LEITFADEN
ENERGIEEFFIZIENZ IM HANDWERK
START
GEWERKE
QUERSCHNITTSTHEMEN
Beleuchtung
Einführung & Grundlagen
WERKZEUGKOFFER
ENERGIEBUCH / E-TOOL
PUBLIKATIONEN / DOWNLOADS
Querschnittsthemen > Beleuchtung > Einführung & Grundlagen
Übersicht
- Beleuchtungstechnologie - Einführung und Tendenzen
- Grundlagen
- Gesetzliche Vorgaben / Normen und Regeln
- Kennzeichnung
- Lampentypen und ihre Eigenschaften
Beleuchtungstechnologie - Einführung und Tendenzen
Der Beleuchtung mit Tageslicht ist zwar generell dem künstlichen Licht vorzuziehen, dennoch sind alle Unternehmen darauf angewiesen. Der dafür nötige Strom kostet manche Unternehmen ca. 50% der gesamten Stromkosten. Deshalb sollte die künstliche Beleuchtung so effizient als möglich eingesetzt werden.
Ist die Beleuchtung nicht optimal, kann es leicht zu Ermüdungserscheinungen, zu Arbeitsfehlern oder sogar zu Unfällen führen. Deshalb ist die Beleuchtung am Arbeitsplatz nicht nur in DIN/EN-Normen, sondern auch im Arbeits- und Gesundheitsschutzes geregelt. Richtiges Licht kann die Motivation der Mitarbeiter steigern, aber ebenso das Kaufverhalten von Kunden beeinflussen.
Ist die Beleuchtung nicht optimal, kann es leicht zu Ermüdungserscheinungen, zu Arbeitsfehlern oder sogar zu Unfällen führen. Deshalb ist die Beleuchtung am Arbeitsplatz nicht nur in DIN/EN-Normen, sondern auch im Arbeits- und Gesundheitsschutzes geregelt. Richtiges Licht kann die Motivation der Mitarbeiter steigern, aber ebenso das Kaufverhalten von Kunden beeinflussen.
Unterschiedliche Tätigkeiten und Arbeitsplätze erfordern unterschiedliche Ansprüche an die Beleuchtung. So ist je nach Sehaufgabe in den unterschiedlichen Einsatzbereichen, wie z.B. Produktionshalle, Präzisions-Arbeitsplatz, Lager, Verkehrsweg, Büroraum, Verkaufsraum, Toilette oder Umkleideraum die entsprechende passende Beleuchtung auszuwählen.
Durch den Wechsel von Temperaturstrahlern (Glühlampe) und Entladungslampen (Leuchtstofflampen) zu den Festkörperstrahlern (LED) hat sich eine rasante Entwicklung bei den Beleuchtungssystemen vollzogen. Die modernen Light Emitting Diode-Technik (LED) bringt neben der verbesserten Energieeffizienz eine Reihe von Vorteilen mit.
Die Effizienzunterschiede zu herkömmlichen Lampen sind so groß, dass entsprechend der Ökodesign-Richtlinie und mehrerer EU-Verordnungen zunächst die Temperaturstrahler (Glühfadenlampen und Halogenlampen) inzwischen verschwunden sind. Auch die „Energiesparlampen“ mit Gasentladungsprinzip und Leuchtstofflampen dürfen wegen der Quecksilberproblematik nicht mehr in Verkehr gebracht werden und sind damit Auslaufmodelle.
Durch den Wechsel von Temperaturstrahlern (Glühlampe) und Entladungslampen (Leuchtstofflampen) zu den Festkörperstrahlern (LED) hat sich eine rasante Entwicklung bei den Beleuchtungssystemen vollzogen. Die modernen Light Emitting Diode-Technik (LED) bringt neben der verbesserten Energieeffizienz eine Reihe von Vorteilen mit.
