Benutzer:MichaelSchoenitzer/ESL

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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. Das Quecksilber macht jedoch nur einen kleinen Teil des Gases aus. Der größere Teil ist meistens Argon.

Im Sockel befindliches EVG einer Energiesparlampe mit 12 Watt Leistungsaufnahme (Durchmesser der Platine etwa 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 wird von einem kompakten Inverter, einem speziellen Schaltnetzteil im Resonanzbetrieb versorgt, in welchen die Netzwechselspannung zunächst gleichgerichtet wird, um anschließend wieder in eine Wechselspannung höherer Frequenz (etwa 45 kHz) umgewandelt zu werden. Die Wechselrichtung erfolgt mit zwei Schalttransistoren. Diese Wechselspannung gelangt zu dem aus einer Drossel, Kondensator und Gasentladungslampe gebildeten Lampenstromkreis. Die Bauelementgrößen sind aufgrund der höheren Arbeitsfrequenz gegenüber 50-Hz-Drosseln konventioneller Vorschaltgeräte sehr klein, verlustärmer und materialsparend.

Inzwischen gibt es auch Energiesparlampen ohne Glühkathoden; diese regen die Gasentladung durch das elektrische Feld zwischen den Elektroden an und vermeiden dadurch die Verschleißprobleme der Glühkathoden 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.

Der nach dem Netzgleichrichter zur Stabilisierung der gleichgerichteten Netzspannung eingesetzte Elektrolytkondensator ist das temperaturempfindlichste Bauelement der Lampe und deshalb möglichst weit entfernt von der Leuchtstofflampe im Schraubsockel untergebracht. Dort befindet sich auch eine Schmelzsicherung, um die Eigensicherheit der Lampe zu erreichen. Alle anderen Bauelemente befinden sich auf einer Leiterplatte.

Das Vorschaltgerät hat auch 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.

Lichtausbeute

Lichtquelle	Lichtausbeute
Glühlampe (Standard)	12–15 lm/W
Halogenglühlampe	ca. 25 lm/W
LED (weiß)	40–110 lm/W
Kompaktleuchtstofflampe	ca. 60 lm/W

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

Wie effizient eine Lichtquelle ist, wird mit der Lichtausbeute angegeben. Diese gibt an, wie viele Lumen Licht mit einem Watt elektrischer Leistung erzeugt werden. Während eine normale Glühlampe eine Lichtausbeute von ungefähr 12 bis 15 lm/W hat und die Lichtausbeute von modernen, weißen LEDs zwischen 40 bis 110 lm/W liegt, haben Kompaktleuchtstofflampen eine durchschnittliche Lichtausbeute von zirka 60 lm/W. Somit liegen Kompaktleuchtstofflampen etwa gleich auf mit durchschnittlichen LEDs, sind jedoch weit effizienter als normale Glühlampen, welche nur weniger als 2 % der elektrischen Energie in Licht umwandeln. Energiesparlampen sind rund fünfmal so effizient wie normale Glühlampen; sie benötigen bei gleicher Helligkeit gegenüber Glühlampen nur etwa 20 % der elektrischen Leistung. Wie auch bei Glühlampen gilt bei Energiesparlampen, dass stärkere Lampen tendenziell eine höhere Lichtausbeute als schwächere Lampen haben, so sind je nach Qualität und Helligkeit Lichtausbeuten von 30 lm/W bis zu 80 lm/W und in wenigen Fällen sogar bis zu 100 lm/W erreichbar.

Energieeffizienzklasse

Mit dem Energieverbrauchskennzeichnungsgesetz (EnVKG) wurde festgelegt, dass neben Haushaltsgroßgeräten auch Lampen mit dem EU-Label ausgezeichnet werden müssen. Bei im Handel und Fernhandel angebotenen Lampen müssen folgende Angaben genannt werden:

• Energieeffizienzklasse: Farbbalken mit den Klassen A bis G (Energiesparlampen sind meist in A oder B)
• Lichtstrom der Lampe, ausgedrückt in Lumen (lm)
• Eingangsleistungsaufnahme der Lampe, ausgedrückt in Watt (W)
• Mittlere Nennlebensdauer der Lampe, ausgedrückt in Stunden (h) (nicht verpflichtend)

Im Unterschied zu anderen Geräten erfolgt bei den Lampen die Auszeichnung in der Regel schon durch den Lieferanten. Ausgenommen von der Auszeichnungspflicht sind kleine Lampen (bis 4 Watt) und Reflektorlampen.

Einteilung der Klassen erfolgt laut EU-Richtlinie 98/11/EG

	Energieeffizienzindex-Bereich
Klasse B	$E_{I}<60\,\%$
Klasse C	$60\,\%\leq E_{I}<80\,\%$
Klasse D	$80\,\%\leq E_{I}<95\,\%$
Klasse E	$95\,\%\leq E_{I}<110\,\%$
Klasse F	$110\,\%\leq E_{I}<130\,\%$
Klasse G	$E_{I}\geq 130\,\%$

Die Einteilung der Klassen erfolgt laut EU-Richtlinie 98/11/EG. Bei der Klasseneinteilung wird unterschieden nach Lampen mit oder ohne integriertem Vorschaltgerät. Für Energiesparlampen gilt mit dem Lichtstrom $\Phi$:

• Klasse A:

$W\leq 0,24{\sqrt {\Phi }}+0,0103\Phi$

Für Leuchtstofflampen ohne integriertes Vorschaltgerät gilt die abweichende Formel:

$W\leq 0,15{\sqrt {\Phi }}+0,0097\Phi$

Für die anderen Klassen wird eine Referenzleistung $W_{R}$ für den Energieeffizienzindex $E_{I}$ ermittelt:

$W_{R}=0,88{\sqrt {\Phi }}+0,049\Phi$

$E_{I}={\frac {W}{W_{R}}}$

Beispiel: bei einer Energiesparlampe mit einer Nennleistung W = 8 W sind min. 345 lm (beziehungsweise 485 lm ohne integriertem Vorschaltgerät) für Klasse A zu erreichen.

