LED, Halogen und Energiesparlampen im Vergleich

1. LED

1.1 Wie funktioniert LED?

Der Ausdruck LED (vom englischen light-emitting diode) steht für die Lichtentsendende- bzw. Licht-emittierende Diode (oft einfach Leuchtdiode genannt). Eine Leuchtdiode ist aus zwei Polen zusammengesetzt (Anode und Kathode), die mit einem Draht (Bonddraht) verbunden sind, über den der Strom fliesst. In einer Reflektorwanne auf der Kathode befindet sich ein Chip, der zur Lichterzeugung dient. Was als Chip bezeichnet wird, ist in Wahrheit ein Halbleiterkristall aus zwei unterschiedlich dotierten Materialien (er ist mit positiven und negativen Elektronen gefüllt). Eine schützende Kunststofflinse umgibt den Chip und verteilt das Licht im Raum. Wenn Strom fliesst, reagieren die Elektronen und geben ihre Energie in Form von Licht (Photonen) ab. Der Strom wird also unmittelbar in Licht umgewandelt und darin unterscheidet sich LED von der alten Glühlampe, die das Licht erst bei Wärme erzeugt. LED Leuchten geben Licht einer bestimmten Wellenlänge (d. h. einer bestimmten Farbe) ab.

1.2 Vor- und Nachteile von LED

Bei einer LED fallen sowohl der Stromverbrauch als auch die Wärmeentwicklung gering aus. Die Lichtausbeute ist sehr hoch und die LED benötigt keine Anlaufphase. Der nächste Vorteil besteht in der sehr langen Lebensdauer, die bis zu 50.000 Stunden und mehr betragen kann – allerdings halten die meisten LEDs durchschnittlich zwischen 20.000 und 25.000 Stunden. LEDs sind in einer Vielzahl von Farbtemperaturen und Farbdisplays erhältlich, weshalb sie sich hervorragend für die Akzentbeleuchtung eignen. Weil LED-Leuchtmittel einheitliche Fassungen besitzen, können sie sehr einfach ausgetauscht werden. Ausserdem enthalten sie keine gesundheitsgefährdenden Stoffe, wie beispielsweise Quecksilber.

Der Hauptnachteil von LED liegt in den relativ hohen Anschaffungskosten. Aufgrund der langen Lebensdauer und der hohen Energieeffizienz zahlt sich die Anfangsinvestition jedoch aus. Wichtig ist, sich vor Billigprodukten in Acht zu nehmen, denn diese erreichen weder die versprochene Lebensdauer noch die Lichtleistung. Überdies sind nicht alle LEDs dimmbar.

2. Energiesparlampe, Kompaktleuchtstofflampe

2.1 Energiesparende Leuchtmittel

Einst war der Begriff „Energiesparlampe“ nicht reglementiert, weshalb unterschiedliche Lampen (Kompaktleuchtstofflampen, bestimmte Halogenglühlampen und einzelne LED-Lampen) mit sehr unterschiedlicher Energieersparnis so bezeichnet werden konnten. Heute hingegen dürfen als energiesparende Leuchtmittel nur jene Leuchtmittel bezeichnet werden, welche die Anforderungen der EU-Rahmenrichtlinie Ökodesign-Richtlinie und deren konkreter länderspezifischer Verordnungen erfüllen – dieser Richtlinie folgt auch die Schweiz. Mit der EG-Verordnung 244/2009 wurden Mindestanforderungen in Bezug auf die Energieeffizienz und die Qualität festgelegt, die aber keine bestimmte Technologie vorschreiben. Doch obwohl diese Anforderungen auch von anderen Leuchtmittel erfüllt werden (z. B. auch von LED), wird die Bezeichnung „Energiesparlampe“ in der Regel als Synonym für die Kompaktleuchtstofflampe verwendet.

