Kompaktleuchtstofflampe

Kompaktleuchtstofflampe („Energiesparlampe“) mit integriertem Vorschaltgerät (EVG) und Edison-Schraubsockel E27

Kompaktleuchtstofflampe mit integriertem Starter zum Betrieb an einem externen konventionellen Vorschaltgerät

Kompaktleuchtstofflampen sind besonders kleine Leuchtstofflampen und werden häufig als Energiesparlampen bezeichnet.

Die Röhre, in der die Gasentladung stattfindet, ist bei diesen Lampen gegenüber anderen Leuchtstofflampen kleiner und gebogen oder mehrfach gefaltet, um sie platzsparender unterzubringen, daher das Präfix Kompakt.

Energiesparlampen im engeren Sinne sind Kompaktleuchtstofflampen mit integriertem Vorschaltgerät und einem Edisonsockel (Schraubsockel), um sie anstelle von Glühlampen einsetzen zu können. Der Begriff an sich ist jedoch technologieneutral und kann auch andere sparsame Leuchtmittel mit einschließen.

Aufbau und Funktion

Die Funktion der Kompaktleuchtstofflampen entspricht im Wesentlichen derjenigen der konventionellen Leuchtstofflampen. Sie arbeiten diesen gegenüber jedoch bei höherem Innendruck, sind daher kleiner und haben eine höhere Leuchtdichte. Der Druckaufbau beziehungsweise die Verdampfung des Quecksilbers geschieht beim Einschalten durch Vorheizung der Kathoden beziehungsweise Heizfäden (direkt geheizte Kathoden) und nachfolgender Eigenerwärmung. Daher erreichen Kompaktleuchtstofflampen nicht sofort ihre volle Leuchtkraft.

Im Sockel befindliches EVG einer Energiesparlampe mit 12 Watt Leistungsaufnahme (Durchmesser der Platine ca. 32 mm)

Das bei Energiesparlampen im Sockel eingebaute, heute meist elektronisch arbeitende Vorschaltgerät (EVG) heizt bei Lampenstart zunächst die Kathoden, indem diese im Stromkreis in Reihe zu einem PTC-Widerstand liegen. Hat sich dieser durch Stromfluss erwärmt, wird er hochohmig und gibt die Entladungsstrecke für das Vorschaltgerät frei – die Lampe zündet. Die Gasentladungsstrecke arbeitet an einem Inverter, das heißt die Netzwechselspannung wird zunächst gleichgerichtet, um anschließend wieder in eine Wechselspannung höherer Frequenz (ca. 45 kHz) verwandelt zu werden. Die Wechselrichtung erfolgt mit zwei Schalttransistoren. Diese Wechselspannung gelangt über eine Ferritkern-Drossel zum Lampenstromkreis. Die Drossel ist aufgrund der höheren Arbeitsfrequenz gegenüber 50-Hz-Drosseln konventioneller Vorschaltgeräte sehr klein, verlustärmer und materialsparend.

Inzwischen gibt es auch elektrodenlose Energiesparlampen, diese regen die Gasentladung kapazitiv an und vermeiden dadurch die Verschleißprobleme der Kathoden vollständig. Sie sind unbegrenzt schaltbar und noch etwas effektiver als Modelle mit Glühkathoden.

Die höhere Arbeitsfrequenz führt zu einer höheren Effizienz der Lampe gegenüber Leuchtstofflampen mit konventionellem Vorschaltgerät, da zum einen die Gasentladung selbst effektiver arbeitet und zum anderen die Verluste in der Drossel geringer sind. Außerdem kann das menschliche Auge die Frequenz von 45 kHz nicht als Flimmern wahrnehmen.

Das „Flimmern“ der Lampe mit doppelter Netzfrequenz (100 Hz) wird dadurch vermieden, dass sich nach der Gleichrichtung ein Elektrolytkondensator zur Glättung der Gleichspannung befindet. Die verbleibende Restwelligkeit führt zu einem nur sehr geringen 100-Hz-Flimmern der Lampe.

Dieser Kondensator ist das temperaturempfindlichste Bauelement der Lampe und ist deshalb möglichst weit entfernt von der Leuchtstofflampe im Schraubsockel untergebracht. Dort ist auch eine Schmelzsicherung, um die Eigensicherheit der Lampe zu erreichen. Alle anderen Bauelemente befinden sich auf einer Leiterplatte.

Das Vorschaltgerät hat die Aufgabe, den Lampenstrom zu begrenzen, der ansonsten aufgrund der Stoßionisation bis zur Zerstörung der Lampe ansteigen würde. Daher können Kompaktleuchtstofflampen wie auch andere Gasentladungslampen, die selbst kein Vorschaltgerät enthalten, nie direkt am Stromnetz, sondern nur in Leuchten mit Vorschaltgerät betrieben werden.

