Beleuchtung

Was ist effiziente Beleuchtung?Anspruch und Wirklichkeit in der Lichttechnik-Werbung

Stefan Fassbinder

1. Licht – was ist das eigentlich?Definition:

Licht ist sichtbare elektromagnetische Strahlung. Daher ist

• »sichtbares Licht« ein weißer Schimmel,

• »ultraviolettes Licht« ein rundes Quadrat(allenfalls »Schwarzlicht« könnte man durchgehen lassen).

Sichtbar ist nur ein ganz kleiner Ausschnitt aller elektromagnetischer Strahlung – allerdings gerade der, wo die Sonne am stärksten strahlt.

Der Physiker: Welle oder Teilchen?

Der Techniker: Wellenlänge oder Frequenz?

Merkwürdig: Normalerweise werden Schwingungen nach ihrerFrequenz f bemessen. Nur beim Licht wählt man die Wellenlänge λ:

Hier: v = c = 299.792,5 km/s.

Beim Sprachgebrauch dagegen dient die Frequenz als Maß der Dinge.

Sonst hieße es »ultrarot« und »infraviolett«

(lat. ultra = oberhalb; infra = unterhalb)

𝝀=𝒗𝒇

Frequenzen, Wellenlängen, Energie eines Lichtquants im sichtbaren BereichNaturkonstanten: f 380THz 430THz 480THz 530THz 580THz 630THz 680THz 730THz 780THz

c = 299792,5 km/s λ 789nm 697nm 625nm 566nm 517nm 476nm 441nm 411nm 384nm

h = 6,260696 *10-34 Ws² 238J 269J 301J 332J 363J 394J 426J 457J 488J *10-21

1eV = 1,602177 *10-19 Ws 3,81eV 4,31eV 4,81eV 5,32eV 5,82eV 6,32eV 6,82eV 7,32eV 7,82eVW = h*f

Energie ← Quantensprung

Eine »Holzhammer-Methode« – etwas so sehr erwärmen, dass es hell glüht:

Temperaturstrahler (Warmstrahler)

Zwei »wissenschaftliche« Methoden – Elektronen anderweitig anregen:

Kaltstrahler(Gas-Entladung oder Halbleiter)

Es gibt grundsätzlich drei Arten,Licht zu erzeugen:

1.1 Qualität des Lichts –Die Farbtemperatur

Jeder Körper glüht bei gleicher Temperatur mit gleicher »Helligkeit« (was immer das ist) und mit gleicher Farbzusammensetzung.

Die Sonne ist z. B. ein (sehr warmer) Temperaturstrahler.

Sie hat eine Oberflächentemperatur von knapp 5800°C (gut 6000 K).

Sonnenlicht hat somit eine Farbtemperatur von ≈ 6000 K.

(Anmerkung: Tageslicht ≠ Sonnenlicht!)

»Die Lampe hat eine Farbtemperatur von x K« heißt jedoch lediglich:

»Die Lichtfarbe sieht ähnlich aus wie ein x K heißer Körper glüht«.

Dies erschöpft sich oft in einer nur entfernten Ähnlichkeit.

Formal richtig heißt es daher: »ähnlichste Farbtemperatur«.

1.1 Qualität des Lichts –Der Farbwiedergabe-Index Ra ist

• eine komplizierte Angelegenheit mit zum Teil verwirrendem Bestimmungs-Verfahren

• und keineswegs ein lineares oder logarithmisches Maß!

• Er kann theoretisch auch weit ins Negative abrutschen!

• Doch auch positive Werte besagen unter Umständen wenig Gutes:

»Von der Industrie wird der Index … geschätzt, weil er auch Lampen mit be scheidener, weil lückenhafter spektraler Verteilung noch ganz passable Ra Werte um die 80 be schert. Nach unserer Erfahrung muss eine Lichtquelle … schon sehr miserabel sein, um deutlich kleinere Zahlenwerte zu erreichen«.

www.dial.de/DIAL/de/home/weitere-news/newsdetails/article/lichtwissen_der_allgemeine_farbwiedergabeindex_ra.html

Modifizierte Halogen-Metalldampflampe

Natriumdampflampe (≠ Halogen-Glühlampe!)

HST-CRI 825 HIT 925

Ra = 77 Ra = 93

2748 K 2643 K

Sprach‘s und führte den Vergleich vor:

Messwerte bestätigen dies …… und leiten gleich zum nächsten Thema

Natriumdampflampe Halogen-Metalldampflampe

HST-CRI 825 HIT 925

≈ 50 lm/W ≈ 100 lm/W

Ra = 77 Ra = 93

2748 K 2643 K

1.2 Quantität des Lichts:Energieverbrauch überwiegt alles

• In Deutschland werden 11% der Strom-Erzeugung zur Beleuchtung eingesetzt.

• In der EU sind es 14%.

• Weltweit sind es 19% (Osram)

• Davon entfallen aber 95% auf die Nutzungsphase!

• Herstellung, Handel, Transport und Entsorgung sind also von vergleichsweise geringem Einfluss

Eine etwas komplizierte Beziehung: Wirkungsgrad und Lichtausbeute

Der Wirkungsgrad energietechnischer Anlagen und Geräte wird gewöhnlich in Prozent angegeben:

Abgabeleistung / Aufnahmeleistung.

Nur beim Licht klappt das nicht, denn der Mensch sieht verschiedene Farben unterschiedlich hell.

Den Lichtstrom einer Lichtquelle misst man in Lumen [lm].

In diese Einheit ist die Abhängigkeit unserer Empfindlichkeit von der Farbe (Wellenlänge / Frequenz) des Lichtes bereits eingearbeitet.

Der Wirkungsgrad heißt dann »Lichtausbeute«und wird in Lumen pro Watt [lm/W] angegeben.

Eine etwas komplizierte Beziehung: Wirkungsgrad und Lichtausbeute

Theoretisch hat die effizienteste Lichtquelle eine Lichtausbeutevon 683 lm/W, was einem Wirkungsgrad von 100% entspräche.

Doch dies gilt nur für monochromatisches Licht von 555 nm Wellenlänge, wo das Auge die größte Empfindlichkeit aufweist.

Solches Licht will aber niemand haben.

Außer vielleicht an der Ampel.

Bei rein weißem Licht entsprächen 182 lm/Weinem energetischen Wirkungsgrad von 100%.

Bei einem Warmstrahler mit einem Maximum bei 555 nm (Sonnenlicht) käme man auf 198 lm/W.

Vereinfachtes Beispielmit nur 10 statt 400 Werten

Homogen Warmstrahler 5800 K MonochromatischS

tra

hlu

ng

s-

leis

tun

g

Lic

hts

tro

m

Str

ah

lun

gs

-le

istu

ng

Lic

hts

tro

m

Str

ah

lun

gs

-le

istu

ng

Lic

hts

tro

m

380nm 0,100W 0,003lm 0,094W 0,003lm 0,000W 0,000lm420nm 0,100W 0,273lm 0,106W 0,291lm 0,000W 0,000lm465nm 0,100W 5,047lm 0,114W 5,731lm 0,000W 0,000lm510nm 0,100W 34,355lm 0,115W 39,467lm 0,000W 0,000lm555nm 0,100W 68,300lm 0,112W 76,546lm 1,000W 683,000lm600nm 0,100W 43,097lm 0,107W 45,943lm 0,000W 0,000lm645nm 0,100W 9,439lm 0,100W 9,403lm 0,000W 0,000lm690nm 0,100W 0,561lm 0,092W 0,516lm 0,000W 0,000lm735nm 0,100W 0,025lm 0,084W 0,021lm 0,000W 0,000lm780nm 0,100W 0,001lm 0,077W 0,001lm 0,000W 0,000lm

Summe 1,000W 161,101lm 1,000W 177,921lm 1,000W 683,000lm

We

llen

län

ge Homogen Warmstrahler 5800 K Monochromatisch

Str

ah

lun

gs

-le

istu

ng

Lic

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tro

m

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ng

Lic

hts

tro

m

Str

ah

lun

gs

-le

istu

ng

Lic

hts

tro

m

380nm 0,100W 0,003lm 0,094W 0,003lm 0,000W 0,000lm420nm 0,100W 0,273lm 0,106W 0,291lm 0,000W 0,000lm465nm 0,100W 5,047lm 0,114W 5,731lm 0,000W 0,000lm510nm 0,100W 34,355lm 0,115W 39,467lm 0,000W 0,000lm555nm 0,100W 68,300lm 0,112W 76,546lm 1,000W 683,000lm600nm 0,100W 43,097lm 0,107W 45,943lm 0,000W 0,000lm645nm 0,100W 9,439lm 0,100W 9,403lm 0,000W 0,000lm690nm 0,100W 0,561lm 0,092W 0,516lm 0,000W 0,000lm735nm 0,100W 0,025lm 0,084W 0,021lm 0,000W 0,000lm780nm 0,100W 0,001lm 0,077W 0,001lm 0,000W 0,000lm

