Frank Fritsche
Wenn es keine Energiesparlampen oder LED-Leuchtmittel sein sollen, dann gibt es folgende Alternativen zu den Standard-Glühlampen:
  • Standard-Hochvolt-Glühlampen
  • Krypton-Hochvolt-Glühlampen
  • Hochvolt-Halogenglühlampen
  • Niedervolt-Halogenglühlampen
  • Niedervolt-Halogenglühlampen mit Wärmerückgewinnung
Energiesparlampe

Als "Energiesparlampe" dürfen nur Lampen bezeichnet werden, die unabhängig von der Lichterzeugungstechnik eine bestimmte Energieeffizienz aufweisen. Dies gilt nur für einen Teil der Kompaktleuchtstofflampen und LED-Lampen. Gegenüber einer Standardglühlampe braucht eine Energiesparlampe deutlich weniger Elektroleistung, um gleichviel Licht (weniger Watt für gleich viel Lumen) zu liefern.
Seit dem 1. September 2010 darf eine Lampe nur noch dann als Energiesparlampe werden, wenn die Energieersparnis, je nach Eigenschaften der Lampe, umgerechnet 70 bis 80 % im Vergleich zu einer Standardglühlampe beträgt. Dies erreichen Lampen, die die Energieeffizienzklasse A (zum Teil auch Klasse B) haben.

Gleiche Helligkeit mit geringerer Leistungsaufnahme
Energiesparlampe
Standard-Glühlampe
7 Watt*
25 Watt
10 Watt*
40 Watt
15 Watt*
60 Watt
20 Watt*
75 Watt
25 Watt*
100 Watt

* Die Werte können je nach Hersteller oder Lampentyp abweichen.
Im Handel werden auch Energiesparlampen mit anderen Leistungen (4, 12 oder 18 Watt) angeboten.

Die Kompaktleuchtstofflampen haben je nach Lampentyp eine mittlere Lebensdauer* von 6.000 bis 15.000 Stunden und eine Energieeinsparung bis ~ 80 % gegenüber einer Standardglühlampe.  Sie brauchen sie zwischen 15 Sekunden und mehreren Minuten, um hell zu werden und sind teilweise dimmbar. Sie werden vor allem in Schlaf-, Wohn- und Kinderzimmer (mit Schutzkolben) eingesetzt.
Die LED-Lampen haben eine Lebensdauer* bis zu einem bestimmten Verlust der Leuchtkraft im Vergleich zur Standardglühlampe von 5.000 bis 25.000 Stunden und Energieeinsparung bis ~ 85 Prozent. Sie sind teilweise dimmbar und für alle Wohn- und Arbeitsbereiche geeignet.
* Dies ist die Zahl an Brennstunden, nach der die Hälfte der Lampen noch funktionsfähig ist.

Kompaktleuchtstofflampe

Kompaktleuchtstofflampen haben eine Lichtausbeute von ca. 50 lm/W (Glühlampen - 10 bis 15 lm/W, Halogenlampen - 10 bis 20 lm/W, LED-Lampen - 50 bis 80 lm/W). Dadurch sind die Betriebskosten und Umweltbelastungen bei der Stromerzeugung erheblich niedriger, aber der Energiebedarf für die Herstellung (Graue Energie) ist erheblich größer als bei einer Glühlampe. Der Energieverbrauch im Betrieb ist geringer und dadurch ist die Lampe trotz der hohen Anschaffungskosten bezogen auf eine vergleichbare Lebensdauer mit der Glühlampe eine wirkliche Energiesparerin.
Die Kompaktleuchtstofflampe wird aufgrund der hohe Energieeffizienz (Energieeffizienzklassen A oder B) neben der LED-Lampe auch Energiesparlampe genannt.
Da die Kompaktleuchtstofflampen giftiges Quecksilber enthalten, das bei einem Zerbrechen der Lampe in die Raumluft oder in die Umwelt gelangen kann, wenn die Lampe nicht ordnungsgemäß entsorgt wird. Der Streit über die angebliche enorme gesundheitliche Gefährlichkeit von Kompaktleuchtstofflampen ist noch nicht entschieden.