Gegenüberstellung zu Glühlampen

Vorteile

Hohe Lichtausbeute und lange Lebensdauer

Kompaktleuchtstofflampen verbrauchen deutlich weniger Strom, da sie deutlich weniger Wärme (rot) erzeugen.

Der Vorteil dieser Lampen ist ihre hohe Lichtausbeute von zirka 60 lm/W. Normale Glühbirnen haben eine Lichtausbeute von nur 12 bis 15 lm/W und wandeln somit weniger als 2 % des Stromes in Licht um. Energiesparlampen sind somit rund fünfmal so effizient wie normale Glühlampen; sie benötigen bei gleicher Helligkeit gegenüber Glühlampen etwa 80 % weniger elektrische Leistung. Energiesparlampen halten etwa 5 bis 15 Mal länger als normale Glühlampen (sogenannte Allgebrauchslampen). Angaben zur Lebensdauer finden sich meist auf der Packung; diese wird in Stunden (Abkürzung: h) angegeben und schwankt je nach Qualität zwischen 5.000 h und 15.000 h. Die Stiftung Warentest testete 2006 27 Energiesparlampen auf ihre Lebensdauer. Zwei der Modelle hielten nur etwa 4.500 Stunden durch - 23 Lampen hielten über 10.000 Stunden und bei sieben der Lampen musste der Test nach 19.000 Stunden aus Zeitgründen abgebrochen werden. Somit halten Energiesparlampen bei durchschnittlicher Nutzung von 3 Stunden am Tag etwa 4 bis 18 Jahre.

Finanzielles Einsparpotential

Lichtstrom	Leistungsaufnahmen im Vergleich
	Kompakt- leuchtstoff- lampe	Glühlampe
150 lm	4 W	20 W
200 lm	5 W	25 W
250–400 lm	6/7 W	30/35 W
450 lm	8/9 W	40 W
500 lm	10 W	50 W
550–700 lm	11 W	60 W
800 lm	14 W	65 W
950 lm	17 W	75 W
1200 lm	20 W	100 W
1500 lm	23 W	120 W

Eine herkömmliche Glühlampe („Glühbirne“) hat eine durchschnittliche Lebensdauer von ca. 1000 Betriebsstunden und ist kostengünstig in der Anschaffung.

Eine Kompaktleuchtstofflampe hält dagegen, je nach Fabrikat und Typ, zwischen 5000 und 15000 Betriebsstunden, ist aber zunächst deutlich teurer in der Anschaffung. Unter Berücksichtigung ihrer wesentlich längeren Lebensdauer, sind Energiesparlampen meist schon in der Anschaffung günstiger als entsprechend viele Glühlampen.

Wie die nebenstehende Tabelle zeigt, verbraucht eine Energiesparlampe zudem 75–80 % weniger Strom. Bei den momentan (Mai 2007) in Deutschland üblichen Strompreisen von etwa 0,20 €/kWh lässt sich die ungefähre finanzielle Einsparung für den Lebenszyklus einer hochwertigen Kompaktleuchtstofflampe im Vergleich mit den im gleichen Zeitraum benötigten Glühbirnen wie folgt berechnen:

	$\mathrm {Anschaffungskosten} \,$	$+$	$\mathrm {(Stromverbrauch\times Strompreis)}$	$=$	$\mathrm {Gesamtkosten} \,$
	$\mathrm {(15\times 1{,}95\,EUR)}$	$+$	$\mathrm {\left(60\,W\times 15000\,h\times 0{,}20\,{\frac {EUR}{kWh}}\right)}$	$=$	$\mathrm {209{,}25\,EUR}$
	$\mathrm {(1\times 9{,}22\,EUR)}$	$+$	$\mathrm {\left(11\,W\times 15000\,h\times 0{,}20\,{\frac {EUR}{kWh}}\right)}$	$=$	$\mathrm {42{,}22\,EUR}$
$\mathrm {\boldsymbol {Einsparpotential}} \,$				$=$	$\mathrm {167{,}03\,EUR}$

Folgende Faktoren können des finanzielle Einsparpotential verändern:

1. Unterschiedliche Lebensdauern: Laut Stiftung Warentest halten Energiesparlampen je nach Modell zwischen „nur“ 4.000 und weit über 19.000 Stunden. Dementsprechend unterschiedlich fällt das Einsparpotential aus.
2. Dimmen der Glühlampen: Das Dimmen von Glühlampen erhöht die Lebensdauer und senkt den Stromverbrauch. Es existieren jedoch auch dimmbare Energiesparlampen, für welche dasselbe gilt.
3. Längere Einschaltzeiten: Aufgrund der verzögerten Startphase bis zum Erreichen der vollen Helligkeit könnten manche Benutzern dazu neigen sie öfter anzulassen. Dieses muss sich allerdings nicht unbedingt negativ auf das Einsparpotential auswirken, da häufiges Schalten bei einigen Modellen zu einer Verringerung der Lebensdauer führen kann.
4. Nutzen der Abwärme von Glühlampen: Beim Einsatz von Glühlampen im Innenbereich kann in der Heizperiode die Abwärme genutzt werden. Allerdings ist diese Art des „Heizens“ höchst unwirtschaftlich, da die Stromkosten deutlich höher und der Gesamtwirkungsgrad schlechter als bei der üblichen Heizung sind. Des Weiteren muss beachtet werden, dass die Wärmeentwicklung sowohl im Sommer als auch im Winter störend sein kann und dass durch den (zusätzlichen) Verbrauch von Klima- und Kühlanlagen der Energieverbrauch nochmals steigen kann.

Energetisches Einsparpotenzial

Die Energiebilanz unter Berücksichtigung des Energieverbrauchs bei der Produktion fällt für die Energiesparlampe positiv aus. Die Produktion einer Energiesparlampe benötigt zwar etwa das Zehnfache der Energie einer Glühlampe, durch die lange Lebensdauer wird dies jedoch deutlich überkompensiert. Der Einsatz von Entladungslampen anstelle von Glühlampen zur Beleuchtung, spart bereits heute 150 Mrd. kWh pro Jahr ein.

Geringere Wärmeentwicklung

Da Leuchtstoffröhren bei gleicher Lichtleistung weniger Wärme entwickeln als Glühlampen, kann eine Leuchte trotz begrenzter Lampenleistung mehr Licht abgeben, wenn Energiesparlampen eingesetzt werden. Leuchten mit einer Leistungsbegrenzung auf 25 Watt können so ohne weiteres mit einer 20-Watt-Energiesparlampe auf die Helligkeit einer 100-Watt-Glühlampe aufgerüstet werden, wenn ausreichende Kühlung der Energiesparlampe selbst gewährleistet ist.

Unterschiedliche Lichtfarben

Kompaktleuchtstofflampen sind in verschiedenen Farbtemperaturen erhältlich. Damit kann die Lichtfarbe optimal auf die Beleuchtungssituation angepasst werden. Sowohl gemütliches, gelbliches Licht ähnlich Glühlampenlicht (warmweiß, extra-warmweiß) als auch eher sachliches Licht (neutralweiß, tageslichtweiß) ist erhältlich. Siehe auch unter Lichtfarbe.

Energiesparlampen werden durch entsprechende Wahl der Leuchtstoffe auch einfarbig (rot, gelb, grün, blau) sowie in Ultraviolett (UV-A, „Schwarzlicht“) gefertigt. Sie arbeiten in allen diesen Fällen effektiver als entsprechend gefilterte Glühlampen.

Nachteile

Auf- oder Vorheizphase

Der größte Nachteil von vielen Energiesparlampen ist ihre temperaturabhängige Helligkeit. Erst nach 1 bis 2 Minuten Aufheizphase entfalten sie ihre volle Helligkeit – kurz nach dem Einschalten erreichen sie nur ca. 50 % der Endhelligkeit. Dies ist bei Lampen, die nur kurz benötigt werden, ungünstig (wie in Abstellkammern, Treppenhäusern, mit Bewegungsmelder gesteuerte Zufahrtsbeleuchtungen).

Hochwertige Lampen mit Vorheizfunktion können die Umgebungstemperatur kompensieren, starten jedoch etwas langsamer: Nach dem Einschalten dauert es – wegen der Vorheizphase – erst 0,1 bis 2 Sekunden, bis die Lampe anfängt zu leuchten. Dieser Nachteil wird durch die hohe Schaltfestigkeit dieser Modelle ausgeglichen, dadurch verlängert sich die Lebensdauer.

Neuerdings erhältliche elektrodenlose Energiesparlampen verringern die Dauer der Vorheizphase, sind gänzlich unempfindlich gegen häufiges Schalten und sind darüber hinaus noch effektiver.

Farbwiedergabe

Bei billigen Lampen und älteren Modellen ist die Farbwiedergabe manchmal deutlich schlechter als diejenige von Glühlampen oder des Tageslichtes. Aus vermeintlichen Kostengründen werden oft Energiesparlampen minderer Qualität verwendet. Die Frage, inwiefern dies einen Einfluss auf das menschliche Wohlbefinden hat, wird kontrovers diskutiert. So wird vermutet, dass das Ausleuchten von Arbeitsplätzen mit solchen Energiesparlampen negative Auswirkungen auf die Gemütslage der Mitarbeiter, wie zum Beispiel verringerte Stresstoleranz oder Müdigkeit, haben kann.