Die Effizienzunterschiede zu herkömmlichen Lampen sind so groß, dass entsprechend der Ökodesign-Richtlinie und mehrerer EU-Verordnungen zunächst die Temperaturstrahler (Glühfadenlampen und Halogenlampen) inzwischen verschwunden sind. Auch die „Energiesparlampen“ mit Gasentladungsprinzip und Leuchtstofflampen dürfen wegen der Quecksilberproblematik nicht mehr in Verkehr gebracht werden und sind damit Auslaufmodelle.
 |
DRUCKEN
Grundlagen
Für eine gute Beleuchtung mit einem guten Lichtklima ist eine Reihe von Parametern wie Beleuchtungsstärke, Lichtausbeute, Lichtfarbe u. a. zu beachten. Außerdem sind gesetzliche Vorgaben bzw. Normen (mit empfehlendem Charakter) einzuhalten.
Als Lampe bezeichnet man das eigentliche Leuchtmittel. Es wird unterschieden in stabförmige- und Kompakt-Leuchtstofflampen, Induktionslampen, Halogenlampen, Leuchtdioden und einige mehr.
Die Leuchte ist der gesamte Beleuchtungskörper inklusive der Befestigung. Sie schützt die Lampe und verteilt deren Licht. Die Wahl der Lampen ist abhängig von den lichttechnischen Anforderungen der Beleuchtungsaufgabe. Beispiele sind Leuchten in Lichtbandsystemen, Hallenreflektor-Leuchten oder Scheinwerfer. Je nach Umgebung und Schutzbedarf gegen Fremdkörper, Staub, Wasser oder Explosionsschutz müssen Leuchten mit entsprechender Schutzart ausgewählt werden.
Begriffe zum Thema Beleuchtung im Lichtlexikon.
Als Lampe bezeichnet man das eigentliche Leuchtmittel. Es wird unterschieden in stabförmige- und Kompakt-Leuchtstofflampen, Induktionslampen, Halogenlampen, Leuchtdioden und einige mehr.
Die Leuchte ist der gesamte Beleuchtungskörper inklusive der Befestigung. Sie schützt die Lampe und verteilt deren Licht. Die Wahl der Lampen ist abhängig von den lichttechnischen Anforderungen der Beleuchtungsaufgabe. Beispiele sind Leuchten in Lichtbandsystemen, Hallenreflektor-Leuchten oder Scheinwerfer. Je nach Umgebung und Schutzbedarf gegen Fremdkörper, Staub, Wasser oder Explosionsschutz müssen Leuchten mit entsprechender Schutzart ausgewählt werden.
Begriffe zum Thema Beleuchtung im Lichtlexikon.
 |
| gutes Lichtklima |
| Copyright: HWK-Münster |
Physikalische Grundlagen
Bei der Bewertung und Planung einer Beleuchtungsanlage wird eine Reihe von physikalischen Größen benutzt, um die Eigenschaften von Lichtquellen oder deren Lichtwirkungen quantitativ darstellen zu können. Kurze Erläuterungen sind z.B. downloadbar unter:
www.licht.de
Bei der Bewertung und Planung einer Beleuchtungsanlage wird eine Reihe von physikalischen Größen benutzt, um die Eigenschaften von Lichtquellen oder deren Lichtwirkungen quantitativ darstellen zu können. Kurze Erläuterungen sind z.B. downloadbar unter:
www.licht.de
DRUCKEN
Gesetzliche Vorgaben / Normen und Regeln
In Arbeitsräumen und an Arbeitsplätzen müssen bestimmte Vorgaben eingehalten werden, damit sich keine Unfall- und Gesundheitsgefahren ergeben. Hier die wichtigsten Normen für Handwerksunternehmen:
- DIN 5034-1: 2021-08 „Tageslicht in Innenräumen“, Begriffe und Mindestanforderungen
- DIN 5035: 2007-07 „Beleuchtung mit künstlichem Licht“, Teil 8: Arbeitsplatzleuchten - Anforderungen, Empfehlungen und Prüfung
- DIN EN 12464-1:2021 „Licht und Beleuchtung, Beleuchtung von Arbeitsstätten“, Teil 1: „Arbeitsstätten in Innenräumen“
- DIN EN 12665:2018-08 Licht und Beleuchtung, grundlegende Begriffe und Kriterien für die Festlegung von Anforderungen an die Beleuchtung
- DIN EN 12464-2:2014 Licht und Beleuchtung, Beleuchtung von Arbeitsstätten, Teil 2: Arbeitsplätze im Freien
- DIN EN 1838 Beiblatt 1: 2018-11, Notbeleuchtung
Hinzu kommen die Regelungen der Arbeitsstättenverordnung mit den Konkretisierungen in der Arbeitsstättenrichtlinie ASR A3.4Beleuchtung und Sichtverbindung.