Summe 1,000W 161,101lm 1,000W 177,921lm 1,000W 683,000lm

We

llen

län

ge

Die vollständige Rechnungmit 400 Werten würde zu folgendem Ergebnis führen:

Homogen Warmstrahler 5800 K MonochromatischS

tra

hlu

ng

s-

leis

tun

g

Lic

hts

tro

m

Str

ah

lun

gs

-le

istu

ng

Lic

hts

tro

m

Str

ah

lun

gs

-le

istu

ng

Lic

hts

tro

m

380nm 0,0025W 0,00007lm 0,00231W 0,00006lm 0,00000W 0,000lm381nm 0,0025W 0,00007lm 0,00232W 0,00007lm 0,00000W 0,000lm382nm 0,0025W 0,00008lm 0,00233W 0,00007lm 0,00000W 0,000lm383nm 0,0025W 0,00009lm 0,00234W 0,00008lm 0,00000W 0,000lm

⁞ ⁞ ⁞ ⁞ ⁞ ⁞ ⁞555nm 0,0025W 1,70750lm 0,00275W 1,87842lm 1,00000W 683,000lm

⁞ ⁞ ⁞ ⁞ ⁞ ⁞ ⁞777nm 0,0025W 0,00003lm 0,00189W 0,00002lm 0,00000W 0,000lm778nm 0,0025W 0,00003lm 0,00189W 0,00002lm 0,00000W 0,000lm779nm 0,0025W 0,00003lm 0,00188W 0,00002lm 0,00000W 0,000lm

Summe 1,0000W 182,457lm 1,00000W 197,813lm 1,00000W 683,000lm

We

llen

län

ge

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0lm/W

100lm/W

200lm/W

300lm/W

400lm/W

500lm/W

600lm/W

700lm/W

380nm 460nm 540nm 620nm 700nm 780nm

ƞ →

λ →

V(λ) nach CIE von 1924

RelativeIntensität desSonnenlichts

Die fast vollständige Wahrheit

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0lm/W

250lm/W

500lm/W

750lm/W

1000lm/W

1250lm/W

1500lm/W

1750lm/W

380nm 460nm 540nm 620nm 700nm 780nm

ƞ →

λ →

Nacht (skotopisch) ‒ V'(λ) nach CIE von 1951

Tag (photopisch) ‒ V(λ) nach CIE von 1924

Relative Intensität desSonnenlichts

Die vollständige Wahrheit

Sprachliche Vielfalt

Der E-Techniker unterscheidet zwischenLeuchtstofflampen und Entladungslampen.

Warum das?Der Landwirt unterscheidet ja auch nicht Kühe von Vieh!

Na ja, manche Techniker unterscheiden doch auch zwischenStahl und Metall, Eisen und Stahl, Metall und Eisen…

… und andere zwischen Halogenlampen und Glühlampen!

Merke:

• Die Leuchtstofflampe stellt nur einen Sonderfall der Entladungslampe dar.

• Die Halogenlampe stellt nur einen Sonderfall der Glühlampe dar.

• Weiße LED von heute sind auch Leuchtstofflampen.

Inkonsequent – zweierlei Maß: Licht und Schall

0 dB(A) ist der geringste Schalldruck, den der Mensch noch hören kann.

10 dB(A) ist das 10-Fache davon.



…

Beim Licht dagegen messen wir linear.

Das ist eigentlich nicht richtig, denn unser Helligkeitsempfinden ist ebenfalls logarithmisch und umfasst einen entsprechend weiten Bereich:

Geringste Beleuchtungsstärke, bei der man etwas erkennt:0,0001 lx

Mondschein: 0,2 lx

Vorgeschriebene Mindest-Beleuchtungsstärke im Büro: 500 lx

Sonnenschein: bis zu 100.000 lx

Inkonsequent – zweierlei Maß: Licht und Schall

Der Bereich

umfasst also 11 Zehnerstellen!

Folge:

Den Unterschied z. B. zwischen50 Lux [lx] und 100 lx [lm/m²] sieht man kaum.

Der Kampf um das letzte Lumen pro Watt hat also etwas vom Streit um Kaisers Bart.

Aber wir machen jetzt trotzdem mal mit …

2. Nachruf auf heiße Sachen: Glühlampen

Energieverbrauch in Abhängigkeit vom Lichtstrom

ABMK 101F020 D 02/00

OriginalHersteller-Folie

300

200

150

100

90

80

70

140

%

130

120

110

105

100

80

60

50

40

30

25

400

90 95 100 105 110%

90 95 100 105 110%Spannung

Spannung

rel.

Bet

riebs

wer

te

rel.

Bet

riebs

wer

teähnliche Farbtemperatur

Leistungsaufnahme

Lichtst

rom

Lebensdauer

0 lm/W

3 lm/W

6 lm/W

9 lm/W

12 lm/W

15 lm/W

0 lm

100 lm

200 lm

300 lm

400 lm

500 lm

600 lm

700 lm

800 lm

900 lm

1000 lm

0 V 50 V 100 V 150 V 200 V 250 V

ƞ →

Φ→

U →

Φ

ƞ

MessungGlühlampe 60 W, gedimmt

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

200nm 400nm 600nm 800nm 1000nm

rela

tive

Inte

ns

itä

t →

λ →

Spektrale Verteilung –Sonne: 5800 K

UV Licht IR (Wärme)

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

200nm 400nm 600nm 800nm 1000nm

rela

tive

Inte

ns

itä

t →

λ →

Spektrale Verteilung –Allgebrauchs-Glühlampe: 2700 K


0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

200nm 400nm 600nm 800nm 1000nm

rela

tive

Inte

ns

itä

t →

λ →

Spektrale Verteilung –Halogen-Glühlampe: 3000 K (optimistisch!)


Schmelzpunkt Wolfram:

3680 K = 3406 °C

Halogen-Glühlampen: Mit zweierlei Maß!

Übliche Nennspannung:12 V

Übliche Betriebsspannung (1999): 11,6 V

Übliche Betriebsspannung (2006): 11,5 V

Übliche Betriebsspannung (2013): 11,4 V→

Wie wird dann wohl gemessen? – Na klar:

Die Lichtstrom-Bestimmung bei 12,0 V

Die Lebensdauer-Ermittlung bei 11,4 V

(www.dial.de)

Ein Glühlampen-Verbotgibt‘s übrigens gar nicht.

Es gibt – sinnvollerweise – nur Mindestwerte für die Lichtausbeute (die eine Glühlampe jedoch nicht erfüllen kann).

Sollte jemals ein Glühdraht erfunden werden, der bei 5800°C noch nicht schmilzt, so schafft eine damit hergestellte Glühlampe 198 lm/W!

Und die dürfte dann auch verkauft werden.

LED dagegen werden staatlich gefördert, weil sie LED heißen – ohne eine bestimmte Effizienz nachweisen zu müssen. Dazu später mehr.

3. Leuchtstofflampen vorn –bei Quantität, Qualität und Effizienz

• In der EU wird 80% allen Lichts in der Öffentlichkeit und im Gewerbe erzeugt.

• Nur 20% entfallen auf Wohnräume.

• Die Beleuchtungs-Industrie macht mittlerweile schon≈ 35% ihres Umsatzes mit LED.

• Allerdings sind diese immer noch gut 10 Mal so teuer.

• Will sagen: >95% allen Lichts wird nach wie vor von anderen Lampen erzeugt.

• Weitaus das meiste von Leuchtstofflampen.

Dazu benötigt man Vorschaltgeräte. Warum?

Weil man sonst Leuchtstofflampen entwedergar nicht zum Leuchten bringt, oder es knallt!