Kompaktleuchtstofflampen mit Schraub- und Stecksockel

 

Positive Aspekte
Die Lebensdauer einer Kompaktleuchtstofflampe liegt zwischen 5.000 bis 10.000 Stunden (ca. 1000 Stunden - Glühlampe). Aber eine mangelnde Qualität des Vorschaltgeräts (häufigem Ein- und Ausschalten) und der Betrieb bei zu hoher Umgebungstemperatur verringern die Lebensdauer erheblich. Auf der anderen Seite berichten einige Testberichte über einen einwandfreien Betrieb nach über 90.000 Schaltvorgängen. Bei  einigen Produkten wird auch von einer geplanten Obsoleszenz gemunkelt.
Vorteilhaft ist die geringere Wärmeentwicklung der Kompaktleuchtstofflampe. So reduziert sich z. B. der Energieaufwand einer Klimaanlage für klimatisierte Räumen und nicht klimatisierte Räume werden mit diesen Lampen im Sommer weniger erwärmt.

Negative Aspekte
Einige Kompaktleuchtstofflampen erreichen trotz elektronischer Vorschaltgeräte ihre volle Helligkeit nach dem Einschalten erst nach einer Aufwärmphase von ein bis zwei Minuten. Davor sind sie erheblich weniger hell. Bei anderen Typen ist dieser Effekt viel schwächer.
Ein störendes Flimmern (schnelles Oszillieren der Helligkeit) tritt oft bei Lampen schlechter Qualität oder am Ende ihrer Lebensdauer auf. Normalerweise wird dies jedoch von den elektronischen Vorschaltgeräten zuverlässig verhindert. Periodische Helligkeitsschwankungen (mit 100 Hz und auch höheren Frequenzanteilen) sind in der Regel messbar, aber nicht wahrnehmbar.
Die meisten Kompaktleuchtstofflampen sind nicht dimmbar. Der Einsatz von Dimmern (basierend auf einer Phasenanschnittsteuerung) ist nicht möglich. Es gibt aber auch diverse dimmbare Modelle.
Da die Kompaktleuchtstofflampen
meistens deutlich größer als Glühlampen sind passen sie nicht in die vorhandenen Leuchten oder sie ragen weit aus dem Lampengehäuse raus.
Leider gibt es aber einige Lampen, die störende Summtöne bei dem Betrieb mit Dimmern von sich geben. Aber die meisten Kompaktleuchtstofflampen arbeiten lautlos.
Das Spektrum des Weißlichts von Kompaktleuchtstofflampen ist deutlich strukturiert und unterscheidet sich dadurch von den Spektren des Sonnenlichts und Glühlampen. Dadurch können die Farben von den beleuchteten Objekten etwas verfälscht wahrgenommen werden. Für den Einsatz in Wohnräumen oder Büros ist dieser Effekt nicht relevant.

Kompaktleuchtstofflampen - OSRAM GmbH
Hinters Licht geführt: Energiesparlampen - die viele Nachteile der Energielampen werden nicht genannt
Umweltbundesamt warnt vor Gefahren durch Energiesparlampen

LED
Eine Leuchtdiode (LED [Light Emitting Diode]) ist energieeffizient und langlebig. Die Lebensdauer von LED liegt bei ca. 50.000 Stunden, sie fallen im Gegensatz zu anderen Lichtquellen sehr selten aus, aber der Lichtstrom nimmt über die Betriebsdauer leicht ab. Sie sind praktisch wartungsfrei.
Grundprinzip einer LED
 

Eine LED besteht aus mehreren Schichten (Layer) halbleitenden Materials. Beim Betrieb der Diode mit Gleichspannung wird in der aktiven Schicht Licht erzeugt. Das erzeugte Licht wird direkt oder durch Reflexionen ausgekoppelt. Im Gegensatz zu Glühlampen, die ein kontinuierliches Spektrum aussenden, emittiert eine LED Licht in einer bestimmten Farbe. Die Farbe des Lichts hängt vom verwendeten Halbleitermaterial ab. Überwiegend werden zwei Materialsysteme (AllnGaP und InGaN) benutzt, um LED mit hoher Helligkeit in allen Farben von Blau bis Rot und mittels Lumineszenzkonversion auch in Weiß zu erzeugen. Dabei sind unterschiedliche Spannungen erforderlich, um die Diode in Durchlassrichtung zu betreiben.