Wärmeentwicklung

Da Leuchtstofflampen, aufgrund ihrer höheren Effizienz, 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 Probleme mit einer 20-Watt-Energiesparlampe auf die Helligkeit einer 100-Watt-Glühlampe aufgerüstet werden, wenn ausreichende Kühlung der Energiesparlampe selbst gewährleistet ist. Da LED-Lampen ebenfalls effizienter als Glühlampen sind, gilt für diese dasselbe.

Energetisches Einsparpotenzial und Verbreitung

Im Betrieb trägt die Kompaktleuchtstofflampe aufgrund ihres gegenüber der Glühlampe wesentlich niedrigeren Stromverbrauchs erheblich zur Energieeinsparung bei. Auch die Energiebilanz unter Berücksichtigung des Energieverbrauchs für die Produktion des Leuchtmittels fällt für die Energiesparlampe positiv aus. Die Produktion einer Energiesparlampe benötigt zwar etwa das Zehnfache der Energie für die Herstellung einer Glühlampe, durch die lange Lebensdauer wird dies jedoch deutlich überkompensiert. Im Jahr 2006 wurden in Deutschland etwa 59,3 Mio. Energiesparlampen verkauft. Damit sind lediglich etwa 6 Prozent der etwa 1 Milliarde Lichtquellen in Deutschland Kompaktleuchtstofflampen; weitere 7 Prozent Marktanteil entfallen auf Leuchtstofflampen und andere Gasentladungslampen. In Österreich sind etwa 8 Millionen der 66 Millionen Lampen Energiesparlampen. In den Haushalten Deutschlands fallen auf die Beleuchtung durchschnittlich 11 Prozent des Stromverbrauches, im gewerblichem Sektor sind es etwa 40 Prozent. Da im gewerblichem Sektor hauptsächlich Leuchtstofflampen verwendet werden, ist hier das Einsparpotenzial jedoch geringer. Durch vermehrten Einsatz von Energiesparlampen ließen sich nach einer Expertengruppe der Bundesregierung rund 11 Terawattstunden Strom einsparen.

Finanzielles Einsparpotenzial

Eine herkömmliche Glühlampe („Glühbirne“) hat eine durchschnittliche Lebensdauer von ungefähr 1000 Betriebsstunden und ist kostengünstig in der Anschaffung. Eine Kompaktleuchtstofflampe hält dagegen, je nach Fabrikat und Typ, zwischen 5000 und 15.000 Betriebsstunden (unter Laborbedingungen), und ist zunächst deutlich teurer in der Anschaffung. Wie die unten stehende Tabelle zeigt, benötigt eine Energiesparlampe 75–80 % weniger elektrische Energie. Unter Berücksichtigung ihrer wesentlich längeren Lebensdauer sind Energiesparlampen meist schon in der Anschaffung günstiger als entsprechende Glühlampen. Unter Berücksichtigung des geringeren Energieverbrauchs verstärkt sich die Wirtschaftlichkeit der Kompaktleuchtstofflampe deutlich.

Um die finanzielle Einsparung zu demonstrieren, soll hier die ungefähre Einsparung anhand eines Beispieles gezeigt werden. Bei Strompreisen von etwa 0,20 €/kWh (Stand: Jan. 2008) lässt sich die ungefähre finanzielle Einsparung über den Lebenszyklus einer hochwertigen 11 W Kompaktleuchtstofflampe im Vergleich mit den im gleichen Zeitraum benötigten 60 W Allgebrauchs-Glühlampen wie folgt berechnen. Anzumerken sei, dass diese Einsparung sich über die komplette Betriebsdauer der Energiesparlampe verteilt. In einem durchschnittlichen Haushalt dauert dies etwa 15 Jahre.

		$\mathrm {Anschaffungskosten} \,$	$+$	$\mathrm {(Stromverbrauch\times Strompreis)}$	$=$	$\mathrm {Gesamtkosten} \,$
	$\mathbf {Gl{\ddot {u}}hlampe} \,$	$\mathrm {(15\times 1{,}00\,EUR)}$	$+$	$\mathrm {\left(60\,W\times 15000\,h\times 0{,}20\,{\frac {EUR}{kWh}}\right)}$	$=$	$\mathrm {195{,}00\,EUR}$
	$\mathbf {Halogenlampe} \,$	$\mathrm {(7{,}5\times 2{,}00\,EUR)}$	$+$	$\mathrm {\left(42\,W\times 15000\,h\times 0{,}20\,{\frac {EUR}{kWh}}\right)}$	$=$	$\mathrm {141{,}00\,EUR}$
	$\mathbf {Energiesparlampe} \,$	$\mathrm {(1\times 9{,}00\,EUR)}$	$+$	$\mathrm {\left(11\,W\times 15000\,h\times 0{,}20\,{\frac {EUR}{kWh}}\right)}$	$=$	$\mathrm {42{,}00\,EUR}$
$\mathbf {Einsparpotenzial} \,$					$=$	$\mathrm {153{,}00\,EUR}$

Lichtstrom	Leistungsaufnahmen im Vergleich
	Kompakt- leuchtstoff- lampe	Halogenlampe	Glühlampe
150 lm	4 W		20 W
200 lm	5 W	20 W	25 W
250–400 lm	6/7 W	20/25 W	30/35 W
450 lm	8/9 W	28 W	40 W
500 lm	10 W	35 W	50 W
550–700 lm	11 W	40/42 W	60 W
800 lm	14 W	42/50 W	65 W
950 lm	17 W	50 W	75 W
1200 lm	20 W	70 W	100 W
1500 lm	23 W	100 W	120 W