Danach müssen Arbeitsstätten mit einer für die Sicherheit und den Gesundheitsschutz der Beschäftigten angemessenen künstlichen Beleuchtung ausgestattet sein. In Anlage 1 sind notwendige Beleuchtungsstärke- und Farbwiedergabeindexwerte für verschiedene Werkstätten / Einrichtungen im Innenbereich, in Anlage 2 für Arbeiten im Außenbereich definiert. Höhere Anforderung an die Beleuchtungsqualität kann z.B. bei Verringerung des individuellen Sehvermögens, z. B. mit zunehmendem Alter erforderlich sein.
Danach müssen Arbeitsstätten mit einer für die Sicherheit und den Gesundheitsschutz der Beschäftigten angemessenen künstlichen Beleuchtung ausgestattet sein. In Anlage 1 sind notwendige Beleuchtungsstärke- und Farbwiedergabeindexwerte für verschiedene Werkstätten / Einrichtungen im Innenbereich, in Anlage 2 für Arbeiten im Außenbereich definiert. Höhere Anforderung an die Beleuchtungsqualität kann z.B. bei Verringerung des individuellen Sehvermögens, z. B. mit zunehmendem Alter erforderlich sein.
 |
| Anforderungen an Beleuchtung |
| Copyright: BAuA |
DRUCKEN
Kennzeichnung
Leuchten und Lampen müssen bestimmte Sicherheitsstandards einhalten.
CE-Kennzeichnung
Mit dem Zeichen „CE“ (Conseil de l’Europe) dokumentieren die Hersteller auf ihren Produkten oder der Verpackung in Eigenverantwortung, dass ihre Produkte den Anforderungen bestimmter Richtlinien der Europäischen Union entsprechen und ist damit kein Sicherheitsprüfzeichen. Ein ausschließlich mit dem CE-Symbol gekennzeichnetes Erzeugnis wurde also von keiner anerkannten Prüfstelle getestet.
VDE-Prüfzeichen
Das VDE-Zeichen ist ein Prüfzeichen, das vom Prüf- und Zertifizierungsinstitut des VDE – Technisch Wissenschaftlichen Verbandes der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. vergeben wird. Es dokumentiert die Sicherheit und Normenkonformität eines elektrotechnischen Produktes gegen elektrische, mechanische, thermische und sonstige Gefährdungen.
GS-Prüfzeichen
Das GS-Zeichen („Geprüfte Sicherheit“) bestätigt die Konformität mit dem Gerätesicherheitsgesetz. Es darf nur in Verbindung mit dem Zeichen der prüfenden Stelle (z.B. VDE oder TÜV) verwendet werden.
CE-Kennzeichnung
Mit dem Zeichen „CE“ (Conseil de l’Europe) dokumentieren die Hersteller auf ihren Produkten oder der Verpackung in Eigenverantwortung, dass ihre Produkte den Anforderungen bestimmter Richtlinien der Europäischen Union entsprechen und ist damit kein Sicherheitsprüfzeichen. Ein ausschließlich mit dem CE-Symbol gekennzeichnetes Erzeugnis wurde also von keiner anerkannten Prüfstelle getestet.
VDE-Prüfzeichen
Das VDE-Zeichen ist ein Prüfzeichen, das vom Prüf- und Zertifizierungsinstitut des VDE – Technisch Wissenschaftlichen Verbandes der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. vergeben wird. Es dokumentiert die Sicherheit und Normenkonformität eines elektrotechnischen Produktes gegen elektrische, mechanische, thermische und sonstige Gefährdungen.