Zwei Prinzipien stehen zur Verfügung:

1. Induktives (magnetisches) Vorschaltgerät

… entweder als billigstes »konventionelles Vorschaltgerät« (KVG) oder als Verlust-minimiertes »verbessertes Vorschaltgerät« (VVG)

Zwei Prinzipien stehen zur Verfügung:

2. Elektronisches Vorschaltgerät (EVG)

Beim induktiven Vorschaltgerätbenötigt man außerdem:

• Einen Starter,• einen Kompensations-Kondensator.

Dabei bietet der Kondensator wenig Anlass zu kontroversen Debatten…

…aber beim Starter gibt es wieder zwei Alternativen:

Die herkömmlichen, weit verbreiteten Glimmstarter…

Starter

Lampe

Vorschaltgerät

Lichtschalter

Glühkathode Glühkathode

230 V

50 Hz

Glimm- Entladung

230 V

50 Hz

Vorglühen

230 V

50 Hz

Zündung Betrieb

230 V

50 Hz

…und die wenig bekannten elektronischen Starter

Elektronischer Starter

Lampe

Vorschaltgerät

Lichtschalter

Glühkathode Glühkathode

230 V

50 Hz

Mit einem Glimmstarter

ist der Zündzeitpunkt völlig willkürlichund der Erfolg somit fragwürdig!

findet die Zündung stets genau am Stromscheitel statt – und ist somit immer von Erfolg gekrönt!

Mit elektronischem Starter

Die drei Fragezeichen der Vorschaltgeräte:

• EVG-Systeme haben meist sehr gute Gesamt-Wirkungsgrade

• VVG-Systeme haben gute Wirkungsgrade, wenn man die Betriebs-Bedingungen beachtet!

• VVG verursachenleichte Ober-schwingungen

• VVG sind anfällig gegen Spannungs-schwankungen

• EVG sind emp-findlich gegen Transienten

• EVG senden HF-Störungen aus

• VVG verursachen viel Grund-schwingungs-Blindleistung,doch deren Kompensation ist kein Kunststück

• EVG verursachen mehr oder weniger Verzerrungs-Blindleistung

3.3 Wirkungsgrad3.1 EMV 3.2 Blindleistung

3.3 Der Dauerbrenner Energie-Effizienz – Leuchtstofflampen effektiv auf Platz 1

Erst einmal mit einem alten Gerücht aufräumen:

»Leuchtstofflampen verbrauchen beim Start furchtbar viel Strom; also für kurze Zeit lieber brennen lassen statt auszuschalten!«

Während dieses Gerücht älter ist als das EVG und sich daher auf VVG beziehen muss, kann es nicht wirklich stimmen, denn:

So viel Energie kann man über einen 16-A-Automaten gar nicht in ein paar Sekunden ziehen.

Also worum geht es dann?

Ab wann lohnt das Ausschaltenbei T8-Leuchtstofflampen mit VVG EEI=B1?

Glimmstarter Elektronik-Starter

brennen lassen

aus-schalten

brennen lassen

aus-schalten

kostet (mit folgenden Daten):Strompreis 12 c/kWhLebensdauer 15000 hLampenpreis 2,50 €Ausschaltzeit keine 00:10:45h keine 00:00:38hKosten 0,1375 Cent 0,1376 Cent 0,0081 Cent 0,0081 CentLampenpreis 2,30 €Ausschaltzeit keine 00:26:21h keine 00:01:41hKosten 0,1265 Cent 0,1265 Cent 0,0081 Cent 0,0081 Cent

Mess-bedingungen

18W

58W

Das stimmt: Ausschalten ist unwirtschaftlich, wenn …

Alte EU-Verordnung 2000/55/EG:

Zielsetzung Entwurf April 2000:

Das Fernziel dieser Verordnung ist eine Ablösung der verlustreichen induktiven Vorschaltgeräte durch die verlustärmeren elektronischen, die zusätzlich umfang-reiche Sparmöglichkeiten wie Dimmung bieten können

Zielsetzung der endgültigen Verordnung Sept. 2000:

Mit dieser Richtlinie soll der Energieverbrauch … gesenkt werden, und zwar durch einen schrittweisen Übergang von den weniger effizienten zu den effizienteren Vorschaltgeräten, die außerdem weit reichende Energiesparfunktionen aufweisen können

Praxis der alten Ver-ordnung:

è

Theorie der alten Verordnung:58 W = 50 W? 67 W = 55 W?

Typ Mess- Messwerte Rechenwerte

(Prüf- bedingungen U Pges PVG PLampe Φ

ling) V W W W lm

220,0 56,24 6,57 49,70 4662

222,0 57,24 6,84 50,41 4718

Nennspannung 230,0 61,42 8,01 53,36 4952

240,0 66,40 9,60 56,72 5198

Nennleistung 244,0 68,53 10,31 58,00 5306

250,0 71,60 11,50 59,91 5420

220,0 54,85 4723

Nennspannung 230,0 54,80 4718

240,0 54,86 4724

250,0 54,72 4723

58W T8-Lampe

mit VVG Kl. B1

58W T8-Lampe

mit EVG Kl. A3

Lampen-Bemessungs-

leistung

Maximale Leistungs-Aufnahme Lampe mit Vorschaltgerät (Nennwerte der alten

Verordnung 2000/55/EU)

Max.

Klasse

D C B2 B1 A3 A2

15W 14W >25W 25W 23W 21W 18W 16W18W 16W >28W 28W 26W 24W 21W 19W30W 24W >40W 40W 38W 36W 33W 31W36W 32W >45W 45W 43W 41W 38W 36W38W 32W >47W 47W 45W 43W 40W 38W58W 50W >70W 70W 67W 64W 59W 55W70W 60W >83W 83W 80W 77W 72W 68W

50 Hz (KVG/ VVG)

HF (EVG)

3000lm

4000lm

5000lm

6000lm

7000lm

30W

40W

50W

60W

70W

190V 200V 210V 220V 230V 240V 250V

Φ ↑P ↑

U →

Elektrische Leistung VVG Elektrische Leistung EVG

Lichtstrom VVG Lichtstrom EVG

Praxis der alten Verordnung:

ΔP ≈ 2,5 W

ΔΦ ≈ 4%

ΦVVG = ΦEVG

PVVG

PEVG

Neue Verordnung 245/2009(Umsetzungsrichtlinie 2005/32/EG):

•Getrennte Bewertung von Lampe und Vorschaltgerät (endlich auch Mindest-Lichtausbeuten für Lampen!)

•Gleiche Grenzwerte für VVG und EVG, jetzt nach Formel berechnet:

•Gleiche Messverfahren für VVG und EVG•Messung bei gleichem Lichtstrom•Grenzwerte für Leerlauf-Verbrauch bei dimmbaren EVG

13638

36*2

LampeLampe

Lampe

PP

P

Tabelle der neuen Klassen für Vorschaltgeräte

Tabelle 17 der EU-Verordnung 245/2009 – Anforderungen an den Energie-Effizienz-Index EEI für nicht dimmbare Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen

Lampendaten Wirkungsgrade nicht dimmbarer Vorschaltgeräte (P Lampe/P Eingang)

Lampen-typ

Nenn-leistung

Bemessungs-leistung

EEI-Klasse (für Stufen 1 und 2)EBb FL

(für Stufe 3)

50 Hz HF B2 B1 A3 A2 A2 BAT 50 Hz HF

15W 15,0W 13,5W 62,0% 67,9% 75,0% 84,4% 87,8% 82,8% 81,9%

T8 18W 18,0W 16,0W 65,8% 71,3% 76,2% 84,2% 87,7% 84,1% 83,2%

T8 30W 30,0W 24,0W 75,0% 79,2% 72,7% 77,4% 82,1% 87,0% 85,8%

T8 36W 36,0W 32,0W 79,5% 83,4% 84,2% 88,9% 91,4% 87,8% 87,3%

T8 38W 38,5W 32,0W 80,4% 84,1% 80,0% 84,2% 87,7% 88,1% 87,3%

T8 58W 58,0W 50,0W 82,2% 86,1% 84,7% 90,9% 93,0% 89,6% 89,1%

T8 70W 69,5W 60,0W 83,1% 86,3% 83,3% 88,2% 90,9% 90,1% 89,7%

T5-E 21W --- 20,7W --- --- 79,6% 86,3% 89,3% --- 85,0%

T5-E 24W --- 22,5W --- --- 80,4% 86,5% 89,6% --- 85,5%

T5-E 28W --- 27,8W --- --- 81,8% 86,9% 89,8% --- 86,6%

T5-E 35W --- 34,7W --- --- 82,6% 89,0% 91,5% --- 87,6%

T5-E 39W --- 38,0W --- --- 82,6% 88,4% 91,0% --- 88,0%

T5-E 49W --- 49,3W --- --- 84,6% 89,2% 91,6% --- 89,0%

T5-E 54W --- 53,8W --- --- 85,4% 89,7% 92,0% --- 89,3%

T5-E 80W --- 80,0W --- --- 87,0% 90,9% 93,0% --- 90,5%

TC-DD 55W --- 55,0W --- --- 84,6% 90,2% 92,4% --- 89,4%

Tabelle 17 der EU-Verordnung 245/2009 – Anforderungen an den Energie-Effizienz-Index EEI für nicht dimmbare Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen

Lampendaten Wirkungsgrade nicht dimmbarer Vorschaltgeräte (P Lampe/P Eingang)

Lampen-typ

Nenn-leistung

Bemessungs-leistung

EEI-Klasse (für Stufen 1 und 2)EBb FL

(für Stufe 3)

50 Hz HF B2 B1 A3 A2 A2 BAT 50 Hz HF

15W 15,0W 13,5W 62,0% 67,9% 75,0% 84,4% 87,8% 82,8% 81,9%

T8 18W 18,0W 16,0W 65,8% 71,3% 76,2% 84,2% 87,7% 84,1% 83,2%

T8 30W 30,0W 24,0W 75,0% 79,2% 72,7% 77,4% 82,1% 87,0% 85,8%

T8 36W 36,0W 32,0W 79,5% 83,4% 84,2% 88,9% 91,4% 87,8% 87,3%

T8 38W 38,5W 32,0W 80,4% 84,1% 80,0% 84,2% 87,7% 88,1% 87,3%

T8 58W 58,0W 50,0W 82,2% 86,1% 84,7% 90,9% 93,0% 89,6% 89,1%

T8 70W 69,5W 60,0W 83,1% 86,3% 83,3% 88,2% 90,9% 90,1% 89,7%

T5-E 21W --- 20,7W --- --- 79,6% 86,3% 89,3% --- 85,0%

T5-E 24W --- 22,5W --- --- 80,4% 86,5% 89,6% --- 85,5%

T5-E 28W --- 27,8W --- --- 81,8% 86,9% 89,8% --- 86,6%

T5-E 35W --- 34,7W --- --- 82,6% 89,0% 91,5% --- 87,6%

T5-E 39W --- 38,0W --- --- 82,6% 88,4% 91,0% --- 88,0%

T5-E 49W --- 49,3W --- --- 84,6% 89,2% 91,6% --- 89,0%

T5-E 54W --- 53,8W --- --- 85,4% 89,7% 92,0% --- 89,3%

T5-E 80W --- 80,0W --- --- 87,0% 90,9% 93,0% --- 90,5%

TC-DD 55W --- 55,0W --- --- 84,6% 90,2% 92,4% --- 89,4%

induktiv (mag-netisch) (KVG)

induktiv (mag-netisch) (VVG)

elektronisch (EVG)mit Warmstart

D C B2 B1 A3 A2 A1

Vossloh-Schwabe (2003) 8,50€ 13,50€ 55,50€ 106,50€

Vossloh-Schwabe (2008) 13,94€ 14,56€ 33,00€ 50,00€ 106,50€

Amortisationszeiten (mit obigen Preisen von Vossloh-Schwabe)

Betriebsdauer: 3000 h/a Nenn- Messung bei

Strompreis: 0,12 €/kWh werte U =U N Φ M=Φ E

2,31a 1,84a 1,87a

0,57a 0,87a 0,87a

4,54a 4,80a 9,06a

5,69a 7,74a 35,14a

7,69a

10,94a

Ersatz eines KVG Kl. C durch ein VVG Kl. B1

Katalogpreise für ein Vorschaltgerät230V 50Hz 58W

Ersatz eines VVG Kl. B2 durch ein VVG Kl. B1

Ersatz eines KVG Kl. C durch ein EVG Kl. A2

Ersatz eines VVG Kl. B1 durch ein EVG Kl. A2

Ersatz eines KVG Kl. C durch ein EVG Kl. A3

Ersatz eines VVG Kl. B1 durch ein EVG Kl. A3

Vorbehalt hierbei:

Vorsicht mit Katalogpreisen!

Eine allgemein gültige Amortisationszeit lässt sich nicht angeben, da oft politische Preise im Spiel sind

Was lohnt sich,und was lohnt sich nicht?

Bei gleicher Spannung Bei gleichem Lichtstrom

15c/kWh 20c/kWh 25c/kWh 15c/kWh 20c/kWh 25c/kWh

Ersatz eines VVG B1 für eine T8-Lampe 18 Wdurch EVG A2 spart 1 € in

1248h 936h 749h 946h 709h 567h

Ersatz eines Tandem-VVG B1 für 2 T8-Lampen je 18 Wdurch Doppel-EVG A2 spart 1 € in

1178h 883h 707h 1089h 817h 654h

Ersatz eines VVG B1 für TC-D-Lampe 18 Wdurch EVG A2 spart 1 € in

1692h 1269h 1015h 1091h 818h 655h

Ersatz eines VVG B1 für eine T8-Lampe 58 Wdurch EVG A3 spart 1 € in

1007h 755h 604h 3139h 2355h 1884h

Wie lange dauert es,bis 1 € an Stromkosten gespart ist?

Wie also beurteilen,was sich lohnt und was nicht?

Die Frage muss lauten, wie lange es dauert, bis der erste Euro an Energiekosten eingespart ist.

Je nach dem, was man womit vergleicht, dauert dies zwischen ≈ 600 und ≈ 3000 Betriebsstunden.

Jedoch ein Blick in die alte Verordnung 2000/55/EG zeigte schon damals:

T8-Lampe mit VVG Kl. B1:System-Nennleistung 64 WLampen-Nennleistung 58 WVerlustleistung 6 Wentsprechend 9,4%

T5-Lampe mit EVG Kl. A3:System-Nennleistung 63 WLampen-Nennleistung 54 WVerlustleistung 9 Wentsprechend 16,7%

Die 10 Vorteile der EVG

1.

EVG haben eine geringere Verlustleistung

0W

25W

50W

75W

D C B2 B1 A3 A2 A1

Pm

ax→

Maximalwerte (Klasse A1 ungedimmt– volle Helligkeit) nach 2000/55/EG

LampenleistungVG-Verlustleistung


2.

Die Leuchte weist einen besseren Gesamt-Wirkungs-grad auf, und zwar nicht nur auf Grund der geringen Verluste im EVG, sondern auch wegen des bei der Hochfrequenz-Betriebs-art (etwa 20 kHz … 60 kHz) besseren Wirkungsgrads der Lampe. Die Lampe wird entsprechend mit geringerer Leistung gespeist

Doch leider

• beträgt der Unterschied des HF-Effekts nur 3,6%! (Imperial College, London)

• Die alte Verordnung betrachtete nur die elektrischen Nennwerte und sagte nichts über die Helligkeit aus. Diese ist beim EVG schon 4% geringer

• Die praktische Auslegung der VVG weicht erheblich von den Nennwerten ab

Lampen-Bemessungs-

leistung

Maximale Leistungs-Aufnahme Lampe mit Vorschaltgerät (Nennwerte der alten Verordnung

2000/55/EU)

Max. gefundene Katalogdaten

50Hz (KVG/ VVG)

HF (EVG)

Klasse D

Klasse C

Klasse B2

Klasse B1

Klasse A3

Klasse A2

15W 14W >25W 25W 23W 21W 18W 16W

18W 16W >28W 28W 26W 24W 21W 19W

30W 24W >40W 40W 38W 36W 33W 31W

36W 32W >45W 45W 43W 41W 38W 36W

38W 32W >47W 47W 45W 43W 40W 38W

58W 50W >70W 70W 67W 64W 59W 55W

70W 60W >83W 83W 80W 77W 72W 68W



3.

Das 100-Hz-Flimmern des Lichts entfällt bei dieser hohen Betriebsfrequenz der Lampe

Jedoch:

Das Flimmern wäre kein Thema, wollte der Fachverband Licht im ZVEI nicht die bewährte Serien-Kompensation der Blindleistung von Leuchtstofflampen abschaffen. Die hierfür vorgebrachten Gründe sind nicht dem Prinzip, sondern einer zu groß festgelegten Kapazität zuzuschreiben

? Ach, übrigens:

Wird nicht beim Fernsehgerät die 100-Hz-Technik als der flimmerfreie Fortschritt gepriesen?