Die hier errechneten Mehrkosten von 153 € und das Einsparungspotential sollten jedoch als ungefährer Richtwert verstanden werden, da der Wert stark schwankt. Unter anderem können folgende Faktoren das Einsparpotenzial verändern:

1. Unterschiedliche Lebensdauer: Laut Stiftung Warentest halten Energiesparlampen je nach Modell zwischen nur 4000 und über 19.000 Stunden. Dementsprechend unterschiedlich fällt das Einsparpotenzial aus. Zudem wurden diese Werte für eine optimal gekühlte (d. h. frei hängende) Energiesparlampe berechnet.
2. Sowohl die Lebensdauer von Kompaktleuchtstofflampen, als auch die von Glühlampen sinken, wenn die Temperatur der Elektronik beziehungsweise des Glühdraht zu hoch ist. Dies kann durch die Verwendung von geschlossenen Lampenschirmen, welche eine Abgabe der Wärme an die Umgebung verhindern, geschehen. Vor allem bei Energiesparlampen kann sich ab Temperaturen von 100 °C die Lebensdauer stark reduzieren. Auch der relative Lichtstrom von Leuchtstofflampen hängt von der Umgebungstemperatur ab – die optimale Betriebstemperatur liegt zwischen 30 und 40 °C – sowohl höhere, als auch niedrigere Temperaturen verringern die Helligkeit.
3. Beide Lampen verlieren im laufe ihres Lebens an Helligkeit (siehe unten). Da dies je nach Typ bei manchen Kompaktleuchtstofflampen deutlich stärker als bei Glühlampen ausgeprägt ist, kann es nötig sein eine 60-W-Lampe durch eine stärkere Kompaktleuchtstofflampe (beispielsweise 15 W) zu ersetzen.
4. Der Strompreis schwankt je nach Ort und Stromanbieter stark. Auch die Anschaffungskosten sind hier nur durchschnittliche Beispiele.
5. Dimmen der Glühlampen: Das Dimmen von Glühlampen erhöht die Lebensdauer und senkt den Stromverbrauch, allerdings auch die Lichtausbeute pro Watt und die Farbtemperatur. Energiesparlampen sind normalerweise nicht dimmbar; es existieren jedoch spezielle dimmbare Energiesparlampen. Bei diesen variieren Lichtausbeute und Farbtemperatur weniger.
6. Längere Einschaltzeiten: Aufgrund der verzögerten Startphase bis zum Erreichen der vollen Helligkeit könnten manche Benutzer dazu neigen, sie weniger oft auszuschalten. Das muss sich nicht unbedingt negativ auf das Einsparpotenzial auswirken, da häufiges Schalten bei einigen Modellen zu einer Verringerung der Lebensdauer führen kann.
7. 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“ genauso unwirtschaftlich wie bei einer Elektrogebäudeheizung. Im Sommer ist die Wärmeentwicklung meistens störend und steigert den Energieverbrauch nochmals mehrfach, falls die betreffenden Räume durch Klimaanlagen gekühlt werden.
8. Einschaltvorgänge: Sowohl bei Glühlampen als auch bei Energiesparlampen verringert sich die Lebensdauer in Abhängigkeit von der Anzahl der Einschaltvorgänge. Bei Energiesparlampen ist der Effekt jedoch teilweise stärker ausgeprägt. Daher kann es im Zweifelsfall empfehlenswert sein, die Energiesparlampe längere Zeit brennen zu lassen, statt sie immer wieder ein- und auszuschalten, wodurch sich aber der Einspareffekt wieder relativiert. Weitere Informationen dazu finden Sie unten.
9. Einen noch größeren Kosten-Einspareffekt haben Energiesparlampen bei Einsatz in einer Solarstrom-Inselanlage. Geht man von einem um ca. 75 % reduzierten Stromverbrauch aus, kann die Größe der Solarstromanlage anteilig und je nach Gesamt-Strombedarf um 5–60 % kleiner ausfallen. Die bei Solarmodulen und Solarbatterien eingesparten Kosten können dann von wenigen hundert bis zu vielen tausend Euro reichen. Wird in kleinen Solarstromsystemen mit einer Gleichstromsystemspannung von 12 oder 24 V gearbeitet, müssen die ESP dafür geeignet sein. Da diese Sonderversionen in der Regel nur in kleineren Stückzahlen gefertigt werden, liegen die Stückpreise eher doppelt so hoch.

Blindleistung und Verzerrungsblindleistung

Blindleistung tritt primär bei Leuchtstofflampen mit konventionellem Vorschaltgerät (KVG) auf . In heutigen Energiesparlampen werden ausschließlich elektronische Vorschaltgeräte (EVG) verwendet, welche praktisch keine Blindleistung erzeugen. Jedoch entsteht durch Oberschwingungen des nichtlinearen Gleichrichters im EVG Verzerrungsblindleistung. Aufgrund der seit 2001 in der EU geltenden Norm EN 61000-3-2, wonach eine Kompensation der Verzerrungsblindleistung mittels Leistungsfaktorkorrektur (PFC) nur bei elektrischen Verbrauchern mit mehr als 75 W zu erfolgen hat, wird bei Energiesparlampen aus Kostengründen im Regelfall keine Leistungsfaktorkorrektur im Netzteil der Lampe vorgesehen .

Kleinkunden von Energieunternehmen zahlen im Allgemeinen nicht die von ihnen verursache Blindarbeit. Allerdings belastet die Blindleistung in Summe die Leitungen und Transformatoren ähnlich wie die Wirkleistung. Die Verzerrungsblindleistung kann zu elektromagnetischen Unverträglichkeiten anderer elektrischer Verbraucher und in Dreiphasennetzen zu einer unzulässig hohen Strombelastung des Neutralleiters führen.