GS-Prüfzeichen
Das GS-Zeichen („Geprüfte Sicherheit“) bestätigt die Konformität mit dem Gerätesicherheitsgesetz. Es darf nur in Verbindung mit dem Zeichen der prüfenden Stelle (z.B. VDE oder TÜV) verwendet werden.
DRUCKEN
Lampentypen und ihre Eigenschaften
Glühlampe
Glühlampen werden trotz ihrer geringen Lichtausbeute von rund 12 Lumen/Watt (lm/W) = ca. 3% der eingesetzten Energie und einer mittleren Lebensdauer von nur etwa 1.000 Stunden nach wie vor in der Raumbeleuchtung eingesetzt. Da Glühlampen auch im unteren Leistungsbereich entsprechend der Vorgaben der Öko-Design-Richtlinie vom Markt genommen werden, werden sie mangels Verfügbarkeit sukzessive durch effizientere Lampen ersetzt.
Hoch-/Niedervolt-Halogenlampe
Hochvolt- bzw. Niedervolt-Halogenglühlampen werden wegen ihres brillianten Lichts häufig in der Akzentbeleuchtung, z.B. in Verkaufsräumen eingesetzt. Halogenlampen sind Temperaturstrahler, deren Licht durch die Erhitzung einer Wolframwendel entsteht. Die Halogengas-Füllung im Glaskolben bewirkt, dass der Verschleiß der weiß glühenden Wolframwendel verringert und die Schwärzung des Kolbens reduziert wird. Die Lichtausbeute ist mit 25-30 lm/W zwar deutlich höher als bei der Standardglühlampe, kommt aber auch in der effizienteren Infra-Red-Coated (IRC) Niedervolt-Version selten über die Effizienzklasse C; nur die gerichteten Strahler erreichen die Klasse B. Das heißt, dass der überwiegende Teil der Halogenlampen wird bereits ausgephast (Ausnahme: Hochvolt-Halogenlampen, R7s ≤ 2.700 Lumen).
Gasentladungslampen
Leuchtstofflampen decken laut Statistik mehr als 50% unseres Lichtbedarfs ab. Die überwiegend stabförmigen Leuchtstofflampen werden in der Innenraumbeleuchtung wegen ihrer hohen Lichtausbeute und Lebensdauer sowie der guten Farbwiedergabe gegenüber anderen Lampenarten bevorzugt.
Neben den nach wie vor verbreiteten Leuchtstofflampen mit 26 mm Durchmesser (T8-Lampen) setzen sich zunehmend Leuchtstofflampen mit einem Durchmesser von 16 mm (T5-Lampen) durch, da sie z.T. eine höhere Lichtausbeute und infolge des geringeren Rohrdurchmessers einen höheren Leuchten-Wirkungsgrad haben.
Die höchste Lichtausbeute haben die sogenannten Dreibanden-Leuchtstofflampen, bei denen die von der Quecksilberentladung erzeugte UV-Strahlung besonders effektiv in Licht umwandelt wird. Das Spektrum ist im blauen, grünen und roten Bereich besonders ausgeprägt. Diese Lampen erreichen bei besserer Farbwiedergabe an einem elektronischen Vorschaltgerät (EVG) eine bis zu 57 % höhere Lichtausbeute gegenüber Standardlampen am konventionellen Vorschaltgerät (KVG).
Glühlampen werden trotz ihrer geringen Lichtausbeute von rund 12 Lumen/Watt (lm/W) = ca. 3% der eingesetzten Energie und einer mittleren Lebensdauer von nur etwa 1.000 Stunden nach wie vor in der Raumbeleuchtung eingesetzt. Da Glühlampen auch im unteren Leistungsbereich entsprechend der Vorgaben der Öko-Design-Richtlinie vom Markt genommen werden, werden sie mangels Verfügbarkeit sukzessive durch effizientere Lampen ersetzt.