 

LED's sind Halbleiterkristalle. Je nach Zusammensetzung der Kristallverbindungen geben sie Licht in den Farben Rot, Grün, Gelb oder Blau ab, wenn Strom durch sie hindurch fließt. Mit Hilfe einer zusätzlichen gelblichen Leuchtstoffschicht erzeugen blaue LED auch weißes Licht (Lumineszenzkonversion). Eine weitere Methode zur Erzeugung von weißem Licht besteht darin, rote, grüne und blaue Leuchtdioden (RGB) zu mischen. Dies kommt vor allem dort zum Einsatz, wo es nicht in erster Linie um allgemeine weiße Beleuchtung geht, sondern vielmehr um dekorative Effekte mit unterschiedlichen satten Farben.
Mit den drei RGB-Farben lassen sich beliebig viele Farbtöne durch Variation der Anteile der Einzelfarben mischen. Die LED-Beleuchtung kann auf diese Weise faszinierende Erlebniswelten schaffen.
OSRAM produziert LED in den unterschiedlichsten Weißlichtfarben. Der Bereich erstreckt sich von sehr warmweißen 2700 Kelvin über neutralweiße 4000 Kelvin bis hin zu tageslichtähnlichen kaltweißen 6500 Kelvin. Die Farbwiedergabe (CRI) innerhalb der unterschiedlichen Weißtöne erreicht hierbei Werte von 70 bis weit über 90. Lichtausbeuten von bis zu 130 Lumen pro Watt sind bei den derzeitig verfügbaren Komponenten möglich.
Vorteile der LED-Technologie:
- Niedriger Stromverbrauch
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Hohe Effizienz
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Lange Lebensdauer
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Stufenlose Dimmbarkeit in Kombination mit einem EVG
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Kleinste Abmessungen
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Hohe Schaltfestigkeit
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Sofortiges Licht beim Einschalten
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Großer Betriebstemperaturbereich
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Hohe Stoß- und Vibrationsfestigkeit
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Keine UV- oder IR-Strahlung
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Hohe Farbsättigung ohne Filterung
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Quecksilberfrei

Die moderne Welt der LED-Beleuchtung - OSRAM GmbH
Einsatzgebiete der Leuchtdiode - Hauke Haller

OLED Technologie

Das Grundprinzip der organischen Leuchtdiode (OLED Technologie > Organic Light Emitting Diode) ist der Lumineszenzeffekt. Sie unterscheidet sich von den anorganischen Leuchtdioden (LED) dadurch, dass Stromdichte und Leuchtdichte geringer sind und keine einkristallinen Materialien erforderlich sind.
Die OLED Technologie wird vorrangig für Bildschirme (Fernseher, PC-Bildschirme, Monitore) und Displays (Handy's) eingesetzt werden. Aber auch Module, Panels, Leuchten und großflächige Raumbeleuchtungen (z. B. in Spanndecken, Tapeten), biegsame Bildschirme und elektronisches Papier können Anwendungsbereiche sein.

Bei der OLED Technologie wird auf eine transparente Elektrode (Anode > z. B. Indium-Zinn-Oxid [ITO]), die sich auf einer Glasscheibe oder Kunststoffolie befindet, eine dünne leuchtende Schicht (ein Tausendstel eines Menschenhaars genügt) aus Polymeren angebracht. Darauf kommt eine zweite Elektrode (Kathode > z. B. Magnesium-Silber-Legierung, Aluminium, Calcium, Barium, Ruthenium), die mit einer Glasscheibe oder Kunststoffolieabgedeckt wird. Sobald Strom durch dieses Sandwich fließt, leuchtet der Kunststoff. In der Natur ist dieser Lumineszenzeffekt von den Glühwürmchen bekannt, die ihr gelbliches Licht ein- und ausschalten können.
Vorteile von OLEDs
  • Hohe Helligkeit bei starkem Kontrast
  • Keine Blickwinkelabhängigkeit
  • Videotauglichkeit
  • Weiter Temperaturbereich
  • Vollfarbdisplays und flexible Displays möglich
  • Niedriges Gewicht
  • Kompakte, extrem dünne Bauweise
  • Niedrige Herstellkosten
OLED Struktur
Quelle: Erich Strasser / oled.at
Die Wissenschaftler unterscheiden verschiedene Arten von Lumineszenz. Forscher haben die dahinter stehenden Grundlagen analysiert und festgestellt, dass einige natürliche Polymere Halbleitereigenschaften haben und somit für den Transport elektrischer Ladungen geeignet sind. Solche konjugierte Polymere können mittlerweile künstlich und genau spezifiziert hergestellt werden. Halbleiter und andere elektrische Bauteile sind also bald nicht mehr auf Kristallstrukturen angewiesen sondern können aus Kunststoffen gefertigt werden. Es lassen sich aber auch andere, von kristallinen Halbleitern bekannte Effekte mit konjugierten Polymeren erzielen. Quelle: Erich Strasser / oled.at
Halogenlampe

Eine Halogenlampe ist eine besondere Art von Glühlampe (Halogenglühlampe). Sie darf nicht mit der Halogen-Metalldampflampe verwechselt werden.