Lebensdauer

Angaben zur Lebensdauer finden sich meist auf der Packung; diese wird in Stunden (Abkürzung: h) angegeben und schwankt bei Energiesparlampen je nach Qualität zwischen 5000 h und 15.000 h. Die Lebensdauer von normalen Glühlampen erreicht im Durchschnitt 1000 h, die von Halogenglühlampen etwa 2000 h bis 4000 h. Bei Glühlampen wird die Lebensdauer – im Gegensatz zu Energiesparlampen – im Allgemeinen nicht auf der Packung angegeben, obwohl sie je nach Bauart stark variieren kann. Zu beachten ist außerdem, dass sich die Lebensdauer sowohl von Energiesparlampen als auch von Glühlampen durch das Ein- und Ausschalten verringert. Die Angaben zur Lebensdauer beziehen sich deswegen bei beiden Lampen immer auf einen 3-Stunden-Rhythmus. Bei häufigeren Schaltzyklen kann sich dies zu Gunsten der Glühlampe auswirken. Weitere Informationen dazu finden Sie im entsprechendem Abschnitt. Die Lebensdauer von LEDs wird mit einigen tausend Stunden bis zu über 100.000 Stunden angegeben und verringert sich durch die Schaltvorgänge kaum.

Die Stiftung Warentest testete 2006 27 Energiesparlampen auf ihre Lebensdauer. Zwei der Modelle hielten nur etwa 4500 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 hielten Energiesparlampen bei durchschnittlicher Nutzung von 3 Stunden am Tag etwa 4 bis 18 Jahre. Die Lampen waren in einem frei schwebenden Teststand, was die hitzeempfindliche Elektronik der Energiesparlampen schont.

Der Ökotest prüfte im Oktober 2008 32 Energiesparlampen auf ihre Lebensdauer. 10 Modelle fielen vor 3100 Stunden schon aus. Im Unterschied zur Stiftung Warentest waren die Leuchtmittel in Lampenschirmen (nicht näher definiert) eingefasst.

Für Anwendungen, bei denen der Austausch der Lampen ein Hindernis darstellt, existieren spezielle Lampen mit einer mittleren Lebensdauer von bis zu 60.000 Stunden.

Alterung

Kompaktleuchtstofflampen verlieren im Laufe ihres Lebens an Leuchtkraft – man spricht hierbei von Alterung. Wann und in welchem Maße dieser Effekt auftritt, hängt stark von Bauweise und Qualität der jeweiligen Lampe ab. Bei über 26 getestete Energiesparlampen war die Leuchtkraft nach 2000 Betriebstunden um 8 bis 43 % zurückgegangen.

Auch Glühlampen altern, Halogenglühlampen altern deutlich weniger. LED-Lampen haben eine sehr ausgeprägte Alterung, weshalb sich die oben genannten Angaben zur Lebensdauer nicht auf einen Ausfall der LED, sondern auf eine Halbierung der Leuchtkraft bezieht.

Verkürzte Lebensdauer bei häufigen Schaltzyklen

Häufiges Ein- und Ausschalten verkürzt die Lebensdauer der meisten Kompaktleuchtstofflampen. Wie empfindlich die Lampen sind, hängt stark vom Modell ab, man spricht hier von der „Schaltfestigkeit“ der Lampen. Manche Hersteller geben an, wie oft die Lampe eingeschaltet werden kann. Technischer Hintergrund ist die Beschichtung der Glühwendel mit Bariumoxid, um die Austrittsarbeit der Elektronen zu reduzieren und die Lampe auch bei niedrigen Spannungen betreiben zu können. Diese Schicht baut sich im Betrieb ab, wodurch Stromfluss und Helligkeit im Laufe der Lebensdauer abfallen. Beim Starten wird mit Hochspannung gezündet und der Abbau ist entsprechend höher, der Abbau beim Start entspricht etwa den oben bereits erwähnten 3 h Betrieb.

Die Lebensdauer heutiger Energiesparlampen ist wesentlich weniger von der Schalthäufigkeit abhängig, als dies bei älteren Modellen der Fall war. Auch gibt es heute spezielle Kompaktleuchtstofflampen, welche ohne Glühkathode auskommen und daher gar nicht mehr von der Schalthäufigkeit beeinflusst werden. Solche Lampen sind speziell für Anwendungen mit hohem Schaltrhythmus (Bewegungsmelder, Treppenhauslicht) geeignet. In der Praxis zeigt sich, dass auch Glühlampen und Halogenlampen nur begrenzt oft schaltbar sind.

Die Lebensdauerangaben von Lichtquellen beziehen sich auf einen „3-Stunden-Rhythmus“, bei dem die Lampen abwechselnd 2¾ Stunden (165 Minuten) an- und 15 Minuten ausgeschaltet werden.

Wie die Stiftung Warentest 2003 ermittelt hat, erreichen gute Modelle über 193.000 Ein- und Ausschaltzyklen. Das Verbrauchermagazin „Konsument“ übernahm die Daten eines ebenfalls von der Stiftung Warentest durchgeführten Tests. Darin berichten sie, dass bei dem Test die teureren Modelle eine wesentlich höhere Schaltfestigkeit hatten. Bei neueren Modellen, die ab 2005 auf den Markt kamen, versprechen Hersteller bis über 600.000 Schaltzyklen. Schaltfeste Lampen haben meist eine längere Lebensdauer. Die anfälligsten Bauteile bei billig verarbeiteten Energiesparlampen ist der nach dem Gleichrichter eingesetzte Elektrolytkondensator und die gegebenenfalls damit ungenügend geheizten Kathoden. Erst elektrodenlose Leuchtstofflampen die die Energie durch Magnetfelder (Induktionsprinzip) von außen einkoppeln, haben dieses Problem weitgehend nicht mehr.

In dem von der Zeitschrift Ökotest 2008 durchgeführten Test konnten die früheren Werte nicht bestätigt werden. Dabei überstand nur eine Lampe einen Test mit 33.000 Schaltzyklen, die anderen versagten schon bei etwas mehr als 7000 Zyklen.