4.

Die meisten (?) EVG verfügen über Warmstart-Fähigkeit (Kathoden-Vorheizung vor dem Zünden), was den Lampen-Verschleiß mindert

Jedoch:

Seien Sie auf der Hut vor dem alten Hut!

Die Warmstart-Fähigkeit mag bei EVG ein Extra zum Extra-Preis sein; bei KVG und VVG gehört sie unabdingbar zum System, seit es Leuchtstofflampen gibt. Anders geht es überhaupt nicht!


5.

EVG verfügen oft über »Cut-Off-Technologie« (Abschaltung der Kathoden-Vorheizung nach dem Zünden), was den Verschleiß mindert und noch mehr Energie spart

Jedoch:

Sie sollten sich hüten vor noch mehr alten Hüten!

Die Cut-Off-Technik mag bei EVG ein Extra zum Extra-Preis sein; bei KVG und VVG gehört sie unabdingbar zum System, seit es Leuchtstofflampen gibt. Anders geht es überhaupt nicht!


6.

Die Lebensdauer der Leuchtstofflampen ist etwa 30% länger – vorausgesetzt, die EVG verfügen über den so genannten Warmstart

Jedoch:

Die Lebensdauertests von Leuchtstofflampen an KVG / VVG werden mit herkömmlichen Glimmstartern statt mit den viel fortschrittlicheren elektronischen Startern durchgeführt. So wird ein Start stets durch mehrere Startversuche ersetzt, während die Anzahl der Startvorgänge für die Lebensdauer der Lampe entscheidend ist


6. Jedoch:

Über den Kaltstart schweigen sich die EVG-Hersteller aus. Dabei ist das Kaltstart-EVG das Standard-EVG, und das ist noch schlechter als der Glimmstarter!

Merke:

• Erfahrungswert für Dauerbetriebganz ohne Schalten → ≈ 60.000 h Lebensdauer

• Lampen-Lebensdauerprüfung nach IEC 60081: Durchzuführen mit Startern nach IEC 60155, d. h. mit Glimmstartern!

• Prüfzyklus:2:45 h an / 0:15 h aus → ≈ 15.000 h Lebensdauer,

→ 5455 Schaltungen, die etwa→ 45.000 h Lebensdauer kosten


6.

Die hier ausgestellten Lampen werden unter Prüfbedingungen nachIEC 60155 für Starter betrieben:40 s ein / 20 s aus

0h

10000h

20000h

30000h

40000h

50000h

60000h

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Leb

ensd

auer

→

Gesamtzahl der Starts während des Tests →

Lebensdauer von Leuchtstofflampenin Abhängigkeit von der Anzahl

der Startvorgänge

mit Glimmstarter

0h

10000h

20000h

30000h

40000h

50000h

60000h

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Leb

ensd

auer

→



der Startvorgänge

mit Warmstart-EVGmit Glimmstarter

0h

10000h

20000h

30000h

40000h

50000h

60000h

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Leb

ensd

auer

→



der Startvorgänge

mit Warmstart-EVGmit Glimmstarter mit Kaltstart-EVG

0h

10000h

20000h

30000h

40000h

50000h

60000h

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Leb

ensd

auer

→



der Startvorgänge

mit elektron. Startermit Warmstart-EVGmit Glimmstarter mit Kaltstart-EVG


IEC 60081


7.

EVG sind auch mit Sofortstart-Fähigkeit verfügbar

Jedoch:

Werden EVG als »sofort startend« angepriesen, so bedeutet dies, dass das extra zu bezahlende Extra des Warmstarts weggelassen wurde. Gut, dass dies bei KVG / VVG überhaupt nicht geht! Die Lampen danken es Ihnen. Als Kompromiss gibt es sehr schnelle elektronische Starter, die innerhalb von 0,5 s zünden


8.

Defekte Lampen werden automatisch abgeschaltet, statt die Anwesenden durch ständige Neustart-Versuche zu nerven (und während dessen auch noch im Vorschaltgerät erhöhte Verluste zu verursachen)

Jedoch:

Mit KVG / VVG gibt es bei Verwendung elektronischer Starter ebenfalls keine Neustart-Versuche bei defekten Lampen


9.

Mit EVG lassen sich die noch effizienteren T5-Lampen einsetzen, die nur an EVG funktionieren

Und was ist dann das hier?

?


9.


Und was ist das hier?

0:05 min


9.


Von den Kaltstart-Eigenschaften einmal ganz abgesehen …

0:20 min0:40 min1:00 min1:20 min1:40 min2:00 min

2*3

5 W

mit

EV

G A

2

2*3

5 W

mit

EV

G A

1

2*3

5 W

mit

VV

G A

2


Doch gut, dass T5-Lampen nur am EVG betrieben werden können und daher niemals flackern, auch nicht am Ende der Lebensdauer!

Außer vielleicht 2014 in einem Tagungsraum der DGUV in der Bildungsstätte Dresden…


9.

Mit EVG lassen sich die noch effizienteren T5-Lampen einsetzen…

Na ja, es gibtT5-Lampen und T5-Lampen!

Kommt drauf an, ob sie HO oder HE heißen

Vergleich T5- und T8-LeuchtstofflampenLampe T5 »HE« T8 (Messwerte) T5 »HO« (Katalogwerte)

Länge 1449mm 1500mm 1449mm

betrieben mit EVG (HF) VVG (50Hz) EVG (HF)

Nennwert VVG (50Hz) 58W 49W 54W 80W

System (Angabe)42W (A3)39W (A2)

–67W (B2)64W (B1)

–58W (A3)55W (A2)

63W (A3)60W (A2)

92W (A3)88W (A2)

System (Messung) 37W (A1) 55W 61W 69W – –

Lampe (Messung) – 49W 53W 58W – –

Systemspannung 207V...253V 217V 230V 244V 207V...253V 207V...253V 207V...253V

Lichtstrom 3300lm 4596lm 4951lm 5305lm 4300lm 4450lm 6150lm

System-Lichtausbeute

79lm/W (A3)85lm/W (A2)

84lm/W (B1, Messung)



74lm/W (A3)78lm/W (A2)

71lm/W (A3)74lm/W (A2)

67lm/W (A3)70lm/W (A2)

Le

istu

ng


9.


Und vergleichen wir doch erst einmal die neuen Grenzwerte für Lampen:

»Folgerichtig« heißt es dann weiter in der 245/2009:

Tabelle 1 der EU-Verordnung 245/2009:Mindest-Bemessungswerte der Lampenwirkungsgrade,

100-h-Anfangswerte für T8- und T5-LampenT5 (16 mm Ø)

HE (High Efficiency) HO (High Output)Nenn-

leistungWirkungs-

gradNenn-

leistungWirkungs-

gradNenn-

leistungWirkungs-

grad15W 63lm/W 14W 86lm/W 24W 73lm/W18W 75lm/W 21W 90lm/W 39W 79lm/W25W 76lm/W 28W 93lm/W 49W 88lm/W30W 80lm/W 35W 94lm/W 54W 82lm/W36W 93lm/W 80W 77lm/W38W 87lm/W58W 90lm/W70W 89lm/W

T8 (26 mm Ø)

»Anforderungen der zweiten Stufe

Die Anforderungen, die in der ersten Stufe nur für Zweisockel-Leuchtstofflampen mit 26 mm Durchmesser (T8) gelten, gelten nun für alle Zweisockel-Leuchtstofflampen anderen Durchmessers als 16 mm (T5-Lampen)«

Leuchtstofflampen müssen also effizient sein – es sei denn, ihr Durchmesser betrage zufällig gerade 16 mm!

Tabelle 1 der EU-Verordnung 245/2009:Mindest-Bemessungswerte der Lampenwirkungsgrade,

100-h-Anfangswerte für T8- und T5-LampenT5 (16 mm Ø)

HE (High Efficiency) HO (High Output)Nenn-

leistungWirkungs-

gradNenn-

leistungWirkungs-

gradNenn-

leistungWirkungs-

grad15W 63lm/W 14W 86lm/W 24W 73lm/W18W 75lm/W 21W 90lm/W 39W 79lm/W25W 76lm/W 28W 93lm/W 49W 88lm/W30W 80lm/W 35W 94lm/W 54W 82lm/W36W 93lm/W 80W 77lm/W38W 87lm/W58W 90lm/W70W 89lm/W

T8 (26 mm Ø)


10.