Höherwertige Modelle erreichen dank Verbesserungen durch Drei- oder gar Fünfbanden-Leuchtstoffe sehr gute Farbwiedergabeindizes, die je nach Farbtemperatur vergleichbar mit Glühlampen oder Tageslicht sind.

Dimmbarkeit

Ein weiterer Nachteil von Energiesparlampen ist, dass sie nicht ursprünglich nicht mit normalen Dimmern dimmbar sind. Nur Energiesparlampen mit speziell angepasstem elektronischen Vorschaltgerät können den Lampenstrom variieren, um so eine Helligkeitsregelung (beispielsweise 3 % bis 100 % der Helligkeit) der Lampe zu erreichen. Bei geringerer Helligkeit ist die Leistungsaufnahme des elektronischen Vorschaltgeräts gleichsam niedriger. Solche Kompaktleuchtstofflampen sind speziell gekennzeichnet und lassen sich mit gewöhnlichen Dimmern - wie sie auch für Glühlampen verwendet werden - dimmen. Aufgrund der komplizierteren Technik und der kleinen Stückzahlen sind solche Energiesparlampen jedoch bisweilen teurer. Des Weiteren werden Energiesparlampen angeboten, welche sich, durch mehrfaches ein- und ausschalten, ohne einen Dimmer in mehreren Stufen dimmen lassen.

Probleme durch Hitze oder Kälte

Energiesparlampen sind empfindlich gegenüber hohen Temperaturen, wie sie zum Beispiel in engen oder geschlossenen Leuchten auftreten können. Sie erreichen dort oft ihre spezifizierte Nutzungsdauer nicht. Das gleiche Problem tritt jedoch auch bei Glühlampen auf.

Ebenfalls problematisch kann der Einsatz bei niedrigen Temperaturen sein, insbesondere unter dem Gefrierpunkt. Zum einen verlängert sich die oben beschriebenen Startdauer, spezielle an die Temperatur angepasste Schaltungen können das Problem jedoch weitgehend lösen. Zum anderen sinkt die Lichtausbeute der Lampen, da die Lampen ihren optimalen Betriebsbereich bei einer Umgebungstemperatur von 20 bis 30 °C besitzen.

Störung von elektrischen Geräten

Energiesparlampen mit elektronischem Vorschaltgerät emittieren hochfrequente leitungsgebundene und nicht leitungsgebundene Störungen (siehe Elektromagnetische Verträglichkeit). Diese Felder sind zwar gesundheitlich völlig unbedenklich, können jedoch besonders empfindliche Geräte stören.

Infrarotfernbedienungen senden im Bereich 20–50 kHz und die Eingangsverstärker der Infrarotempfänger sind daher in diesem Frequenzbereich empfindlich. Durch das für Menschen nicht sichtbare Flimmern von Energiesparlampen können Infrarotfernbedienungen unter Umständen so beeinflusst werden, dass Fehlschaltungen oder Reichweiteneinschränkungen entstehen, da die Empfänger ein Störsignal empfangen.

Vorurteile

Kalte Lichtfarbe

Eines der häufigst genannten Argumente gegen die Kompaktleuchtstofflampe ist, dass sie kälteres Licht als Glühbirnen hätten. Dies ist nach heutigem Stand der Technik jedoch schlichtweg falsch, da Kompaktleuchtstofflampen mit fast allen Lichtfarben erhältlich sind. Dies reicht von sehr kalten Tageslicht bis zu sehr warmen, rötlichen Licht - daneben sind auch farbige Kompaktleuchtstofflampe erhältlich. Deshalb ist die Lichtfarbe als einer der Vorteile der Energiesparlampe gegenüber der Glühbirne zu betrachten. Siehe auch: unter Vorteile und unter Lichtfarbe.

Energieverbrauch beim Start

Dass Leuchtstofflampen oder Energiesparlampen beim Start übermäßig viel Energie verbräuchten, ist ein unzutreffendes Vorurteil. Die Zündung erfordert lediglich sehr kurzzeitig (meist weniger als 0,1 Sekunde) etwa 30–50 Watt, was in etwa dem Stromverbrauch von fünf Sekunden im normalen Betrieb entspricht. Abgesehen davon benötigen Glühlampen im Einschaltmoment ebenfalls mehr Strom.

Verkürzte Lebensdauer bei häufigen Schaltzyklen

Die Lebensdauer heutiger Energiesparlampen ist wesentlich weniger von der Schalthäufigkeit abhängig, als dies bei älteren Modellen der Fall war. Da auch Glühlampen hinsichtlich ihrer Lebensdauer negativ auf Aus- und Einschalten reagieren, ist dieser Nachteil von Energiesparlampen mittlerweile hinfällig. Des Weiteren gibt es heute spezielle elektrodenlose Kompaktleuchtstofflampen, deren Lebensdauer gar nicht mehr von der Schalthäufigkeit beeinflusst wird.