Hoch-/Niedervolt-Halogenlampe
Hochvolt- bzw. Niedervolt-Halogenglühlampen werden wegen ihres brillianten Lichts häufig in der Akzentbeleuchtung, z.B. in Verkaufsräumen eingesetzt. Halogenlampen sind Temperaturstrahler, deren Licht durch die Erhitzung einer Wolframwendel entsteht. Die Halogengas-Füllung im Glaskolben bewirkt, dass der Verschleiß der weiß glühenden Wolframwendel verringert und die Schwärzung des Kolbens reduziert wird. Die Lichtausbeute ist mit 25-30 lm/W zwar deutlich höher als bei der Standardglühlampe, kommt aber auch in der effizienteren Infra-Red-Coated (IRC) Niedervolt-Version selten über die Effizienzklasse C; nur die gerichteten Strahler erreichen die Klasse B. Das heißt, dass der überwiegende Teil der Halogenlampen wird bereits ausgephast (Ausnahme: Hochvolt-Halogenlampen, R7s ≤ 2.700 Lumen).
Gasentladungslampen
Leuchtstofflampen decken laut Statistik mehr als 50% unseres Lichtbedarfs ab. Die überwiegend stabförmigen Leuchtstofflampen werden in der Innenraumbeleuchtung wegen ihrer hohen Lichtausbeute und Lebensdauer sowie der guten Farbwiedergabe gegenüber anderen Lampenarten bevorzugt.
Neben den nach wie vor verbreiteten Leuchtstofflampen mit 26 mm Durchmesser (T8-Lampen) setzen sich zunehmend Leuchtstofflampen mit einem Durchmesser von 16 mm (T5-Lampen) durch, da sie z.T. eine höhere Lichtausbeute und infolge des geringeren Rohrdurchmessers einen höheren Leuchten-Wirkungsgrad haben.
Die höchste Lichtausbeute haben die sogenannten Dreibanden-Leuchtstofflampen, bei denen die von der Quecksilberentladung erzeugte UV-Strahlung besonders effektiv in Licht umwandelt wird. Das Spektrum ist im blauen, grünen und roten Bereich besonders ausgeprägt. Diese Lampen erreichen bei besserer Farbwiedergabe an einem elektronischen Vorschaltgerät (EVG) eine bis zu 57 % höhere Lichtausbeute gegenüber Standardlampen am konventionellen Vorschaltgerät (KVG).
 |
| Lichtfarben von Lampen |
| Copyright: HWK-Münster |
Leuchtstofflampen bieten die vielfältigsten Wahlmöglichkeiten hinsichtlich Lichtfarbe und Farbwiedergabe. Nach DIN EN 12464-1 wird zwischen den Lichtfarben warmweiß, neutralweiß und tageslichtweiß, die durch die Farbtemperaturen (in Kelvin) gekennzeichnet werden, unterschieden.
Die Ökodesignrichtlinie besagt, dass Leuchtstofflampen wegen ihres Schadstoffgehaltes und energieeffizienterer Alternativen nicht mehr in Verkehr gebracht, aber noch verkauft und verwendet werden dürfen.
Zum Betrieb von Leuchtstofflampen sind Vorschaltgeräte erforderlich. In verlustarmen Vorschalt-Geräten (VVG) werden gegenüber Konventionellen Vorschalt-Geräten (KVG) höherwertige Elektrobleche und größere Kupferquerschnitte verwendet. Das verringert die Verlustleistung der Vorschaltgeräte, z.B. für eine 58 W-Lampen um ca. 40 % (= -7 % der Gesamtanschlussleistung).
Ein elektronisches Vorschalt-Gerät (EVG) versorgt die Leuchtstofflampen mit einer Frequenz von etwa 30 bis 50 kHz, was eine Erhöhung der Lichtausbeute der Lampe um etwa 10 % und gegenüber konventionellen Vorschaltgeräten eine Verringerung der Verlustleistung von bis zu 62 % bewirkt. Neben der geringeren System-Leistungsaufnahme steigt durch den Hochfrequenzbetrieb die Schaltfestigkeit und die Nutzlebensdauer der Lampe. Starter und Kondensatoren können entfallen, es entsteht weniger Wärme und ein schneller, geräuschloser und flackerfreier Start wird ermöglicht.