EVG können durch Dimm-barkeit und eventuell automatische Lichtsteuerung, also angepasste Beleuchtung, zusätzliche Energie sparen

Jedoch:

• Nur 9% aller EVG sind dimmbar.

• Die Dimmbarkeit verdoppelt noch einmal den Preis.

• Dimmbare EVG benötigen zusätzlich zur Stromleitung auch noch eine Steuerleitung.

• Die Stromleitung muss dabei ständig unter Spannung bleiben, damit die Elektronik bereit ist, Signale zu empfangen


Nr. 11 von 10:

EVG haben eine Lobby,VVG haben keine

Warum das?

Alle Hersteller von VVG produzieren anderswo auch EVG

Katalogpreis LebensdauerUmsatz je

Betriebszeit

EVG 50,00 € ≤ 50.000 h 1,00€/1000h

VVG 15,00 € > 300.000 h 0,05€/1000h

Keine Rede von den Nachteilen:

Häufige Probleme mit der Zuverlässigkeit

EVG-Ausfälle am FlughafenPaderborn-Lippstadt

EVG-Ausfälle nur eines Jahresan der ETH Zürich

EVG-Ausfälle bei E.ON in Düsseldorf– wie das Pferd … !

1100 Stück verbaut – nach einem halben Jahr bereits 400 Stück ausgefallen. Immer war es der Filterkondensator.

HF-Überlagerung aus den anderen EVG am Netz (?)

Egal – jetzt sind dort nur noch VVG im Einsatz!

EVG-Ausfälle an der FH Biberach

dass nicht dieLampen defekt sind,sondern das gemeinsame Doppel-EVG ausgefallen ist

Immer wenn 2 nebeneinander liegende Lampen ausfallen,

darf man annehmen,

EVG-Ausfälle am Hauptbahnhof Dortmund

am Verkaufsstand einer Bäckerei

Behebung der EVG-Ausfälle

Zurück zum VVG!

am Hauptbahnhof Dortmund:

EVG-Ausfälle am Bahnhof Boisheim:

Immer wenn zwei nebeneinanderangeordnete Lampen… – usw.; s. o.

EVG-Ausfälle am Bahnhof Rummenohl:

200720082009

EVG-Ausfälle am Bahnhof Brügge (Westf):

Da sieht man sie sogar:4 Doppel-EVG für insgesamt 8 Lampen


Erst 2, dann 4, dann 6, dann 8,dann herrscht am Bahnhof finst‘re Nacht!


Und hat man sie g‘rad repariert,ist es schon wieder mal passiert!

16 Tage Vollsperrung der Strecke wegen umfangreicher Bauarbeiten über Ostern 2010 – doch schon 2 Wochen später geht es wieder los!

Wird fortgesetzt …

Äh … nein, Irrtum!6 Wochen nach der Reparatur wurden die Tafeln außer Betrieb genommen.

Heute ist dort eine LED-Lösung im Einsatz.

EVG-Ausfälle am…

Sämtliche veröffentlichten Fallstudien lesen sich dagegen so wie z. B. diese:

Zu allem Überfluss wird in diesem Fall eine Lösung mit mehreren Kilogramm Elektroblech (z. B. von ThyssenKrupp) durch eine Lösung ganz ohneElektroblech (also auch nicht von ThyssenKrupp)ersetzt!

Herzlichen Glückwunsch zu dieser gelungenen PR-Maßnahme!

Einsparung = 56%

}

Einsparung ≈ 0%?

Einsparung ≈ 12%

Daher Vorsicht beim Dimmen!

Energieverbrauch in Abhängigkeit vom Lichtstrom

BLMK 13030F395 D

1 %13 % 100 %

20 %

50 %

80 %

100 %

Lich

tstr

om

Systemleistung

QUICKTRONIC® DE LUXE DIMMBAR

Original Hersteller-Folie

0lm/W

10lm/W

20lm/W

30lm/W

40lm/W

50lm/W

60lm/W

70lm/W

80lm/W

90lm/W

0% 25% 50% 75% 100% 125%

Lic

hta

us

be

ute

→

PSys/PSys(UN) →

T8-Lampe 58W mit KVG EEI=D

T8-Lampe 58W mit KVG EEI=C

T8-Lampe 58W mit VVG EEI=B2

T8-Lampe 58W mit VVG EEI=B1

T5-Lampen 2*35W, Doppel-EVG A1

Grenze EEI=A1 nach Norm

0lm/W

10lm/W

20lm/W

30lm/W

40lm/W

50lm/W

60lm/W

70lm/W

80lm/W

90lm/W

0% 25% 50% 75% 100% 125%

Lic

hta

us

be

ute

→

PSys/PSys(UN) →

T8-Lampe 58W mit KVG EEI=DT8-Lampe 58W mit KVG EEI=CT8-Lampe 58W mit VVG EEI=B2T8-Lampe 58W mit VVG EEI=B1T5-Lampen 2*35W, Doppel-EVG A1, 25°CT5-Lampen 2*35W, Doppel-EVG A1, 35°CGrenze EEI=A1 nach Norm (25°C)Grenze EEI=A1 bei 35°C

Lichtausbeute über relativer Systemleistung, bezogen auf den Messwert bei Nennspannung

Aber wie spart man denn dann wirklich? Alternative 1:

Natürlich spart man am meisten, wenn man nichts beleuchtet, solange es ohnehin hell ist. Wenn man das Licht (ggf. gruppenweise) ganz abschaltet, spart man aber mehr als in»Dimmstufe 0«. Also:

Eine »Halbautomatik«, die die Steuerelektronik mit abschaltet und von Hand wieder eingeschaltet werden muss.

Aber wie spart man denn dann wirklich? Alternative 2:

Oder drahtlose Sensoren, die keinen Bereitschaftsstrom verbrauchen!

Siehe: www.enocean-alliance.org (zur Zeit 350 Mitglieder!)

Schlüsse bis hier:

Dimmbare EVG bieten vorzügliche Möglichkeiten zur optimalen Beleuchtung in Konferenzräumen und dergleichen. Dort sind sie gut aufgehoben. Es hat diverse Dimmtechniken für induktive Vorschaltgeräte gegeben, aber die hatten alle ihre Haken und sind nicht mehr zeitgemäß.

Das Energiespar-Argument wird durch VVG mit elektronischen Startern und, wo angebracht, die Unterspannungstechnik gut abgedeckt (was sich aber nicht als Dimmung betrachten lässt, da der Regel-Bereich nur etwa 40% umfasst).

4. LED in der Praxis –die Zukunft hat begonnen

Zu heiß Zu klobig Zu … ?

Beliebig oft schaltbar

Volle Leistung sofort

Gleich- und Wechselstrom, NF und HF (?)

Fokussierbar

Konstant hohe Lichtausbeute

bei Voll- und Teillast

Sommer wie

Winter voll fit

Lichttechnik morgen: Leuchtdioden

20 W Halogen-Glühlampe:<4.000 h Lebensdauer

1,25 W LED-Leuchtmittel: >40.000 h Lebensdauer

Wo ist denn da der Pferdefuß?

HF-Betrieb: Ausnahmen bestätigen die Regel Schwache Leistung Falsche Farbe

KLL

KLL

KLL

LED »weiß«

LED»warmweiß«



Kneipe im Berliner»Blaulichtmilieu«

Heutige weiße LED sind Leuchtstofflampen

7,8 eV

3,8 eV

Typische Farbverteilung einer weißen LED

Blaues Licht wird durch Fluoreszenz in längerwelliges umgewandelt

Empfindlichkeit des menschlichen Auges

Licht der LED



Vorher: 2*50 W Halogen

Spieglein, Spieglein an der Wand,mein Haar riecht ja schon ganz verbrannt!

Nachher: 2*2 W LED-Leuchtmittel

Wenn ich mein Haar nicht richtig seh‘,liegt‘s an der schlappen LED!



Voraus schauende Planer setzen daher keine elektronischen Halogentrafos ein, sondern:

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0% 25% 50% 75% 100% 125% 150% 175% 200%

U2 ↑

I2/I2N →

400 VA Standard-Transformator

400 VA Ringkern-Transformator

Transformator-Wirkungsgrade

Ringkern:Offensichtliche Stärken

im Teillast-Bereich!

Also, wo soll da der Pferdefuß sein?