Lichteigenschaften

Lichttemperatur

Die Lichtfarbe einer weißen Lichtquelle wird in Kelvin (K) gemessen. Ein höherer Wert bedeutet, dass die Lichtquelle – wie in obiger Skizze dargestellt – einen höheren Anteil kurzwelligeren, also blauen Lichts besitzt. Irreführenderweise wird jedoch Licht mit niedrigerer Farbtemperatur als warm empfunden und bezeichnet. Die Farbtemperatur normaler Glühlampen liegt zwischen 2300 K und 3000 K, wobei hellere Glühlampen am oberen Ende dieses Bereichs liegen, schwächere am unteren.

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 wirkt belebend, verbessert das stereoskopische 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 Schlafproblemen führen.

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

Energiesparlampen mit unterschiedlicher Farbtemperatur im Vergleich

Lichtfarbe in Kelvin	Bezeichnung	Code	Verwendung
2700	extra-warmweiß	X27	Wohnräume
2900	warmweiß	X29	Wohnräume
4000	neutralweiß	X40	Arbeitsplatz
5500	Tageslicht	X55	Arbeitsplatz

Energiesparlampen werden durch entsprechende Wahl der Leuchtstoffe auch einfarbig (rot, gelb, grün, blau) sowie in Ultraviolett (UV-A, Lichtwellenlänge 350–370 nm), welche oft unter dem Namen Schwarzlichtlampe angeboten werden gefertigt. Sie arbeiten in allen diesen Fällen effizienter als entsprechend gefilterte Glühlampen.

Farbwiedergabe

Die Farbwiedergabe von Energiesparlampen ist schlechter als diejenige einer Glühlampe. Eine schlechtere Farbwiedergabe bewirkt, dass gewisse Farbtöne nur verfälscht oder gar nicht wahrgenommen werden können. Der Grund für die schlechtere Farbwiedergabe ist, dass Energiesparlampen nicht das gesamte Lichtspektrum wiedergeben, sondern nur die Bereiche, in denen der Mensch empfindlich reagiert. Das Farbspektrum ist also nicht kontinuierlich. Höherwertige, sogenannte "de-luxe" Lampen erreichen dank Verbesserungen durch Fünfbanden-Leuchtstoffe deutlich bessere Farbwiedergabeindizes, die je nach Farbtemperatur jenen von Glühlampen oder Tageslicht nahe kommen. Diese sogenannten „Vollspektrumlampen“ haben allerdings einen höheren Preis als herkömmliche Kompaktleuchtstofflampen. Eine Kompaktleuchstofflampe die das gesamte Spektrum abdecken würde wäre nicht energieeffizient.

Glühlampen haben einen Farbwiedergabeindex von annähernd 100 % während dieser bei Energiesparlampen um die 85 % liegt. Vor allem Rottöne werden hierbei verfälscht dargestellt.. Das Verbrauchermagazin Öko-Test beauftragte die Techniker des PZT-Labor die Farbwiedergabe von 16 getesteten Kompaktstoffleuchten zu messen. Während die Spektralverteilung einer Glühlampe sehr homogen ist, haben Energiesparlampen ein sehr ungleichmäßiges Spektrum das zu Farbverschiebungen führt was insbesondere bei Hautfarben kritisch ist.

Besonders bei Beleuchtungsfällen für Kunst, Fotografie und Film ist eine gute Farbwiedergabe zu empfehlen. Auch am Esstisch ist für die Farbwiedergabe der Lebensmittel eine Glühlampe empfehlenswert.

Schlafforscher wie Dieter Kunz vom Berliner St.-Hedwigs-Krankenhaus und der Charité sehen Energiesparlampen vor allem deswegen kritisch, weil sie einen deutlich erhöhten Blauanteil erzeugen. Im Schlaf- oder Badezimmerbereich verwendet, kann das dazu führen, dass die Melatoninproduktion gehemmt wird. Das bedeutet, dass man wacher wird. Dies liegt an den retinalen Ganglienzellen, die vor allem den Blauanteil des Lichts auswerten und unserer „Zentraltaktuhr“ im Nucleus Suprachiasmaticus (SCN) melden: „Es ist Tag!“.

Obendrein hat eine Störung des Melatoninhaushalts möglicherweise ein erhöhtes Krebsrisiko zur Folge, wie die aktuelle Forschung zeigt.

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 Farbwiedergabeindizes 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 gutem Farbwiedergabeindex.

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.

Auf- oder Vorheizphase

Einer der größten Nachteile von Energiesparlampen ist die Temperaturabhängigkeit ihres Lichtstroms. Im Gegensatz zu Glühlampen und LEDs leuchten Kompaktleuchtstofflampen kurz nach dem Einschalten zunächst noch nicht mit voller Helligkeit. Erst nach 1 bis 2 Minuten Aufheizphase entfalten sie ihre volle Helligkeit – kurz nach dem Einschalten erreichen sie nur zwischen 50 % und 80 % der Endhelligkeit. Dies ist bei Lampen, die nur kurz benötigt werden, ungünstig (wie in Abstellkammern, Treppenhäusern, mit Bewegungsmelder gesteuerte Zufahrtsbeleuchtungen). Während der Startphase haben die Lampen – aufgrund der Temperatur der Leuchtstoffe – oft eine andere Lichtfarbe. Von vielen Anbietern von Energiesparlampen gibt es speziell ausgezeichnete Modelle, welche deutlich schneller starten.

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. Diesem Nachteil steht eine verbesserte Schaltfestigkeit – und somit bei vielen Schaltspielen auch eine erhöhte Lebensdauer – gegenüber.

Von dreizehn durch die Stiftung Warentest getesteten Lampen erreichten in puncto Vorheizzeit nur zwei positive Bewertungen, vier wurden als mangelhaft bewertet .