Da Leuchtstofflampen in der Regel keine gerichtete Abstrahlcharakteristik haben, muss das Licht mit Reflektoren konzentriert werden. Dadurch geht – in Abhängigkeit von der Reflektanz - ein Teil der Leuchtkraft verloren.
Kompakt-Leuchtstofflampen sind Leuchtstofflampen kleiner Bauform als sehr wirtschaftlicher Ersatz für Glühlampen. Wegen ihres Quecksilbergehalts dürfen sie nicht mehr in Verkehr gebracht werden und sollten bei einem Austausch durch LED-Lampen ersetzt werden.
Hochdruck-Entladungslampen
Zu der Gruppe der Hochdruck-Entladungslampen gehören Quecksilberdampflampen, Halogen-Metalldampflampen und Natriumdampf-Hochdrucklampen.
Im Vergleich zu Glühlampen haben (Hochdruck-) Entladungslampen haben eine deutlich höhere Lichtausbeute und Lebensdauer. Bis zum Erreichen des vollen Lichtstromes braucht dieser Lampentyp bis zu 10 Minuten. Die meisten Hochdrucklampen benötigen zusätzlich zum Vorschaltgerät ein Zündgerät, mit dem die hohe Zündspannung erzeugt wird. Zunehmend setzen sich elektronische Betriebsgeräte durch.
Quecksilberdampflampen werden wegen ihrer schlechten Farbwiedergabe (Rot fehlt), schlechten Energieeffizienz und gesetzlicher Vorgaben (RoHS-Richtlinie: umwelt- und gesundheitsschädliches Quecksilber) durch Halogen-Metalldampflampen ersetzt (vorhandene dürfen noch verwendet werden).
Die Halogen-Metalldampflampen haben einen sehr hohen Farbwiedergabeindex von bis 90 und eine hohe Lichtausbeute (bis ca. 110 lm/W). Sie können bis zu 38 % ihrer aufgenommenen elektrischen Leistung in sichtbares Licht umsetzen und erreichen an elektronischen Vorschaltgeräten eine Lebensdauer von bis zu 30.000 Stunden.
Natriumdampf-Hochdrucklampen haben mit bis zu 150 lm/W eine hohe Lichtausbeute. Wegen der schlechten Farbwiedergabe wird der Lampentyp z.B. nur in hohen Industriehallen eingesetzt, wo sich ihre Farbwiedergabe nicht nachteilig auswirkt. Es gibt auch Lampen mit glühlampenähnlicher Lichtfarbe und guter Farbwiedergabe, die dafür eine schlechtere Lichtausbeute haben.
Natriumdampf-Niederdrucklampen haben eine sehr hohe Lichtausbeute bis knapp 200 lm/W. Wegen der monochromatisch gelben Lichtfarbe und der daraus resultierenden schlechten Farbwiedergabe finden sie überwiegend Verwendung in der Außen- und Straßenbeleuchtung. Wegen der besseren Lichtfarbe werden sie heute durch LED-Lampen ersetzt.
Ein elektronisches Vorschalt-Gerät (EVG) versorgt die Leuchtstofflampen mit einer Frequenz von etwa 30 bis 50 kHz, was eine Erhöhung der Lichtausbeute der Lampe um etwa 10 % und gegenüber konventionellen Vorschaltgeräten eine Verringerung der Verlustleistung von bis zu 62 % bewirkt. Neben der geringeren System-Leistungsaufnahme steigt durch den Hochfrequenzbetrieb die Schaltfestigkeit und die Nutzlebensdauer der Lampe. Starter und Kondensatoren können entfallen, es entsteht weniger Wärme und ein schneller, geräuschloser und flackerfreier Start wird ermöglicht.
Da Leuchtstofflampen in der Regel keine gerichtete Abstrahlcharakteristik haben, muss das Licht mit Reflektoren konzentriert werden. Dadurch geht – in Abhängigkeit von der Reflektanz - ein Teil der Leuchtkraft verloren.