Ein ebenfalls weit verbreiteter Irrglaube ist, dass die Angaben zur Lebensdauer auf den Packungen sich darauf beziehen, dass die Lampe nur einmal eingeschaltet wird. Die Lebensangaben von Lichtquellen beziehen sich immer auf einen „3-Stunden-Rhythmus“. Das heißt, dass die Lampen immer abwechselnd für 3 1/4 Stunden (165 Minuten) angeschalten und für 15 Minuten ausgeschalten werden.

Wie die Stiftung Warentest (5/2003) ermittelt hat, lassen sich gute Modelle über 193.000 Mal ein- und ausschalten, ohne kaputt zu gehen. Bei neueren Modellen, die ab 2005 auf den Markt kamen, versprechen Hersteller bis über 500.000 Schaltzyklen. Schaltfeste Lampen haben meist eine längere Lebensdauer. Das erste, was bei einer Energiesparlampe in der Regel kaputt geht, ist entweder der nach dem Gleichrichter liegende Elektrolytkondensator oder die gegebenenfalls ungenügend geheizten Kathoden.

In einem Bericht des Verbrauchermagazins „Konsument“ wurden im Jahr 2006 ebenfals Energiesparlampen einem Test unterworfen:

• Im Testzyklus 165 Minuten „ein“ und 165 Minuten „aus“ erreichten die billigsten Lampen fast 5.000 Stunden Brenndauer, 40 % leuchteten nach 10.000 Stunden immer noch.
  
• Im Testzyklus 0,5 Minuten „ein“ und 4,5 Minuten „aus“ erreichten billige Lampen teilweise nur 3.500 Stunden Lebensdauer, was aber noch akzeptabel scheint.

Elektrosmog

Energiesparlampen mit elektronischem Vorschaltgerät werden oft aufgrund ihrer elektromagnetischen Störungen (sogenannter Elektrosmog) abgelehnt. Die Abstrahlungen sind jedoch in ihrer Feldstärke vergleichbar oder geringer als bei anderen elektronischen Geräten, die einzuhaltenden Grenzwerte orientieren sich daher nicht an unterstellten gesundheitlichen Risiken, sondern an der technisch relevanten elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV).

Flimmern

Flimmern, das heißt das Auftreten von Lichtschwankungen im 100-Hz-Rhythmus, also der doppelten Netzfrequenz, tritt bei Leuchtstoffröhren mit konventionellen Vorschaltgeräten auf. Es führt zu Ermüdung und verhindert den Einsatz an bewegten Maschinen (Stroboskopeffekt).Außerdem kann es bei photosensibilen Personen zu epileptischen Anfällen führen.

Leuchtstofflampen mit elektronischem Vorschaltgerät flimmern praktisch nicht. Das liegt daran, dass die eigentliche Röhre nicht mit einer Frequenz von 50 Hz, also der Netzfrequenz betrieben wird, sondern mit einer daraus gleichgerichteten und mit einem Elektrolytkondensator geglätteten Spannung und einer daraus erzeugten Wechselspannung um 45 kHz. Durch die Nachleuchtzeit des Leuchtstoffs und die Trägheit des menschlichen Auges sind diese Frequenzen nicht wahrnehmbar. Zusätzlich hat ein Betrieb mit Hochfrequenz den Vorteil, dass die Lichtausbeute höher ist.

Netzspannungsschwankungen führen bei Energiesparlampen zu geringeren Lichtschwankungen als bei Glühlampen.

Radioaktive Stoffe

Früher wurden radioaktive Stoffe in den Startern von Leuchtstofflampen verwendet. Die Strahlendosis, der eine Person in der Nähe einer solchen Lichtquelle ausgesetzt wird, ist weniger als ein Hundertstel der natürlichen Strahlenbelastung. Seit über 10 Jahren sind jedoch keine Leuchtstofflampen mit radioaktiven Startern mehr auf dem Markt.

Bauformen

Moderne Bauform mit im Sockel integriertem Vorschaltgerät und spiralförmiger Leuchtstoffröhre

Energiesparlampen konnten zu Beginn ihrer Entwicklung durch ihre einfach gefaltete U-Bauform lange Zeit nicht in allen Leuchten Glühlampen ersetzen; die Energiesparlampen waren entweder zu lang oder nicht hell genug, bisweilen spielten auch ästhetische Gründe eine Rolle. Mittlerweile ist dieses Problem jedoch weitestgehend gelöst. Moderne Energiesparlampen sind bei gleicher Lichtleistung nur wenig größer, teilweise sogar kleiner als herkömmliche Glühlampen und in vielen verschiedenen, optisch ansprechenden Formen erhältlich.