Halogenkreisprozess
Quelle: www.hbernstaedt.de


Halogenlampe in klassischen Glühbirnen-Form

Halogenlampe in klassischer Minikerzen-Form

Halogenlampe mit G9-Sockel

Halogenlampen werden besonders dort eingesetzt, wo eine gerichtete sehr helle Abstrahlung gewünscht und das kalte Farbspektrum als nicht störend wahrgenommen wird. Hier bietet sich der Einsatz als Schreibtischlampen oder als Beleuchtung in Badezimmern und Treppenhäusern an.

Die Funktion dieser Lampen beruht auf dem Wolfram-Halogen-Kreisprozess, der durch die Zugabe eines Halogengases (Iod [Jod], Brom) genutzt wird. Dabei wird der Glühfaden wird mit einer hohen Temperatur (ca. 2700 °C) betrieben. Dabei wird ständig Wolfram sublimiert (gasförmig) und bildet mit dem Halogen eine gasförmige Verbindung, die im Kolben zirkuliert. Wenn das Wolframgas wieder in die Nähe des Glühdrahts kommt, zerfällt es und wird wieder metallisches Wolfram, das sich auf dem Glühfaden abscheidet.
Der Glaskolben (temperaturbeständiges Glas, z. B. Quarzglas) ist klein, damit er heiß wird (> 250 °C), weil sich sonst Wolfram auf dem Glaskörper abscheidet und diesen schwärzt.
Der Glühdraht sollte möglichst dick sein, weil sich nicht immer das Wolfram wieder am Draht abscheidet. Deswegen wird der elektrische Widerstand des Glühdrahts relativ niedrig. Dadurch wird ein Betrieb mit einer niedrigen elektrischen Spannung (12 V) und einer entsprechend höherer Stromstärke (Niedervolt-Halogenlampe) notwendig. Bei einer Hochvolt-Halogenlampe (230 V) wird ein dünnerer Glühfaden eingesetzt, was sich aber nachteilig auswirkt, weil die Konstruktion aufwendiger (kleinerer Glaskolben innerhalb eines größeren) und teurer ist. Außerdem ist die Energieeffizienz deutlich niedriger als bei Niedervoltlampen.

Vorteile von Halogenlampen gegenüber der normalen Glühlampe
- höhere Lichtausbeute gegenüber der Glühlampe (bei gleichen Abmessungen) rund 20 lm/W gegenüber 10 bis 15 lm/W)
- höhere Energieeffizienz gegenüber einer normalen Glühlampe bei gleicher Helligkeit ca. 30 % niedrigerem Energieaufwand
- höhere Farbtemperatur ermöglicht eine Farbwahrnehmung, die dem Sonnenlicht (Tageslicht) ähnelt
- höhere Lebensdauer (1500 bis 3000 Stunden)
- starke Abstrahlung von einem kompakten Glühdraht (Einsatz in stark gerichtet abstrahlenden Scheinwerfern und Projektoren)
- sehr kompakte Bauform und dadurch eine größere Flexibilität für das Design von Leuchten

Nachteile von Halogenlampen gegenüber der normalen Glühlampe
- als zu “kalt” empfundenes Licht
- starke Blendwirkung
- schlechte Netzteile reduzieren die Effizienz von Halogenlampen
- eine Netzteil (mit Transformator oder Schaltnetzteil) für die Betriebsspannung von 12 V der üblichen Niedervolt-Halogenlampen notwendig

Ab dem 1. September 2016 wird aufgrund der EU-Richtlinie Lampen (Verordnung 874/2012/EU) die Mindestanforderung für klare Halogenlampen von der von Energieeffizienzklasse C auf B erhöht. Die Erhöhung gilt nicht für Lampen mit G9- oder R7s-Sockel.