Elektrosmog und Störung von elektrischen Geräten

Oft werden Kompaktleuchtstofflampen abgelehnt, da sie elektromagnetische Felder erzeugen, welche unter dem – bisher aber nicht nachgewiesenen – Verdacht stehen, die Gesundheit negativ zu beeinflussen. (siehe Elektrosmog)

Die Stiftung Warentest ermittelte 2006 eine Feldstärke von 19 bis 65 V/m bei einem Abstand von 30 cm, sie liegt damit deutlich über den entsprechenden Grenzwerten des TCO-Standards für Bildschirme (1 V/m beziehungsweise 10 V/m). Der TCO-Richtwert wurde erst ab einem Abstand von 1,50 Meter von allen Kompaktleuchtstofflampen unterschritten, deswegen empfahl die Stiftung Warentest bisher, Energiesparlampen ausschließlich in Wand- und Deckenleuchten einzusetzen.

In ihrem aktuellen Test 2008 wird diese Empfehlung mit dem Hinweis, dass es trotz langjähriger Verwendung von Leuchtstofflampen keine wissenschaftlichen Belege für gesundheitliche Probleme gebe, jedoch nicht wiederholt. Grundsätzlich muss man zwischen elektrischen und magnetischen Feldern sowie deren unterschiedlichen Frequenzen unterscheiden. Bei den aus gesundheitlicher Sicht bedeutsamen magnetischen Feldern niedriger Frequenz von 50 Hertz sind Kompaktleuchtstofflampen nicht von Glühlampen zu unterscheiden. Im Frequenzbereich von 10 kHz bis 500 kHz erzeugen Energiesparlampen hingegen ein stärkeres magnetisches Feld, da Glühlampen in diesem Bereich kein Feld erzeugen. Bei den elektrischen Feldern liegt die Emission in beiden genannten Frequenzbändern etwas höher als die Emission einer Glühlampe.

Bis auf die niederfrequenten elektrischen Felder halten Energiesparlampen die strengen TCO-Grenzwertempfehlungen für Bildschirme ein. Die elektromagnetischen Ausstrahlungen können durch Verwendung eines geerdeten Lampenschirms erheblich gesenkt werden, ungeerdete metallene Lampenschirme erhöhen hingegen die Strahlungswerte. Es bleibt darauf hinzuweisen, dass für Kompaktleuchtstofflampen keine konkreten Richtlinien, wie beispielsweise für Computermonitore, existieren. Bei der Verwendung des TCO-Standards für Bildschirme ist zu bedenken, dass dieser sich an dem bei Bildschirmen möglichen Minimalwert orientiert, der für Kompaktleuchtstofflampen schwerer zu realisieren ist.

Energiesparlampen mit elektronischem Vorschaltgerät emittieren hochfrequente leitungsgebundene und nicht leitungsgebundene Störungen, diese gegenseitige Beeinflussung technischer Komponenten wird unter dem Begriff Elektromagnetische Verträglichkeit zusammengefasst. Diese Wechselfelder sind für den menschlichen Körper unbedenklich, können jedoch besonders empfindliche Geräte stören, so auch Radiogeräte (besonders im Langwellen-, Mittelwellen- und Kurzwellenbereich).

Eine weitere störende Beeinflussung kann sich bei älteren Ultraschall-Fernbedienungen ergeben. Diese senden im Bereich 20–50 kHz, und die Eingangsverstärker der Empfangsteile sind daher in diesem Frequenzbereich empfindlich. Durch das für Menschen nicht sichtbare Flimmern von Energiesparlampen können Fernbedienungen unter Umständen so beeinflusst werden, dass Fehlschaltungen oder Reichweiteneinschränkungen entstehen, da die Empfänger ein Störsignal empfangen.

Dimmbarkeit

Ein Nachteil von Energiesparlampen war lange Zeit, dass sie nicht zusammen mit normalen Dimmern verwendet werden konnten. Inzwischen gibt es Energiesparlampen mit speziell angepasstem elektronischem Vorschaltgerät, das eine Helligkeitsänderung (beispielsweise 3 bis 100 % der Helligkeit) der Lampe bewirkt. Bei geringerer Helligkeit ist die Leistungsaufnahme des elektronischen Vorschaltgeräts (und damit der Stromverbrauch) entsprechend niedriger.

Solche Kompaktleuchtstofflampen sind besonders gekennzeichnet und lassen sich mit den gleichen Dimmern wie Glühlampen verwenden. Aufgrund der komplizierteren Technik und der kleinen Stückzahlen sind solche Energiesparlampen jedoch teurer (ab etwa 15 €/Lampe).

Alternativ werden Energiesparlampen angeboten, deren Helligkeit sich ohne Dimmer durch mehrfaches Ein- und Ausschalten einstellen lässt; auch diese sind zwar deutlich teurer als ESL ohne Dimmmöglichkeit, aber etwas günstiger als ESL für externe Dimmer (ab etwa 10 €/Lampe).

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 beschriebene 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. Spezielle Kompaktleuchtstofflampen lassen sich noch bei Temperaturen bis zu −40 °C einsetzen.

Vorurteile

Gegen Kompaktleuchtstofflampen existiert eine ganze Reihe von Vorurteilen, die entweder nachweislich falsch sind oder sich auf technische Probleme der Anfangszeit beziehen. Oft werden auch technische Eigenschaften von normalen Leuchtstofflampen mit herkömmlichen Vorschaltgeräten übertragen, die jedoch durch die elektronischen Vorschaltgeräte einer Kompaktleuchtstofflampe gelöst sind. Dies gilt etwa für das Flimmern, einen deutlich erhöhten Einschaltstrom oder einen erhöhten Blindstrom-Anteil.

Kalte Lichtfarbe

Eines der häufigst genannten Argumente gegen die Kompaktleuchtstofflampe ist, dass sie ein kälteres Licht als Glühlampen hätte. Tatsächlich traf dies auf die ersten Generationen zu und auch heute existieren derartige Modelle noch immer vor allem im untersten Preissegment, jedoch sind heute auch Kompaktleuchtstofflampen mit anderen Lichtfarben ohne Aufpreis verfügbar. Dies reicht von sehr kaltem Tageslicht bis zu sehr warmem, rötlichem Licht – daneben sind auch farbige Kompaktleuchtstofflampen erhältlich.

