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Leuchtmittel

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Leuchtmittel sind alle elektrischen Betriebsmittel und elektrischen Verbraucher, die dazu dienen, Licht zu erzeugen, sowie alle Gegenstände, die durch chemische oder physikalische Vorgänge Licht erzeugen. Sie bilden eine Lichtquelle. Statt des heute vor allem in Baumärkten und Elektro-Online-Shops dominierend verwendeten Begriffs Leuchtmittel wurde früher auch der Begriff Lampe verwendet.[1]

Abgrenzung zum Begriff "Lampe"

Während der Begriff Lampe nach hergebrachtem Alltagssprachgebrauch (vergleiche dazu Petroleumlampe) allgemein für die Bezeichnung von Lichtgeräten verwendet wurde, wird in der modernen fachsprachlichen Verwendung nur das Leuchtmittel, das in einer Leuchte eingesetzt wird, damit bezeichnet.

Der Begriff wird oft in zusammengesetzten Wörtern präzisiert. Bei elektrischen Lampen wie Glühlampe, Gasentladungslampe, Leuchtstofflampe wird so meist der Entstehungsprozess des Lichtes beschrieben. Bei chemisch-physikalischen Lampen lässt sich meist die Lampe technisch nicht von der Leuchte trennen, so dass die Lampe das dominierende Teil der Leuchte ist und damit den Begriff prägt. Beispiele hierfür sind die Öllampe und die Karbidlampe. Für neuartige elektrische Leuchtmittel, die direkt im Austausch für Glühlampen verwendet werden können, da sie in vorhandene Fassungen passen und in ähnlichen Leuchtstärken angeboten werden, wird zunehmend der Begriff Austauschlampe oder Retrofit verwendet (beispielsweise in Begriffen wie LED-Austauschlampe oder LED-Retrofit). Solche Leuchtmittel werden auch häufig nach dem erstrebten Ziel des Austauschs als Energiesparlampen bezeichnet.

Während mit Lampen früher also sowohl Leuchtmittel als fallweise auch Leuchten bezeichnet wurden, ist der Begriff Leuchtmittel diesbezüglich präziser und bezeichnet immer nur die lichterzeugenden Komponente(n) von Leuchten.[2]

Geschichte

Leuchtmitteltypen

Elektrische Leuchtmittel

Die meisten traditionellen elektrischen Leuchtmittel benötigen eine gasdicht abschließende Hülle. Sie besteht bei Glüh- und Gasentladungslampen aus Glas (Glaskolben oder Glasröhren). Moderne Leuchtmittel wie Leuchtdioden und Kondensator-Leuchtfolien sind massiv mit Kunststoff umhüllt.

Leuchtmittel sind meist in einer Leuchte untergebracht, die ggf. weitere Betriebsmittel enthält, um das Leuchtmittel betreiben zu können (Schalter, Vorschaltgerät, Zündgerät, Dimmer, Starter) sowie die elektrischen Anschlusseinrichtungen.

Der elektrische Anschluss wird vielfach durch spezielle Fassungen hergestellt, die den Sockel oder Anschlussstifte des Leuchtmittels aufnehmen. Fassungen und Sockel sind meist so ausgeführt, dass sich die Leuchtmittel ohne Werkzeug wechseln lassen. Das ist notwendig, da die meisten Leuchtmittel eine wesentlich kürzere Lebensdauer haben als die Leuchten, in denen sie betrieben werden. Typische Sockelformen sind Schraub-, Bajonett- und Stecksockel.

Auch sockellose Leuchtmittel können durch am Glaskörper anliegende Drähte auswechselbar gestaltet sein, in der Regel sind sie jedoch eingelötet.

Wichtige Daten eines Leuchtmittels sind:

Für Anwendungen im Verkehr, an Maschinen oder bei besonderen Komfortansprüchen ist die Welligkeit (zeitabhängige periodische Schwankungen) des Lichtstromes oder der Lichtfarbe wichtig. Flimmern mit doppelter Netzfrequenz ist typisch für Gasentladungslampen mit konventionellem Vorschaltgerät. LED- und elektronische Kompaktleuchtstofflampen weisen oft höherfrequente Modulationen auf (einige 100 Hz bis einige 10 kHz). Zur Vermeidung von Stroboskopeffekten müssen an Maschinen flimmerarme Leuchtmittel (früher ausschließlich Glühlampen) eingesetzt werden.