Sonderfälle, die nicht vom Glühlampenverbot der EU-Richtlinie betroffen sind

Heatball
Ein HEATBALL® ist keine Lampe, passt aber in die gleiche Fassung (E27)! Besonders nach den Studien und Testuntersuchungen bezüglich der Energiesparlampen wird der Ruf nach den alten "Glühbirnen" in den Größen 75 (Verbot ab 2010) und 100 W (Verbot ab 2009) wieder lauter.
Z. B. in Passivhäusern macht die Wärme, die durch Glühlampen in die Räume eingetragen wird, einen erheblichen Anteil der Heizenergie aus, besonders dann, wenn die Sonne bzw. das Tageslicht als "Wärmequelle" ausfällt. Der Austausch von Glühlampen durch Energiesparlampen nimmt diesen Teil, der nun anderweitig zugefuhrt werden muss. Außerdem tauscht man die Glühbirnen mit die vielen Nachteilen der Energiesparlampen aus.
Heatball®
Quelle: DTG Trading GmbH
Ein Heatball ist ein elektrischer Widerstand, der zum Heizen gedacht ist. Heatball ist Aktionskunst! Heatball ist Widerstand gegen Verordnungen, die jenseits aller demokratischen und parlamentarischen Abläufe in Kraft treten und Bürger entmündigen. Heatball ist auch ein Widerstand gegen die Unverhältnismäßigkeit von Maßnahmen zum Schutze unserer Umwelt. Wie kann man nur ernsthaft glauben, dass wir durch den Einsatz von Energiesparlampen das Weltklima retten und gleichzeitig zulassen, dass die Regenwälder uber Jahrzehnte vergeblich auf ihren Schutz warten.
Aber letztendlich ist der Beschluss der EU, die Produktion und den Verkauf der Glühbirnen zu verbieten, vollkommen überzogen. Die Kosten für die Beleuchtung eines privaten Haushalts belaufen sich auf 1,5 % des Energiebedarfs. Die EU-Kommission begründet ihr Verbot damit, dass ca. 95 % der Energie einer Glühlampe als Wärme freigesetzt werden und die Lichtausbeute nur ca. 5 % ist.
Alternativen sind z. B. Halogenlampen, die ca. 30 Prozent Energie sparen, die aber zum Teil 2016 auch verboten werden. Weil sie wie die Glühlampen mehr Hitze als Licht erzeugen. Eine andere Alternative sind LEDs, also Licht emittierende Dioden. Diese können evtl. die Leuchtmittel der Zukunft werden, sind aber noch zu teuer sind und werden nicht in Massen gefertigt.
Also muss man zur Zeit die Kompaktleuchtstofflampen (Energiesparlampen) verwenden, die nach Herstellerangaben ca. 80 % sparsamer als Glühlampen sein sollen. Nur haben Testreihen ergeben, dass diese Werte in den meisten Fällen nicht stimmen. Außerdem ist das erzeugte Licht nicht angenehm, die Lampen gasen während des Betriebes Giftstoffe (Phenol) aus und sind nur als Sondermüll zu entsorgen, weil in den Lampen viele Giftstoffe (z. B. Quecksilber) enthalten sind, die bei dem Zerbrechen freigesetzt werden.
Hinters Licht geführt: Energiesparlampen - die viele Nachteile der Energielampen werden nicht genannt
Den Verbrauchern geht ein Licht auf