Energieverbrauch beim Start

Die häufig geäußerte Annahme, Leuchtstofflampen und Energiesparlampen bräuchten beim Start mehr Leistung als im normalen Betrieb, stimmt nur eingeschränkt. Die Zündung erfordert kurzzeitig (etwa 0,1–1 Sekunden) etwa 30–50 Watt. Es fließt also ein Strom, der um ein Vielfaches höher ist als im laufenden Betrieb. Die in dieser kurzen Zeit aufgenommene elektrische Energie entspricht aber lediglich dem Verbrauch von wenigen Sekunden im normalen Betrieb . Auch durch Glühlampen fließt während des Einschaltmoments mehr Strom, bedingt durch den geringen elektrischen Widerstand der Glühwendel im Kaltzustand.

Siehe auch Verkürzte Lebensdauer bei häufigen Schaltzyklen

Gesamtenergiebilanz

Dass Energiesparlampen in der Herstellung aufgrund ihres aufwändigeren Aufbaus mehr Energie verbrauchen als Glühlampen, wirkt sich nicht negativ auf ihre Gesamtenergiebilanz aus. Tatsächlich benötigt man für die Herstellung etwa zehnmal mehr Energie als für eine Glühlampe, allerdings ist die Lebenserwartung um etwa den gleichen Faktor höher als die von Glühlampen. Die Energie zur Herstellung einer Glühlampe macht in der Gesamtenergiebilanz – also die Summe der von Produktion und Betrieb verbrauchten Energie – lediglich 1 % aus, kann also vernachlässigt werden. Bei einer Energiesparlampe liegt dieser Wert bei 5 bis 10 %. So verbraucht eine konventionelle Glühlampe mit 60 W in ihrer Gesamtenergiebilanz rund 60,2 kWh. Eine Energiesparlampe hat in der selben Zeit einen Energieverbrauch von lediglich 13,3 kWh, also 80 Prozent weniger.

Flimmern

Flimmern, das heißt das Auftreten von Helligkeitsschwankungen im 100-Hz-Rhythmus, also der doppelten Netzfrequenz, tritt in geringem Maße bei Leuchtstofflampen mit konventionellen Vorschaltgeräten auf. Es führt zu Ermüdung und beschränkt den Einsatz an bewegten Maschinen (Stroboskopeffekt). Außerdem kann es bei photosensiblen Personen zu epileptischen Anfällen führen. Bei Kompaktleuchtstofflampen werden diese Vorschaltgeräte jedoch praktisch nicht mehr verwendet; hier werden fast ausschließlich elektronische Vorschaltgeräte mit einer wesentlich höheren Frequenz verwendet.

Das Flimmern von Leuchtstofflampen mit elektronischem Vorschaltgerät ist für das Auge nicht wahrnehmbar. Das liegt daran, dass die eigentliche Lampe nicht mit Netzfrequenz – in West-Europa 50 Hz – betrieben wird, sondern dank elektronischer Vorschaltgeräte mit etwa 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 einer höheren Lichtausbeute.

Netzspannungsschwankungen führen bei Energiesparlampen zu geringeren Lichtschwankungen als bei Glühlampen.

Radioaktive Stoffe

In den Startern von Leuchtstofflampen wurde früher das radioaktive Füllgas Krypton-85 (Kr-85) verwendet. Seit über 10 Jahren sind Kompaktleuchtstofflampen mit radioaktiven Startern nicht mehr auf dem Markt. Krypton-85 ist ein Beta-Strahler, der auch geringe Mengen an Gammastrahlung emittiert. Die Betastrahlung wird durch das Lampengehäuse völlig absorbiert, die Gammastrahlung kann jedoch ungehindert entweichen. Die Dosisleistung der Gammastrahlung muss errechnet werden, da sie nicht messbar ist. Sie liegt mit 1000 Becquerel bei etwa 0,4 % des Grenzwerts der Strahlenschutzverordnung. Die Strahlendosis, der eine Person in der Nähe einer solchen Lichtquelle ausgesetzt wird, ist weniger als ein Hundertstel der natürlichen Strahlenbelastung und selbst bei direktem Kontakt mit dem Starter liegt sie noch bei etwa 5 % der natürlichen Strahlenbelastung. Auch bei mechanischer Zerstörung eines Starters und Freisetzung des Füllgases kommt es zu keiner höheren Strahlenbelastung. Da das Gas Krypton-85 bei Einatmung nicht am Stoffwechsel teilnimmt, sondern sofort wieder ausgeatmet wird, sei dies unschädlich.