Mit integriertem Vorschaltgerät

Kompaktleuchtstofflampen sind als sogenannte Energiesparlampen mit den bei Glühlampen üblichen Edison-Schraubsockeln (E14, E27) erhältlich. Dabei befindet sich das für den Betrieb erforderliche elektronische Vorschaltgerät im Sockel der Lampe. Diese Bauform erlaubt das Ersetzen von Glühlampen durch Energiesparlampen. Nachteil dieser Kombination von Leuchtmittel und Vorschaltgerät ist der höhere Preis und der ökologisch unerwünschte Aspekt, dass die Lampe nur als Ganzes entsorgt werden kann. Weiterhin können in engen Leuchten thermische Probleme auftreten, was die Lebensdauer verringert.

Mit externem Vorschaltgerät

Kompaktleuchtstofflampe mit integriertem Starter; im Schaltschema ist links die zum Betrieb am Netz zusätzlich erforderliche Vorschaltdrossel (KVG) dargestellt

Es gibt Energiesparlampen mit konventionellem Vorschaltgerät – diese sind wegen dessen hoher Masse heute kaum mehr im Handel zu finden; der Materialeinsatz (insbesondere des teuren Kupfers) ist hier höher als bei elektronischen Varianten.
Um Lampe und Vorschaltgerät zu trennen, gibt es die im folgenden genannten Bauformen von Kompaktleuchtstofflampen. Diese erfordern ein Vorschaltgerät (elektronisch oder konventionell) in der Leuchte, als separates Teil mit Schraubsockel oder im Stecker:

• Stecksockel mit zwei Stiften (z. B. Sockel G23). Zwischen den beiden Kontakten am Sockel befindet sich ein länglicher, quaderförmiger Block aus Kunststoff der den Starter (Glimmzünder mit Entstörkondensator) enthält. Die Leuchte, in die dieses Leuchtmittel eingesteckt wird, benötigt für den Betrieb ein konventionelles Vorschaltgerät (eine 50-Hz-Drosselspule). Der Starter ist in die Lampe integriert und wird bei jedem Wechsel mit ausgetauscht. Diese Ausführung ist relativ kostengünstig. Die Schaltung entspricht elektrisch einer Leuchtstofflampe mit konventionellem Vorschaltgerät (KVG). Elektronische Vorschaltgeräte (EVG) können bei diesen Lampen zu Startproblemen führen.
• Stecksockel mit vier Stiften (z. B. Sockel GX24q). Diese Version enthält keinen Starter, sondern nur die Leuchtstofflampe selbst, alle vier Heizdraht- beziehungsweise Kathodenanschlüsse sind herausgeführt. Sie ist technisch äquivalent zu großen rohrförmigen Leuchtstofflampen. Der Sockel ist relativ kurz und daher kompakt. Die für diese Lampen geeigneten Leuchten können entweder mit elektronischen oder mit konventionellen Vorschaltgeräten ausgestattet sein.

Lichtfarbe

Die Lichtfarbe einer weißen Lichtquelle wird in Kelvin (K) gemessen. Ein höherer Wert bedeutet, dass die Lichtquelle - wie in obiger Skizze zu dargestellt - blauer erscheint. Irreführenderweise empfindet und bezeichnet man jedoch Licht mit niedriger Lichtfarbe als warm. Normalen Glühlampen haben eine Farbtemperatur zwischen 2600 Kelvin und 3000 Kelvin, wobei eine sie desto wärmeres Licht haben, je stärker sie sind. Energiesparlampen sind mit Lichtfarben zwischen 2300 K und 7000 K erhältlich. Warmes Licht gilt als gemütlich und einschläfernd, während kaltes Licht als ermunternd gilt. Kaltes Licht verbessert das 3D-sehen, die Auge-Hand-Koordination und erhöht die Kontraste. Deshalb eignet sich kälteres Licht (~4000 K) für Arbeitsplätze, während für Wohn- und vor allem Schlafräume warmes Licht (~2700 K) sinnvoll ist. Zu kaltes Licht kann in Schlafräumen zu Schlafprobleme führen. Außerdem sind Vollspektrum-Tageslicht-Lampen erhältlich, die ein natürliches, tageslichtähnliches Licht (5500 Kelvin) liefern und als gesundheitsfördernd beworben werden.