Die Ära nach der sukzessiven Abschaffung der Glühbirne, beginnend im Jahr 2009, hält für viele Verbraucher einige Fragen parat. Für welche der drei übrig gebliebenen Varianten man sich am Besten entscheidet, ist für viele ein Rätsel.
Vereinfacht wird diese Entscheidung durch die EU-Richtlinie Lampen (
Verordnung 874/2012/EU), auch die Halogenlampen der Energieeffizienzklasse C im September 2016 vom Markt zu nehmen, nicht. Die dafür genannten Gründe beinhalten hauptsächlich den hohen Stromverbrauch sowie die geringe Haltbarkeitsdauer der Halogenlampen. Der einzig positive Aspekt ist, das im Vergleich zu LED- und Kompaktleuchtstofflampen bessere Licht, auf das die Verbraucher nun auch bald verzichten müssen.
So bleiben in Zukunft nur zwei Möglichkeiten, aus denen man seinen Favoriten herauskristallisieren muss. Fakt ist, dass man im Grunde sowohl mit LED-Lampe als auch mit Energiesparlampen (Kompaktleuchtstofflampe) nicht viel falsch machen kann. Trotzdem unterscheiden Sie sich in nicht unerheblichem Sinne. Die Robustheit, die eine LED-Lampe bietet, kann eine Energiesparlampe (Kompaktleuchtstofflampe) nicht erbringen. Bei häufigem An- und Ausschalten wird diese relativ schnell kaputtgehen. Außerdem sorgt die LED-Lampe unmittelbar für volles Licht und benötigt keine Zeit, um seine volle Kraft zu entfalten.
Dieser Umstand macht die Energiesparlampe (Kompaktleuchtstofflampe) für Räume mit kurzer Aufenthaltsdauer (z. B. Bad), Treppenhäuser oder Flure unattraktiv.
Andererseits zeigen sich die Energiesparlampen (Kompaktleuchtstofflampen) im Vergleich als deutlich preiswerter. Kostet eine gute LED-Lampe zwischen 20 – 40 €, zahlt man für Energiesparlampen (Kompaktleuchtstofflampen) mittlerweile nur noch einen einstelligen Betrag.
Sehr langfristig gesehen würde die LED-Lampe diesen Unterschied aufgrund des etwas besseren Stromverbrauchs zwar wieder aufholen. Jedoch gibt es keine Garantie, dass die Lampe tatsächlich solange hält.
Für beide Lampen gilt: Am Besten aufgehoben sind Sie in Räumen, in denen Sie viel und lange brennen dürfen. So können Sie all Ihre Vorzüge geltend machen, den Raum mit ordentlichem Licht versorgen und dem Verbraucher darüber hinaus beim Einlesen der nächsten Stromrechnung die Laune aufhellen.
Wobei hinzuzufügen ist, dass man mit Lampen keine großen Beträge sparen wird. Viel mehr lohnt es sich heutzutage Stromanbieter zu vergleichen und sich so den besten Tarif für seine Bedürfnisse zu holen.
Trotzdem gilt bei der Entscheidung, welche Lampe angeschafft werden soll, dass jeder Cent wertvoll ist. Deswegen wird zu LED-Lampen geraten, die aufgrund ihrer Robustheit, ihrem minimal besseren Stromverbrauch und ihrer sofortigen Entfaltung des Lichts die beste Alternative zur guten, alten Glühbirne darstellen.

Raumbeleuchtung

Jeder Raum stellt unterschiedliche Anforderungen an die Lichtverhältnisse (Tageslicht, Leuchtmittel). Die richtige Beleuchtung spielt dabei eine wesentliche Rolle, um für eine angenehme Behaglichkeit durch Lichtverhältnisse zu bekommen. Eine gute Ausleuchtung eines Raumes fördert eine hohe Sehleistung und steigert den Sehkomfort, was zu einem Wohlbefinden bzw. einer Behaglichkeit führt. Hier sind die Beleuchtungsstärke und die Reflektionen der angestrahlten Gegenstände die Hauptfaktoren.
Der Nachteil des Kunstlichts im Vergleich zum Tageslicht ist, dass es nicht alle Farbspektren (Spektralfarben [rot, orange, gelb, grün, blau/indigo, violett]) abdeckt. So sehen farbige Gegenstände bei Tageslicht besser aus als bei Kunstlicht und das Tageslicht hat den Vorteil, dass die Energie zur Erzeugung von der Sonne gratis zur Verfügung gestellt wird.
Das Kunstlicht wird immer dann notwendig, wenn Räume durch Tageslicht nicht ausreichend ausgeleuchtet werden können. Dieser Umstand ist vom Wetter, der Tages- und Jahreszeiten abhängig und die Beleuchtungsstärken schwankt zwischen 5.000 Lux im Winter bis zu 20.000 Lux im Sommer.
Die Auswahl geeigneter Leuchtmittel ist aufgrund der Begrenzung in der Darstellung von Farbspektren vom Anwendungsfall entscheidend.
Bei der Beleuchtung mit Licht unterscheidet man, ob der gesamte Raum, ein Raumbereich (z. B. Garderobe) oder ein Platz (z. B. Esstisch, Spiegel, Leselicht am Sessel) beleuchtet werden soll. Dabei ist die jeweils zu leistende Sehaufgabe ausschlaggebend. In der Regel reicht eine einzelne Leuchte nicht aus, zwei bis drei Leuchten und in größeren Räumen auch mehr, sind fast immer die richtige Lösung.
So darf z. B. bei einer eingeschalteten Platzbeleuchtung die Umgebung nicht im Dunkeln liegen. Helligkeit im ganzen Raum erspart den Augen anstrengende Hell-Dunkel-Kontraste. Außerdem darf das Licht nicht blenden (weder direkt, noch indirekt durch reflektierende Oberflächen im Raum).
Die Innenraumbeleuchtung muss, genauso wie die Anordnung der Fenster, schon während der Planungsphase bzw. während der Bauphase geplant werden. Das setzt voraus, dass die Elektroinstallation hinsichtlich der späteren Raumbeleuchtung erfolgen muss, denn eine spätere Lichtgestaltung ist immer ein Kompromiss (man könnte auch sagen, immer ist Mist).
Für die Beleuchtung von Arbeitsplätzen wird die DIN EN 12464-1 "Beleuchtung von Arbeitsstätten in Innenräumen" empfohlen.
Im Wohnbereich eignet sich am besten warmweißes Licht. Mit "Warmweiß" wird die Lichtfarbe der Leuchtmittel bezeichnet. Glühlampen und Halogenlampen haben alle warmweißes Licht oder besonders warmes Licht (soft), bei Leuchtstoff- und Energiesparlampen muss die Lichtfarbe (Neutralweiß [nw] und Tageslichtweiß [tw]) angegeben sein.
Aber nicht nur die Lichtfarbe ist für eine angenehme Atmosphäre ausschlaggebend, so sollte sich z. B. das Licht nicht gleichmäßig im Raum verteilen oder das Licht sollte gedimmt werden können. Hier bieten sich in allen Räumen auch
Spanndecken oder Lichtdecken an.
Heute gibt es geeignete Lichtmanagementsysteme, mit denen unterschiedliche Lichtszenen (z. B. Funktionsbeleuchtung, Stimmungslicht hell, Stimmungslicht dunkel) programmiert werden können.