Bietet doch jetzt ein Hersteller sogar ein LED-Leuchtmittel an, das »Kompatibilitäts-Problemen beim Austausch von Halogenlampen gegen LED-Lampen begegnet«…

Aus der Pressemitteilung (Light & Building 2010):

»In der Vergangenheit hat der Austausch … häufig Probleme bereitet. Der Grund waren viele unter-schiedliche Transformatoren«

Eine »patentierte elektronische Lösung« soll »durch eine Simulation der elektrischen Merkmale einer Niedervolt-Halogenlampe« für Abhilfe sorgen…

So sehen die simulierten »elektrischen Merkmale einer Halogenlampe« dann aus:

So sieht die neue Lampe aus:

vorn hinten

Ups!

Und hierher stammt dieses

niederländische Produkt!

è

So sieht die Verpackung aus:

Ups! Was steht denn da?

Die Freigabe für HF-Betrieb jedenfalls nicht!

Moment, Moment!

Das war doch noch nicht alles!Das Beste kommt jetzt erst!

Jetzt kann man Licht nämlich nicht nur sehen, sondern auch hören! Licht aus, Spott an …

Stärke der LED: Inselbetrieb!

Z. B. mit Solarzellen

Na gut, wenn auch mit kleinen Unterbrechungen von Anfang November bis Ende Januar – aber im Vergleich zu Glühlampen…

Aller Anfang ist schwer

Eine 8-W-LED-»Leuchtröhre« möchte gern eine 18-W-Leuchtstofflampe ersetzen, aber:• Lage abhängig• Keine Tandemschaltung möglich• Keine Kombinierbarkeit mit Leuchtstofflampen• Licht oder Lichtchen?• Und die EMV?

Aller Anfang ist schwer

Von 8 W Nennleistung bleiben 5,7 W Wirkleistung und 7,2 var (Verzerrungs-)Blindleistung übrig

Das »Sparpotenzial« von »Lösungen«mit LED in einem Kunststoffrohr

Moral:

• Die »billigste« (besser: am wenigsten teure) ist die beste!

• Aber keineswegs effizienter als eine Leuchtstofflampe!

• LED sind zu schade, um sie in ein Plastikrohr zu stopfen!

• Man macht sich nicht mit einem Traktor vom Acker – zum Nürburgring.

• Man hängt doch auch keinen Pflug an einen Rennwagen.

Messwerte DIAL

U P Φ ƞ

min. 119,90 € Nennwerte 230,0V 25,00W 1900lm 72lm/W

max. 119,95 € Messwerte 230,0V 26,30W 1828lm 70lm/W



min. 94,90 € Nennwerte 230,0V 30,00W 2700lm




Preis

OSRAM SubstiTube ST8-HA5-165-840 Advanced

Hierdurch ersetzte T8-LampeOsram Lumilux 840

VS LN58.512

LOBS LED 30 W 5100-XL-DW-65

Typ (Prüfling)

Philips Master LEDtube GA 1500 mm, 840 G13, 9290002904

Mit VVG Typ

AB

B5

8-1

50

/23

SF

-50

-B4

Das »Sparpotenzial« von »Lösungen«mit LED in einem Kunststoffrohr ist wie…

Auch diese Lampe bietet 60% Sparpotenzial…

…wenn man damit diese hier ersetzt!

Das »Sparpotenzial« von »Lösungen«mit LED in einem Kunststoffrohr

LED-Röhren56 W 4350 lm 77 lm/W

Leuchtstofflampen126 W 9900 lm 77 lm/W

Das »Sparpotenzial« solcher »Lösungen«: Längere Lebensdauer! (?)

Diverse Definitionen sorgen für Klarheit (?):

Eine Leuchtstofflampe hat das Ende ihrer nutzbaren Lebensdauer erreicht,

•wenn der Lichtstrom der einzelnen Lampe auf 90% gefallen ist

oder• wenn 10% der einzelnen Lampen aus einer Probe von 100 Stück

ausgefallen sind.

Eine LED-Lampe hat das Ende ihrer nutzbaren Lebensdauer erreicht,

•wenn der Lichtstrom der einzelnen LED auf 50% gefallen ist

oder / und• wenn 50% der einzelnen LED aus einer Probe von x Stück

ausgefallen sind.

Diese »Lösungen« erinnern an die Einführung der mit Öl befeuerten Dampflok

Bot deutliche Vorteile gegenüber Kohle,

nicht aber den entscheidenden, durch Öl möglich werdenden Vorteil:

Übergang zum Dieselmotor und damit Vervierfachung des Wirkungsgrades!

Und? Hat's der Dampflok genützt?

Ausgestorben ist sie – ob mit Kohle, Holz oder Öl.

Aber so weit zurückmuss man gar nicht gehen!

Noch vor ganz wenigen Jahren waren T8-T5-Umrüstsätzeder letzte Schrei.

Heute sind sie nur noch das Letzte und zum Schreien(aber nicht vor Glück!).

Dabei war das Prinzip das gleiche:

50% Licht für 50% Strom.

Noch 2012 waren die fortschrittlichen T5-Lampen angetreten, die konventionellen T8-Lampen abzulösen.

Seit 2013 heißt es auf einmal, die fortschrittlichen LED-Lampen seien angetreten, um die konventionellen T5-Lampen abzulösen.

So schnell kann‘s gehen.

LED sind effizienter!

Beispielhaft ausgewählte Leuchtmittel

Typ P Φ η

Megaman MM10102 3W 81lm 27lm/WMegaman MM18002 4W 127lm 32lm/WMegaman MM28002 5W 300lm 60lm/WOsram Dulux Pro Micro Twist 7W 400lm 57lm/WMegaman MM28102 8W 500lm 63lm/WMegaman MM49092 9W 440lm 49lm/WOsram Dulux Intelligent Factory 10W 580lm 58lm/WMegaman MM33002 11W 700lm 64lm/WMegaman MM12912 13W 663lm 51lm/WMegaman MM28312 14W 900lm 64lm/WOsram Dulux Intelligent Factory 14W 800lm 57lm/WMegaman MM33102 15W 920lm 61lm/WOsram Dulux Pro Micro Twist 17W 1200lm 71lm/WOsram Dulux Intelligent Factory 18W 1050lm 58lm/WMegaman MM28412 20W 1350lm 68lm/WOsram Dulux Intelligent Factory 22W 1360lm 62lm/WMegaman MM28512 23W 1550lm 67lm/WOsram Dulux Pro Micro Twist 23W 1600lm 70lm/WPhilips MASTER PL1CT 27W 1800lm 67lm/WMegaman MM33614 30W 2000lm 67lm/WPhilips MASTER PL1CT 33W 2250lm 68lm/WMegaman MM60712 40W 2680lm 67lm/WMegaman MM60812 60W 4000lm 67lm/WMegaman MM60914 80W 5400lm 68lm/WMegaman MM61114 100W 6700lm 67lm/W

Mittel aus Summen über alle 606,0W 39351lm 65lm/W

Ko

mp

akt-

Leu

chts

toff

lam

pen


Typ P Φ η

Osram Parathom Classic A 2,0W 100lm 50lm/WOsram Parathom Classic Globe 3,0W 140lm 47lm/WPhilips 8718291195641 4,0W 250lm 63lm/WMegaman MM21010 5,0W 240lm 48lm/WPhilips MASTER MV 25D 5,5W 270lm 49lm/WOsram Parathom Classic A 6,0W 290lm 48lm/WMegaman R7s MM49002 7,0W 450lm 64lm/WOsram Parathom Classic A 8,0W 450lm 56lm/WPhilips 8718291192985 9,5W 600lm 63lm/WOsram Parathom Classic Globe 10,5W 470lm 45lm/WMegaman MM21016 11,0W 810lm 74lm/WOsram Parathom Classic A 12,0W 810lm 68lm/WPhilips 872790091838000 12,5W 806lm 64lm/WPhilips MASTER Bulb E27 MW 17,0W 1055lm 62lm/WMegaman MODUL MM59013 20,0W 1200lm 60lm/WMegaman MODUL MM59023 30,0W 2000lm 67lm/W


LE

D


Typ P Φ η

Allgebrauchs-Glühlampe 8W 40lm 5lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 15W 90lm 6lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 25W 220lm 9lm/WLinestra Röhre 35W 240lm 7lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 40W 415lm 10lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 60W 720lm 12lm/WLinestra Röhre 60W 420lm 7lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 75W 960lm 13lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 100W 1360lm 14lm/WLinestra Röhre 120W 840lm 7lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 150W 2160lm 14lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 200W 3100lm 16lm/W


Glü

hla

mp

en

Frage: Effizienter als was?