Anstatt der Lichtfarbe in Kelvin, werden häufig die folgenden Bezeichnungen verwendet:

Energiesparlampen mit unterschiedlicher Farbtemperatur im Vergleich

Lichtfarbe in Kelvin	Bezeichnung
2700	extra-warmweiß
2900	warmweiß
4000	neutralweiß
5500	Tageslicht

Energiesparlampen können je nach Leuchtstoff auch farbiges Licht erzeugen. Auch Ultraviolett wird angeboten („Schwarzlichtlampe“) – hier wird ein spezieller Leuchtstoff (Lichtwellenlänge 350–370 nm) eingesetzt und das Glas hat die Eigenschaften eines Ultraviolettfilters.

Kennzeichnung von Lichtfarbe und -qualität

Auf der Verpackung sind meist die Farbtemperatur und die Lichtqualität (Farbwiedergabeindex) in einem dreistelligen Zifferncode angegeben.

Die erste Ziffer steht für den Zehner des Farbwiedergabeindex in Ra. Bei Leuchtstofflampen reicht das Spektrum der Farbwiedergabe von Ra 60 bis Ra 98. Je größer der Wert ist, desto besser stimmen die Farben unter dem Licht der Lampe mit den Farben unter Sonnenlicht überein. Die nächsten beiden Ziffern stehen für die Farbtemperatur in Kelvin.

Somit bedeutet „827“ einen Farbwiedergabeindex von Ra 80–89 bei einer Farbtemperatur von 2700 Kelvin. Dies entspricht der Lichtfarbe von normalem Glühlampenlicht bei sehr gutem Farbwiedergabeindex (Beispielsweise sind Ra > 90 für Farbbemusterungen nötig).

Manchmal wird der Farbwiedergabeindex alternativ nach DIN 5035 als Wert zwischen 4 und 1A angegeben. 1B steht für einen Wert zwischen Ra 80 und Ra 89 und 1A für einen Wert zwischen Ra 90 und Ra 100.

Die auf der Packung angegebenen Bezeichnungen „E27“ oder „E14“ haben nichts mit Farbtemperatur oder Qualität zu tun – sie geben an, mit welchem Edison-Schraubsockel (E27 für 27 mm und E14 für 14 mm Gewindedurchmesser) die Energiesparlampe versehen ist.

Umweltschutz

Schadstoffemissionen

Bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen zur Stromerzeugung, welche in fast allen Ländern dominiert, enstehen je nach Brennstoff unterschiedlich große Mengen des klimaschädlichen Gases Kohlenstoffdioxid (CO₂). Da der Einsatz von Energiesparlampen im Vergleich zu Glühbirnen sehr viel Strom spart, reduziert der Einsatz von Kompaktleuchtstofflampen den CO₂-Ausstoß deutlich. So spart eine 11 W Energiesparlampe, mit der eine 60 W Glühbirne ersetzt wird, im Laufe ihres Lebens etwa 735 kWh. Um diese Menge an Energie zu erzeugen, müssten zum Beispiel 830 kg Braunkohle zu 2100 kg CO₂ verbrannt werden. Hinzu käme die Emission von Schwermetallen, die in der Kohle enthalten sind, sowie die bei der Verbrennung entstehenden Gase Schwefeldioxid und Stickoxide und gegebenenfalls die ungenutzte bei der Produktion des Stromes angefallene Abwärme.

Datei:Vergleich der quecksilberemission.svg

Quecksilberemissionen von Kompaktleuchtstofflampe und Glühbirne im Vergleich

Wie alle Leuchtstofflampen enthalten Kompaktleuchtstofflampen giftiges Quecksilber. Pro Lampe werden zwischen weniger als 1,5 mg (hochwertigen Lampen) und etwa 5 mg (Billiglampen) eingesetzt. Das Quecksilber von Kompaktleuchtstofflampen wie auch von anderen Gasentladungslampen ist hermetisch dicht eingeschlossen und kann nur bei Glasbruch entweichen. Es sollte aufgrund seiner Giftigkeit nicht freigesetzt werden. Sollte einmal eine Lampe jedoch zerbrechen, so besteht keine Gesundheitsgefahr. Der Raum sollte in diesem Fall für einige Minuten gut durchlüftet werden.

Auch bei der Stromerzeugung in Kohlekraftwerken wird neben anderen Schadstoffen Quecksilber freigesetzt. Da beide Lampenarten Strom verbrauchen, Glühlampen jedoch fünfmal mehr als vergleichbar helle Energiesparlampen, ist unter der Annahme, dass nur Strom aus Kohlekraftwerken verwendet wird, die Gesamtbilanz an Quecksilberemissionen bei Glühlampen selbst dann höher, wenn die Kompaktleuchtstofflampen nicht korrekt entsorgt werden. Da in Deutschland knapp die Hälfte des Stroms in Kohlekraftwerken erzeugt wird , ist die Bilanz ungefähr ausgeglichen. Werden Energiesparlampen richtig entsorgt, so kann das darin enthaltene Quecksilber großteils recycelt werden. Unter Umständen entstehen beim Recycling und bei der Herstellung geringe Quecksilber- und andere Emissionen.