Faktoren guter Beleuchtung
Quelle: licht.de – eine Brancheninitiative des
ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.

Die Wirkung des Lichts auf den Menschen
Beispiele für die professionelle Lichtplanung

Für die einzelnen Räume gibt es unterschiedlichen Lichtkonzepte

Wohnzimmer-Beleuchtung
Quelle: licht.de – eine Brancheninitiative des
ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.

In einem Wohnzimmer sollte mindestens eine Deckenleuchte, in größeren Räumen unbedingt mehrere, oder alternativ Seil- und Stangensysteme oder Stromschienen, die mehrere Lichtpunkte haben, eingeplant werden. Außerdem ist eine Platzbeleuchtung (Sitzgruppe, Einzelsitzplatz, Schreibtisch, Esstisch, Sideboard, Fernseher, HiFi-Geräte, Bilder, Vitrinen und Regale) mit Decken-, Wand-, Steh- und/oder Tischleuchten sinnvoll. Sehr wirkungsvoll ist auch ein indirektes Licht, bei dem aber immer mindestens eine Wand- oder Stehleuchte als Uplight ausgeführt sein sollte.

Beleuchtung im Wohnzimmer

Esszimmer-Beleuchtung
Quelle: licht.de – eine Brancheninitiative des
ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.

In einem Esszimmer wird am Tisch nicht nur gegessen. Der Raum ist ist oft der Mittelpunkt der Wohnung. Hier trifft sich die Familie, um zu spielen oder gesellig beisammen zu sitzen oder es kommen Freunde, um zu feiern. Die Beleuchtung sorgt dann für die richtige Atmosphäre. Sie besteht aus einem durchdachtem Zusammenspiel der Esstischbeleuchtung kombiniert mit weiteren im Raum verteilten Leuchten (Stehleuchten, Tischleuchten).
Hier bietet sich warmweißes Licht an, die es inform von LEDs, Glühlampe (Kerze, Globe) und Energiesparlampen gibt. Wegen des besonders brillanten Lichts werden auch Halogenlampen eingesetzt, die auch gedimmt werden können.

Beleuchtung im Esszimmer

Schlafzimmer-Beleuchtung
Quelle: licht.de – eine Brancheninitiative des
ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.

In einem Schlafzimmer muss auf jedem Fall eine Deckenleuchte oder alternativ ein Seil- und Stangensystem oder eine Stromschiene eingeplant werden. Angenehm wirkt diffuses, weiches Licht. Unverzichtbar ist das Licht am Bett inform von Tisch- oder Wandleuchten. Zum Lesen sollten diese mit beweglichen Armen ausgestattet sein. Um den Sehkomfort und die Atmosphäre zu erhöhen, sollten Spiegelleuchten, Bilderleuchten oder Schrank-Einbauleuchten vorhanden sein.

Beleuchtung im Schlafzimmer

 

Kinderzimmer-Beleuchtung
Quelle: licht.de – eine Brancheninitiative des
ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.