Kompakt-Leuchtstofflampen sind Leuchtstofflampen kleiner Bauform als sehr wirtschaftlicher Ersatz für Glühlampen. Wegen ihres Quecksilbergehalts dürfen sie nicht mehr in Verkehr gebracht werden und sollten bei einem Austausch durch LED-Lampen ersetzt werden.
Hochdruck-Entladungslampen
Zu der Gruppe der Hochdruck-Entladungslampen gehören Quecksilberdampflampen, Halogen-Metalldampflampen und Natriumdampf-Hochdrucklampen.
Im Vergleich zu Glühlampen haben (Hochdruck-) Entladungslampen haben eine deutlich höhere Lichtausbeute und Lebensdauer. Bis zum Erreichen des vollen Lichtstromes braucht dieser Lampentyp bis zu 10 Minuten. Die meisten Hochdrucklampen benötigen zusätzlich zum Vorschaltgerät ein Zündgerät, mit dem die hohe Zündspannung erzeugt wird. Zunehmend setzen sich elektronische Betriebsgeräte durch.
Quecksilberdampflampen werden wegen ihrer schlechten Farbwiedergabe (Rot fehlt), schlechten Energieeffizienz und gesetzlicher Vorgaben (RoHS-Richtlinie: umwelt- und gesundheitsschädliches Quecksilber) durch Halogen-Metalldampflampen ersetzt (vorhandene dürfen noch verwendet werden).
Die Halogen-Metalldampflampen haben einen sehr hohen Farbwiedergabeindex von bis 90 und eine hohe Lichtausbeute (bis ca. 110 lm/W). Sie können bis zu 38 % ihrer aufgenommenen elektrischen Leistung in sichtbares Licht umsetzen und erreichen an elektronischen Vorschaltgeräten eine Lebensdauer von bis zu 30.000 Stunden.
Natriumdampf-Hochdrucklampen haben mit bis zu 150 lm/W eine hohe Lichtausbeute. Wegen der schlechten Farbwiedergabe wird der Lampentyp z.B. nur in hohen Industriehallen eingesetzt, wo sich ihre Farbwiedergabe nicht nachteilig auswirkt. Es gibt auch Lampen mit glühlampenähnlicher Lichtfarbe und guter Farbwiedergabe, die dafür eine schlechtere Lichtausbeute haben.
Natriumdampf-Niederdrucklampen haben eine sehr hohe Lichtausbeute bis knapp 200 lm/W. Wegen der monochromatisch gelben Lichtfarbe und der daraus resultierenden schlechten Farbwiedergabe finden sie überwiegend Verwendung in der Außen- und Straßenbeleuchtung. Wegen der besseren Lichtfarbe werden sie heute durch LED-Lampen ersetzt.
Leuchtdioden (LED)
Die LED-Technik hat in den vergangenen Jahren eine enorme Entwicklung genommen und ist heute eines der energieeffizientesten Beleuchtungssysteme. Die hochwertigen Komponenten sind zwar teurer als die klassischen Beleuchtungssysteme, amortisieren sich jedoch durch die verringerten Energiekosten oftmals schon nach kurzer Zeit.
Fließt bei LEDs Strom durch die elektronischen Halbleiterkristalle, geben sie – je nach Beschaffenheit der Elemente – Licht in den Farben Rot, Grün, Gelb oder Blau ab. Mithilfe einer zusätzlichen internen, gelblich fluoreszierenden Leuchtschicht können blau leuchtende LEDs auch weißes Licht erzeugen. Alternativ ist es auch möglich, drei verschiedene Leuchtdioden – rot, blau und grün – zu bündeln, um die Mischfarbe Weiß zu erhalten. Diese Methode ist immer dann richtig, wenn Farbwechsel gewünscht sind. Moderne LEDs können aus diesen drei Farben nach dem RGB-Muster mehr als 16 Millionen Farbtöne mischen.