Die Elektronik-Platine und das Plastikgehäuse sind mit Flammschutzmitteln ausgerüstet. Diese können während des Betriebes ausgasen, was insbesondere bei neuen und billigen Lampen ein Problem ist.
Die Gesamt-Umweltbilanz umfasst weiterhin den bei der Gewinnung der Rohstoffe und bei der Fertigung entstehenden Ressourcen- und Energieeinsatz. Die enthaltenen Metalle (insbesondere Kupfer, Zinn und Aluminium) verursachen bei ihrer Gewinnung und beim Recycling Schadstoffemissionen, insbesondere, wenn die Prozesse in Staaten durchgeführt werden, in denen weniger strenge Umweltgesetze herrschen als in Deutschland. Die Metalle können beim Recycling nicht vollständig zurückgewonnen werden.

Entsorgung und Recycling

Neben Quecksilber in der Glasröhre befinden sich in der Lampe, dem Starter und der Elektronik weitere problematische Stoffe, die teilweise zurückgewonnen werden können. Blei, Chrom und Cadmium sind jedoch nicht mehr zugelassen und sollten sich daher nur noch in älteren Lampen (Herstellung vor 07/2006) finden.

Nicht mehr funktionsfähige und zerbrochene Kompaktleuchtstofflampen müssen fachgerecht und getrennt vom Hausmüll und hausmüllähnlichem Gewerbeabfall entsorgt werden. Dabei können das Quecksilber und andere Rohstoffe wiederverwertet werden. Beim Quecksilber gilt dies natürlich nur, wenn der Glaskolben noch unbeschädigt ist. Dabei geht es insbesondere um die anderen enthaltenen Metalle (insbesondere Kupfer, Aluminium, Zinn) und die Leuchtstoffe. Selbst die Metalle können jedoch beim Recycling nur unvollständig zurückgewonnen werden.

Aufgrund des Elektro- und Elektronikgerätegesetzes sind in Deutschland die Hersteller von Leuchtstofflampen seit dem 24. März 2006 verpflichtet, diese zurückzunehmen. Die Sammlung erfolgt unter anderem auf kommunalen Wertstoffhöfen. Aus Gründen des Umweltschutzes dürfen Energiesparlampen niemals in den Hausmüll oder in den Glascontainer gegeben werden, sie sind Sondermüll.

Bisher werden nur weniger als 25 % der privat genutzten, jedoch ca. 90 % der gewerblich genutzten Energiesparlampen fachgerecht entsorgt. Jährlich gelangen so 600 Tonnen Quecksilber auf Hausmülldeponien. Die gesammte Rücklaufquote zu den Recyclingfirmen beträgt heute etwa 70-80 %.

Geschichte

Energiesparlampe von 1984 mit konventionellem Vorschaltgerät und 2004 mit elektronischem Vorschaltgerät

Die Leuchtstoffröhre wurde vor über 150 Jahren vom deutschen Physiker Heinrich Geißler erfunden. Er füllte eine Glasröhre mit einem Gas und legte eine Spannung an. 1901 wurde zum ersten Mal Quecksilber in der Röhre benutzt und seit 1926 werden diese von innen mit Leuchtstoff beschichtet.

Die ersten Kompaktleuchtstofflampen mit integriertem Vorschaltgerät kamen Anfang der 1980er Jahre auf den Markt. Sie waren deutlich größer und schwerer als heutige Modelle, da sie im Lampenfuß ein konventionelles Vorschaltgerät enthielten. Im Gegensatz zu heutigen Energiesparlampen flimmerten sie noch sichtbar und hatten eine sehr schlechte Farbwiedergabe. Die Aufheitzphase war damals um ein vielfaches länger und die Lichtausbeute war deutlich geringer.

Nach eigenen Angaben brachte der Hersteller Osram 1985 die erste Energiesparlampe mit in den Sockel integriertem elektronischem Vorschaltgerät (EVG) und Startelektronik auf den Markt. Sie hieß Dulux EL.

Siehe auch

• Lichtausbeute
• Energieeinsparung

Weblinks

• Umfangreiche Energiesparlampen-FAQ
• n-tv-Artikel über Energiesparlampen
• Heise Telepolis Artikel: "Computer können die Schlaflosigkeit fördern" (Über das Farbspektrum von Kompaktleuchtstofflampen)
• Stiftung Warentest - Energiesparlampen im Test (15.12.2006) und zugehörige Vergleichstabelle
• Informationen rund um die Energiesparlampe
• onebillionbulbs.com – Weltweite Kampagne, die den Kosten- und Umweltvorteil von Kompaktleuchtstofflampen hervorhebt (englisch)