LED in der Straßenbeleuchtung

vorher nachher

LED in der Straßenbeleuchtung 2012

LED in der Straßenbeleuchtung 2013Huch! Eine zu wenig,oder schon wieder geklaut? Huch – schon wieder kaputt!

LED in der Straßenbeleuchtung

vorher: nachher:

5000 lm 2500 lm

aus 50 W aus 25 W

für 50 € für 500 €

dank staatlichen Förderprogramms.

Wenn also eine Renovierung 30 Jahre alter Anlagen ansteht, dann ist jetzt der Zeitpunkt gekommen!

LED-Mythos:

Entladungslampen haben• eine Nenn-Leistungsaufnahme,• einen Nenn-Lichtstrom.

LED-Leuchtmittel haben• eine Nenn-Leistungsaufnahme,• einen Nenn-Lichtstrom,• eine tatsächliche Leistungsaufnahme,• einen tatsächlichen Lichtstrom!

LED-Mythos:

LED im Vergleich zu Entladungslampen

LED-Mythos

Wer nicht nur Nennwerte, sondern auch tatsächliche Werte nennt,ist ja nun selbst schuld, wenn er hier am Pranger landet.

Nur die Nennwerte sind zum Nennen da.

Daten einer technischen Außenleuchte,wahlweise erhältlich mit Entladungslampe oder LED bei www.weef.de

Leuchte Lampe P Φ ƞ

111-0126 RFL530 HIT-CE 20W/c/830 G12 20W 1650lm 83lm/W


111-0003 RFL530 HIT-CE-od 45W/c/628 PGZ12 45W 4300lm 96lm/W



Daten einer technischen Außenleuchte,wahlweise erhältlich mit Entladungslampe oder LED bei www.weef.de

Leuchte Lampe P Φ ƞ






Nenn-wert

Tatsäch-licher Wert

Nenn-wert


Nenn-wert


111-0412 LED 12W 15W 1620lm 1236lm 135lm/W 82lm/W





LED-Realität: Wie das Pferd vor der … ?

Auch das DIAL wählte für die Straßenbeleuchtungam neuen Standort in Lüdenscheids neuer BahnhofsalleeHalogen-Metalldampflampen – gerade mal 35 W je Brennstelle!

Aber deshalb verzichten?

Niemals!

Die LED kommt – so oder so.

Was offenbar noch kaum jemand gemerkt hat:

Die LED kann Dinge, die noch nie ein Leuchtmittel konnte.

Also bereiten wir uns schon jetzt auf einen späteren Umbau vor!

Natrium-Niederdruckdampflampe 135 W mit verlustarmem Vorschaltgerät 141,5lm/WT8-Leuchtstofflampe 37 W »Philips Power Saver Set« ohne Spezialstarter bei 193 V 97,6lm/WT5-Leuchtstofflampe »HE« 35 W (bei 35°C) mit EVG Kl. A2 (optimaler Betrieb) 93,6lm/WT8-Leuchtstofflampe 58 W mit VVG Kl. B1 bei 190 V (außerhalb der Spezifikation) 89,1lm/WT8-Leuchtstofflampe 51 W »Philips TL-D Eco« mit EVG Kl. A3 88,1lm/WT8-Leuchtstofflampe 58 W mit EVG Kl. A3 86,1lm/WT8-Leuchtstofflampe 37 W »Philips Power Saver Set« mit VVG und Spezialstarter (bei 230 V) 85,6lm/WT8-Leuchtstofflampe 58 W mit VVG Kl. B1 bei 222 V (Helligkeit wie mit EVG) 82,4lm/WT8-Leuchtstofflampe 58 W mit VVG Kl. B1 bei 230 V 80,6lm/WT5-Leuchtstofflampe »HO« 80 W (bei 35°C) mit EVG Kl. A2 (optimaler Betrieb) 79,5lm/WT5-Leuchtstofflampe »HE« 35 W (bei 25°C) mit EVG Kl. A3 (nicht optimal) 78,6lm/W2 T8-Leuchtstofflampen 2*18 W mit Doppel-EVG Kl. A2 77,0lm/WT8-Leuchtstofflampe 51 W »Philips TL-D Eco« mit VVG Kl. B1 bei 230 V 75,8lm/WT8-Leuchtstofflampe 58 W mit KVG Kl. D für 220 V gemessen bei 230 V 71,7lm/WT5-Leuchtstofflampe »HO« 80 W (bei 25°C) mit EVG Kl. A3 (nicht optimal) 66,8lm/W2 T8-Leuchtstofflampen 2*18 W Tandem mit VVG Kl. B1 bei 230 V 66,5lm/WT8-Leuchtstofflampe 18 W mit EVG Kl. A2 66,1lm/W2 TC-S-Leuchtstofflampen 2*9 W Tandem mit KVG 55,8lm/WKompakt-Leuchtstofflampe 11 W, Markenfabrikat 55,7lm/WT8-Leuchtstofflampe 18 W mit VVG Kl. B1 bei 230 V 51,5lm/WKompakt-Leuchtstofflampe 11 W, Baumarkt-Qualität 46,7lm/WMini-Kompakt-Leuchtstofflampe 4 W bessere Baumarkt-Qualität (Megaman) 44,8lm/WTC-S-Leuchtstofflampe 9 W Einzelschaltung mit KVG 42,1lm/W






Bilanz – Teil 1: Leuchtstofflampen

Bilanz – Teil 2: LED und Glühlampen

LED-Leuchtmittel 60,0lm/WIRC-Halogenlampen 3*50 W mit Ringkern-Trafo 300 W (50% Last) 23,7lm/W2 Halogenlampen 2*100 W mit Ringkern-Trafo 400 W (50% Last) 12,4lm/W2 Halogenlampen 2*100 W + 50 W mit Ringkern-Trafo 300 W (83% Last) 12,1lm/W2 Halogenlampen 2*100 W + 50 W mit elektronischem Trafo 250 W (100% Last) 12,0lm/W3 Halogenlampen 3*20 W mit elektronischem Trafo 60 W (100% Last) 11,2lm/W3 Halogenlampen 3*20 W mit Billig-Trafo 60 W (100% Last) 10,0lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 200 W matt 15,5lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 150 W matt 14,4lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 100 W matt 13,6lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 60 W matt 12,0lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 40 W matt 10,4lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 25 W matt 8,8lm/WLinestra Röhre 120 W 7,0lm/WLinestra Röhre 60 W 7,0lm/WLinestra Röhre 35 W 6,8lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 15 W matt 6,0lm/W







LED-Leuchtmittel 60,0lm/WIRC-Halogenlampen 3*50 W mit Ringkern-Trafo 300 W (50% Last) 23,7lm/W2 Halogenlampen 2*100 W mit Ringkern-Trafo 400 W (50% Last) 12,4lm/W2 Halogenlampen 2*100 W + 50 W mit Ringkern-Trafo 300 W (83% Last) 12,1lm/W2 Halogenlampen 2*100 W + 50 W mit elektronischem Trafo 250 W (100% Last) 12,0lm/W3 Halogenlampen 3*20 W mit elektronischem Trafo 60 W (100% Last) 11,2lm/W3 Halogenlampen 3*20 W mit Billig-Trafo 60 W (100% Last) 10,0lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 200 W matt 15,5lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 150 W matt 14,4lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 100 W matt 13,6lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 60 W matt 12,0lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 40 W matt 10,4lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 25 W matt 8,8lm/WLinestra Röhre 120 W 7,0lm/WLinestra Röhre 60 W 7,0lm/WLinestra Röhre 35 W 6,8lm/WAllgebrauchs-Glühlampe 15 W matt 6,0lm/WStearinkerze 0,1lm/W

Hans Rudolf Ris, früherer Chefredaktor der Schweizer Zeitschrift für angewandte Elektrotechnik:

»Letztlich geht es in den Energiespardiskussionen doch gar nicht um Energie sparen, sondern um Luxus und Komfort«.

Man gönnt sich ja sonst nichts.

Mehr:

www.kupferinstitut.de/de/werkstoffe/anwendung/licht

www.kupferseminar.de/kompakt-workshop-beleuchtungstechnik

www.dial.de/dial/de/dialacademy/seminare.html

Beleuchtung

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