2.2 Funktionsweise der Kompaktleuchtstofflampe

Kompaktleuchtstofflampen gleichen in ihrem Aufbau und ihrer Funktionsweise Leuchtstoffröhren bzw. -lampen. Sie sind jedoch kleiner und weil die Glasröhre meist gebogen ist, können sie in der Grösse normaler Glühlampen hergestellt werden. Im Inneren der Glasröhre befindet sich Edelgas, bei dem es sich in der Regel um ein Gemisch aus Argon und Neon handelt. Unter Stromeinwirkung treffen in der Röhre Elektronen auf die Quecksilberatome, wobei für den Menschen unsichtbares ultraviolettes Licht (UV-Licht) entsteht. An der Aussenwand der Glasröhre befindet sich eine Beschichtung aus Phosphorverbindungen. Wenn diese Beschichtung von UV-Licht getroffen wird, gibt sie die Energie in Form von sichtbarem Licht wieder ab. Eine Kompaktleuchtstofflampe benötigt auch ein Vorschaltgerät, das ihre Überhitzung verhindert. In den letzten Jahren wird das toxische Quecksilber durch Amalgam ersetzt, damit bei Lampenbruch kein Quecksilberdampf freigesetzt wird. Im Februar 2023 soll ein Verbot für quecksilberhaltige Kompaktleuchtstofflampen in Kraft treten.

2.3 Vor- und Nachteile von Kompaktleuchtstofflampen

Die Vorteile von Kompaktleuchtstoff- oder Energiesparlampen liegen im geringen Stromverbrauch und der langen Lebensdauer. Die Lebensdauer Kompaktleuchtstofflampen beträgt bis zu 10.000 Stunden und ihr Energieverbrauch ist sehr niedrig. Bei Kompaktleuchtstofflampen sind viele Farbvariationen möglich, denn die Zusammensetzung des fluoreszierenden Pulvers bringt verschiedene Arten von Weiss zustande.

Ein Nachteil von Kompaktleuchtstofflampen ist ihre Anlaufphase, denn sie benötigen etwa 40 bis 60 Sekunden, um ihre volle Helligkeit zu erreichen. Ihre Lebensdauer wird durch häufiges Ein- und Ausschalten verringert und wenn sie kaputtgehen, müssen sie als Sondermüll entsorgt werden.

3. Halogenlampe

3.1 Funktionsweise von Halogenlampen

Die Halogenlampe ist eine Glühbirne, der zusätzlich Halogene wie Brom oder Jod hinzugefügt werden. Bei einer Glühbirne erhitzt der Strom den meist aus Wolfram bestehenden Glühfaden und bringt ihn zum Glühen (dazu wird die meiste Energie verbraucht). Glühbirnen wurden einst ausgepumpt, später mit einem Gasgemisch aus Argon und Stickstoff gefüllt. Die Halogenlampe funktioniert auf die gleiche Weise und hat die gleichen festen Bestandteile wie eine herkömmliche Glühbirne, lediglich das Füllgas ist ein anderes (eben Brom oder Jod).

3.2 Vor- und Nachteile von Halogenlampen

Halogenlampen sind kostengünstig und problemlos dimmbar. Sie sind nach dem Einschalten sofort hell und geben ein natürliches, intensives Licht von sich, das dem angenehmen Tageslicht ähnelt. Durch ihre kompakte Bauart sind sie universell einsetzbar – auch dort, wo nur wenig Platz vorhanden ist.

Die Nachteile von Halogenlampen im Vergleich zu LED und Kompaktleuchtstofflampen liegen in der Ineffizienz. Der Energieverbrauch und die Wärmeentwicklung sind hoch – Halogenlampen benötigen fast dreimal so viel Energie wie Energiesparlampen und fast viermal so viel wie moderne LEDs. Sie haben auch eine kürzere Lebensdauer – bis zu 4000 Stunden. Zudem werden einige Arten von Halogenlampen durch das sich ab September 2023 verschärfende Leuchtmittelverbot in der Schweiz betroffen sein (Niedervolthalogen-Spots GU4, GU5.3, G53 mit Reflektor und Abstrahlwinkel über 10°und Halogen Stablampen R7s über 2700 Lumen – ca. 140 Watt).

4. Fazit

Die Antwort darauf, welches Leuchtmittel am geeignetsten ist, hängt von der individuellen Situation ab. Die einen schwören auf das Licht von Halogenlampen, das am ehesten dem Licht der alten Glühbirnen ähnelt. Die anderen mögen es moderner und energieeffizienter. Ausserdem müssen die Leuchtmittel den geltenden Verordnungen bezüglich ihrer Energieeffizienz usw. entsprechen. Deshalb sollten Sie sich bei der Suche nach der passenden Beleuchtung von Experten beraten lassen, die durch ihr Know-how imstande sind, Ihre Wünsche und Bedürfnisse auf ideale Weise umzusetzen und unter einer Vielzahl an Modellen, Funktionen und Ausführungen die perfekte Lösung für eine harmonische Atmosphäre zu finden.