Leuchtmittel können folgendermaßen grob unterschieden werden, in Klammern sind die Besonderheiten zu Betrieb und Handhabung angegeben:

  • Glühlampen
    • Allgebrauchslampen (ohne Schutzglas, kein Schutzglas erforderlich)
    • Halogenglühlampen (ohne und mit Schutzglas, Schutzglas erforderlich)
    • Projektionslampen (ohne Schutzglas, Schutz erforderlich)
  • Gasentladungslampen
    • Niederdruck-Gasentladungslampen (kein Schutzglas erforderlich)
    • Hochdruck-Gasentladungslampen (Vorschaltgerät immer erforderlich)
      • Quecksilberdampf-Hochdrucklampen (kein Schutzglas erforderlich)
      • Quecksilberdampf-Höchstdrucklampen (Schutz bei Handhabung, Transport und Betrieb erforderlich! Vorgeschriebene Betriebslage! Zündgerät erforderlich)
      • Natriumdampf-Hochdrucklampen (Zündgerät erforderlich)
      • Halogen-Metalldampflampen (wie vor, Schutzglas erforderlich, vorgeschriebene Betriebslage, Zündgerät erforderlich)
      • Xenon-Bogenlampen (Hoch- und Höchstdrucklampen, Betriebsgerät erforderlich, Schutz bei Handhabung und Betrieb erforderlich! Zündgerät erforderlich)
    • Induktionslampen Bei Niederfrequenz-Induktionslampen sind keine weiteren Schutzmaßnahmen erforderlich. Bei der neuesten Generation hochfrequenter Induktionslampen ist dies auch nicht mehr notwendig.(kein Schutzglas, jedoch Abschirmung gegen Austreten hochfrequenter elektromagnetischer Schwingungen erforderlich; Elektronisches Vorschaltgerät)
  • Leuchtdioden (kein Schutzglas, jedoch Strombegrenzung erforderlich)

Leuchtmittel, die im Betrieb hohe Kolbentemperaturen erreichen (Halogenglühlampen und Hochdruck-/Höchstdruck-Gasentladungslampen ohne Schutzglaskolben), dürfen auch im kalten Zustand nicht mit der bloßen Hand berührt werden, da ansonsten Fingerabdrücke einbrennen und zum Lampenausfall führen.

Leuchtmittel dürfen aufgrund ihrer teilweise sehr hohen Sockeltemperaturen nur in dafür spezifizierten Fassungen betrieben werden. Die Spezifikation der Fassung kann von derjenigen der Leuchte abweichen, das Leuchtmittel muss jedoch immer zur Spezifikation der Leuchte passen: es darf im Fall von Glühlampen auch eine kleinere elektrische Leistungsaufnahme als die spezifizierte Leistung der Leuchte aufweisen, nie jedoch eine größere.

Seit einiger Zeit gibt es LED-Leuchtmittel, die durch entsprechende Sockelung direkt als Ersatz für Glühlampen eingesetzt werden können. Diese enthalten die zur Strombegrenzung erforderlichen Bauteile im Sockel, um sie direkt an gängigen Spannungen betreiben zu können (12 V und 24 V Gleich- und Wechselspannung, 230 V Wechselspannung).

Zu den Leuchtmitteln, die, obwohl sie einen Glühlampensockel haben, nicht direkt an 230 V betrieben werden können, zählen Hochdruck-Gasentladungslampen mit den Edison-Schraubsockeln E27 und E40 (bzw. E39).

Die unterschiedlichen Bauformen und Leistungsformen werden meist durch das Lampenbezeichnungssystem ILCOS charakterisiert und so vergleichbar oder austauschbar und dort näher beschrieben.[3]

Vergleichstabelle unterschiedlicher elektrischer Leuchtmittel

Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht über die Leistungsaufnahme verschiedener Leuchtmitteltypen mit gleicher Helligkeit (physikalisch: Lichtstrom in Lumen) wie eine 60-W-Glühlampe.