Die LED-Technik hat in den vergangenen Jahren eine enorme Entwicklung genommen und ist heute eines der energieeffizientesten Beleuchtungssysteme. Die hochwertigen Komponenten sind zwar teurer als die klassischen Beleuchtungssysteme, amortisieren sich jedoch durch die verringerten Energiekosten oftmals schon nach kurzer Zeit.
Fließt bei LEDs Strom durch die elektronischen Halbleiterkristalle, geben sie – je nach Beschaffenheit der Elemente – Licht in den Farben Rot, Grün, Gelb oder Blau ab. Mithilfe einer zusätzlichen internen, gelblich fluoreszierenden Leuchtschicht können blau leuchtende LEDs auch weißes Licht erzeugen. Alternativ ist es auch möglich, drei verschiedene Leuchtdioden – rot, blau und grün – zu bündeln, um die Mischfarbe Weiß zu erhalten. Diese Methode ist immer dann richtig, wenn Farbwechsel gewünscht sind. Moderne LEDs können aus diesen drei Farben nach dem RGB-Muster mehr als 16 Millionen Farbtöne mischen.
 |
| Funktionsprinzip der LED |
| Copyright: HWK-Münster |
 |
| Stärken/Schwächen-Vergleich |
| Copyright: HWK-Münster |
- niedriger Stromverbrauch,
- geringe Leistungsaufnahme,
- lange Lebensdauer,
- keine UV- oder IR-Strahlung,
- kaum Wärmeentwicklung,
- weitgehende Resistenz gegen Erschütterungen,
- extrem wenige Frühausfälle,
- sehr kompakte Bauweise und
- einfache Steuerbarkeit.
LEDs gibt es heute in allen Weißtönen - warmweiß (bis 3.000 K), neutralweiß (bis 5.000 K) oder tageslichtweiß (über 5.000 K). Das Licht dieser Weißtöne erreicht einen Farbwiedergabe-Index Ra zwischen 70 und ≥ 90. Eine Lichtausbeute von 100 bis 130 lm/W ist inzwischen problemlos möglich. Bei günstigen Betriebsbedingungen – LEDs mögen es kühl - können LEDs problemlos mehrere 10.000 Stunden genutzt werden. Weitere Hinweise gibt der ZVEI-Leitfaden „Planungssicherheit in der LED-Beleuchtung“.
 |
| Effizienz von Leuchtmitteln |
| Copyright: HWK-Münster |
Der Boom der LED-Lampen hat dazu geführt, dass die angebotenen Qualitäten der LED-Lampen/Leuchten sehr unterschiedlich sind und häufig beim Kauf nur schwer zu erkennen sind. Hier der Versuch der Bewertung von LED-Beleuchtung.
Wegen der hohen Leuchtdichte können LED-Strahler eine erhöhte Blendwirkung haben. Der UGR-Wert (Unified Glare Rating) ist ein vereinheitlichtes Maß für die Bewertung der Blendung. In DIN EN 12464 "Licht und Beleuchtung, Teil 1: Beleuchtung von Arbeitsstätten in Innenräumen" (kurz: DIN EN 12464-1) wird der tolerable UGRL-Wert für die unterschiedlichen Arbeitsbereiche definiert. Für die Arbeitsbereiche in holzbearbeitenden Betrieben liegt der Wert z.B. bei 19. Um diesen Wert zu erreichen, werden heute bei Strahlern „Linsen“ über die einzelnen LED-Chips angebracht, bei LED-Paneelen Streuscheiben oder -folien.
Eine weitere Entwicklung gibt es bei den verschiedenen Typen der LED. Eine organische Leuchtdiode (englisch organic light emitting diode, OLED) ist ein leuchtendes Dünnschichtbauelement aus organischen halbleitenden Materialien, das bisher zwar eine geringere Leuchtdichte hat, das im Vergleich zu herkömmlichen (anorganischen) Leuchtdioden aber in Dünnschichttechnik kostengünstiger hergestellt werden kann. Dadurch ist es möglich, großflächige, über die ganze Fläche leuchtende Raumbeleuchtungen zu erstellen.
DRUCKEN