In einem Kinderzimmer bzw. Jugendzimmer die Beleuchtung für den notwendigen Überblick sorgen. um sich sicher im Zimmer zu bewegen. Das kann eine Deckenleuchte (Anbau- oder Einbauleuchte) übernehmen. In größeren Kinderzimmer sind Seil-, Stangen- oder Stromschienensysteme mit mehreren Leuchten und Strahlern besser geeignet. Diese sollten mit Leuchtmittel bestückt werden, die einen großen Ausstrahlungswinkel (wide flood) haben und dimmbar sein.
Für die Hausaufgaben muss ausreichend Licht fürs Lesen und Schreiben zur Verfügung stehen. Deswegen ist eine Schreibtischleuchte die beste Lösung, die in viele Richtungen verstellbar ist. So kann die volle Arbeitsfläche ausgeleuchtet werden, damit das Licht bei Rechtshändern von links und bei Linkshändern von rechts kommt und die Schreibhand keine störenden Schatten wirft.
Wenn ein PC vorhanden ist, dann dürfen keine Reflexe auf dem Computerbildschirm auftreten. Außerdem sollte der Raum ein ausreichendes Beleuchtungsniveau haben, damit der Blickwechsel zwischen dem hellen Bildschirm und dunklen Umfeld nicht anstrengen für die Augen ist. LEDs, Kompaktleuchtstofflampen oder Leuchtstofflampen mit der Lichtfarbe Warmweiß bieten sich hier an.

Beleuchtung im Kinder-/Jugendzimmer

 

Arbeitszimmer--Beleuchtung
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ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.

In einem wohnlich eingerichteten Arbeitszimmer reichen klassische Wohnraumleuchten. Wenn das Arbeitszimmer beruflich genutzt wird (Home Office), sind für das Büro Leuchten mit Leuchtstofflampe oder LEDs zu empfehlen. In Pendelleuchten mit direkten und indirekten Lichtanteilen sorgen sorgen sie für eine angenehme Lichtstimmung im Arbeitszimmer. Sie geben ihr Licht direkt nach unten und indirekt nach oben ab. Hier kann zwischen drei verschiedenen Lichtfarben (warmweiß, neutralweiß, und tageslichtweiß) gewählt werden. Warmweißes Licht wirkt wohnlich und entspannt. Kühle Lichtfarben mit hohem Blauanteil hingegen aktivieren. Professionelle Beleuchtung macht sich die Eigenschaften von biologisch wirksamen Licht zu nutze, das für Wohlbefinden sorgt und motiviert.

Beleuchtung im Arbeitszimmer

Flur-/Dielen- Beleuchtung
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ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.

In einem Flur oder einer Diele sollte die Beleuchtung den gesamten Raum erhellen und zum Hereinkommen einladen. Die Anordnung der Leuchtmittel sollten funktional und dekorativ sein. Das optimale Lichtkonzept ist eine Kombination aus einer Grundbeleuchtung (Deckenleuchte [Anbau- oder Einbauleuchte]), Garderoben- und Spiegelbeleuchtung mit warmweißem Licht von LED-Leuchten oder Energiesparleuchten.

Beleuchtung im Flur und Diele

 

Küchen-Beleuchtung
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ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.

In einer Küche ist mindestens eine Deckenleuchte für die Grundbeleuchtung notwendig. An den Arbeitsplätzen sind z. B. unter den Hängeschränken montierte Leuchten und Einbauleuchten in der Dunstabzugshaube, in Regalen oder Vitrinen einzusetzen. Wenn ein Esstisch vorhanden ist, sind höhenverstellbare Pendelleuchten zu empfehlen.

Beleuchtung in der Küche

Bad-Beleuchtung
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ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.

In einem Badezimmer oder einer Dusche gehören eine Deckenleuchte oder/und Anbauleuchten und zwei, links und rechts vom Spiegel montierte, nach vorne blendfrei abgeschirmte Wandleuchten (Spiegelleuchten) zur Mindestausstattung. Die Leuchtmittel sollten eine warmweiße Lichtfarbe haben, was als angenehm wohnlich empfunden wird. Soll das Licht aktivierend auf den Körper wirken, dann sind Leuchtmittel mit hohem Blauanteil einzusetzen. Diese fördern die Bildung des Hormons Serotonin und macht dadurch morgens schneller wach.
Auch die Fliesen beeinflussen die Auswahl der Beleuchtung. Da dunkle Fliesen weniger Licht reflektieren, müssen mehr Leuchten oder stärkere Leuchtmittel eingesetzt werden als in hell gefliesten Bädern.
Alle Leuchtmittel müssen für den Einsatz in Feuchträumen zugelassen sein.

Beleuchtung im Badezimmer

 
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