Siehe auch: Beispiele im Artikel Lichtquelle
Leuchtmitteltyp Typische
Leistungs-
aufnahme
in Watt 		Lichtausbeute
in Lumen pro Watt 		Einsparung gegenüber einer Glühlampe Energie-
effizienzklasse 		Produktions- kosten Lebens- dauer dimmbar Farbwieder-
gabeindex
Glühlampe 40-60 etwa 12[4] — D–G niedrig niedrig ja bis 100
Halogenlampe 7–60 15–27 [5] bis zu 30 % B–F niedrig mittel ja bis 100
Kompaktleuchtstofflampe 5–15 40–65 bis zu 80 % A–B hoch hoch selten[6] 70…84
Halogenmetalldampflampe 20–400 (Haushalt) 50–117 über 85 % — hoch mittel   60…95
LED-Leuchtmittel 3–20 typisch: 27[7]-80[8] bis mehr als 150[9] über 90 % A[10][11] hoch sehr hoch häufig[6] 80…95
Natriumdampflampe 35–1000 100–200 über 95 % — mittel hoch teilweise 18…30
  • Gluehlampe 01 KMJ.jpg

    Glühlampe mit E27-Sockel, 60 W

  • Glühlampe 42W 230V E27 Effi Klasse C.jpg

    Halogen-Xenon-Lampe mit E27-Sockel, 42 W - blauer Kolben korrektur-filtert zu Tageslicht

  • Energiesparlampe 01a.jpg

    Kompaktleuchtstofflampe mit E27-Sockel

  • LEL-AW6L2 1.jpg

    LED-Lampe mit E27-Sockel, 6W

  • Natriumdampfhochdrucklampe-chtaube050404.jpg

    Natriumdampf-Hochdrucklampen mit E40-Sockel; oben 150 Watt, unten 100 Watt

Chemisch-physikalische Leuchtmittel

Dazu zählen:

Siehe auch

Literatur

  • Günter Springer: Fachkunde Elektrotechnik. 18. Auflage, Verlag – Europa – Lehrmittel, Wuppertal 1989, ISBN 3-8085-3018-9
  • Winfrid Hauke, Rolf Thaele, Günter Reck: RWE Energie Bau-Handbuch. 12. Ausgabe, Energie-Verlag GmbH, Heidelberg 1998, ISBN 3-87200-700-9

Belege

  1. ↑ VDE Beleuchtung, abgerufen am 18. Januar 2016
  2. ↑ Wikipedia: Lampe, abgerufen am 18. Januar 2016
  3. ↑ Beispiele finden sich im Fachbericht zur IEC 1231 des ZVEI
  4. ↑ Martin Schäfer: Das Leben nach der Glühbirne: Warmes und diffuses Licht, Stuttgarter Zeitung, 2. September 2009
  5. ↑ Osram Familiendatenblatt HALOSTAR ECO
  6. ↑ 6,0 6,1 Prinzipiell sind nur wenige Leuchtstofflampen (~15 %) aber viele LED-Lampen (~45 %) mittels Phasenabschnitt dimmbar. Ob das mit einer gegebenen Lampe möglich ist, hängt von deren internem Vorschaltgerät ab.
  7. ↑ Lighting Basics. In: Energy.gov. Office of Energy Efficiency & Renewable Energy, abgerufen am 30. Januar 2016 (english).
  8. ↑ Lampen mittlerer bis schlechter Qualität, vgl. Calderon et al, LED bulbs technical specification and testing procedure for solar home systems. In: Renewable and Sustainable Energy Reviews 41, (2015), 506–520, doi:10.1016/j.rser.2014.08.057.
  9. ↑ Vincenzo Balzani, Giacomo Bergamini und Paola Ceroni, Light: A Very Peculiar Reactant and Product. In: Angewandte Chemie International Edition 54, Issue 39, (2015), 11320–11337, doi:10.1002/anie.201502325.
  10. ↑ ErP – die zweite Stufe der gesetzlichen Regelung für den Weg in eine effizientere Zukunft steht vor der Tür!, Änderungen ab 2010
  11. ↑ Ratgeber LED-Lampen und LED-Spots, topten.ch, abgerufen am 22. April 2012.
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