Politische Förderung

Da eine Kompaktleuchtstofflampe weniger Strom verbraucht, ist eine weitere Verbreitung von Energiesparlampen im Rahmen der Rohstoffknappheit und angesichts der Bedrohung durch den Klimawandel im Interesse der Politik. Da sie in der Herstellung in jedem Fall immer teurer bleiben werden als Glühlampen, wäre die Subventionierung eine Möglichkeit, um die Preisdifferenz zu verringern. Während der Anfangszeiten, als sie noch in Größe, Preis und Lichtqualität der Glühlampe deutlich unterlegen war, gab es bereits lokale Förderungen für Kompaktleuchtstofflampen. So bekam beispielsweise in München jeder, der mittels Energiesparlampen Strom sparen konnte, 100 DM von der Stadt. Zwar sind auch heute wieder Subventionen in der Diskussion, die hauptsächliche „Förderung“ geschieht jedoch durch ein Verkaufs- oder Einfuhrverbot der konkurrierenden Glühlampen. Irland plant als erster Staat der EU, den Verkauf von Glühlampen ab Januar 2009 zu verbieten und sie durch Energiesparlampen zu ersetzen. Australien wird bis 2010 die Verwendung von Glühlampen verbieten und setzt stattdessen auf Energiesparlampen. Nur bei einigen Ausnahmen wie beispielsweise in medizinischen Geräten und Backöfen werden noch Glühlampen erlaubt sein. Die Regierung geht davon aus, dass durch diese Maßnahme jährlich vier Millionen Tonnen Treibhausgase weniger in die Luft ausgestoßen werden. Bereits am 17. November 2005 forderte der kubanische Staats- und Parteichef Fidel Castro die Kubaner auf, ineffiziente Glühlampen durch Energiesparlampen zu ersetzen. Hintergrund ist die Energieknappheit in Kuba. Es soll dort ein Verbot für Leuchtmittel mit über 15 Watt Energieverbrauch geben. Auch Venezuela propagiert die verstärkte Verwendung von Energiesparlampen. Nach dem die kanadischen Provinzen Ontario, Neuschottland und Nunavut angekündigt hatten, ebenfalls die Verwendung von Glühbirnen zu verbieten, kündigte die kanadische Regierung an, die Glühlampen bis 2012 in ganz Kanada zu verbieten. In Deutschland greift die Initiative Pro Energiesparlampe diese Thematik auf und spricht sich für einen Austausch aller herkömmlichen Glühlampen in Deutschland aus.

Seit 2001 erhob die Europäische Union auf Leuchtstofflampen aus Asien einen Sonderzoll von bis zu 66 Prozent. Begründet wurde dies mit dem Schutz vor Dumpingpreisen. Kritiker sahen hierin eine Form von Protektionismus. Im Oktober 2008 läuft dieser EU-Strafzoll jedoch aus, nachdem inzwischen kein europäischer Hersteller mehr eine Verlängerung fordert.

Bauformen

Moderne Bauform mit im Sockel integriertem Vorschaltgerät und spiralförmiger Leuchtstofflampe

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 Formen erhältlich.

Mit integriertem Vorschaltgerät

Kompaktleuchtstofflampen sind als sogenannte Energiesparlampen mit den bei Glühlampen üblichen Edison-Schraubsockeln (E14, E27, und weitere) 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.

Umweltschutz

Schadstoffemissionen

Wie alle Leuchtstofflampen enthalten Kompaktleuchtstofflampen giftiges Quecksilber. Bei hochwertigen Lampen werden teilweise weniger als 1,5 mg eingesetzt. Nach der RoHS-Richtlinie gilt in der EU eine Höchstmenge von 5 mg je Lampe. Das Quecksilber von Kompaktleuchtstofflampen wie auch von anderen Gasentladungslampen ist hermetisch dicht eingeschlossen und kann nur bei Glasbruch entweichen. Falls versehentlich eine Lampe zerbricht, so besteht auf Grund der geringen Menge an Quecksilber keine akute Gesundheitsgefahr, es wird jedoch trotzdem empfohlen für einige Minuten kräftig zu lüften. Sollten mehrere Lampen zugleich brechen so ist es empfehlenswert eine professionelle Reinigung in Betracht zu ziehen vor allem wenn Kinder Zugang haben.

Das Quecksilber in Leuchtstofflampen – inklusive Kompaktleuchtstofflampen – macht heute etwa 0,9 % der gesamten Quecksilber-Menge des Mülls in Deutschland aus.

Werden Energiesparlampen richtig entsorgt, was für 10% der von deutschen Haushalten eingesetzten Sparlampen der Fall ist, so kann das darin enthaltene Quecksilber großteils zurückgewonnen und wieder verwendet 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 günstigen 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 heute jedoch nicht mehr zugelassen und sollten sich daher nur noch in älteren Lampen (Herstellung vor Juli 2006) finden.

WEEE-
Kennzeichnung

Aus Gründen des Umweltschutzes dürfen Energiesparlampen niemals in den Hausmüll oder in den Glascontainer gegeben werden; sie sind Sondermüll. Nicht mehr funktionsfähige und zerbrochene Kompaktleuchtstofflampen müssen fachgerecht und getrennt vom Hausmüll und hausmüllähnlichem Gewerbeabfall entsorgt werden. Dabei können Rohstoffe – insbesondere das Quecksilber – wiederverwertet werden. Beim Quecksilber gilt dies nur, wenn der Glaskolben noch unbeschädigt ist, da es ansonsten verdampft. Bei der Wiederverwertung geht es insbesondere um die anderen enthaltenen Metalle wie Kupfer, Aluminium und Zinn sowie 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.

Bisher werden nur etwa 10 % der von privaten Haushalte und Kleinstgewerbe genutzten, jedoch zirka 90 % der von Großverbrauchern genutzten Energiesparlampen fachgerecht entsorgt. Die gesamte Rücklaufquote zu den Recyclingfirmen beträgt heute etwa 30–40 %.

Geschichte

Energiesparlampe von 1984 mit konventionellem Vorschaltgerät und 2004 mit elektronischem Vorschaltgerät

Die Leuchtstofflampe wurde im Jahr 1857 vom deutschen Physiker Heinrich Geißler erfunden. Er füllte eine Glasröhre mit einem Gas und legte eine Spannung an. 1901 erfand Peter Cooper-Hewitt die Quecksilberdampf-Lampe, eine mit Quecksilber gefüllte Leuchtstofflampe, welche blaugrünes Licht ausstrahlt. Edmund Germer schlug 1926 vor, den Druck innerhalb der Röhre zu erhöhen und die Röhre mit einem Leuchtstoff zu beschichten, der ultraviolette Strahlung in sichtbares Licht umwandelt.

1980 brachte Philips mit der „SL* Lampe“ die erste „kompakte schmalröhrige Leuchtstofflampe“ auf den Markt. In den folgenden Jahren brachten auch die anderen Hersteller kompakte Leuchtstofflampen mit integriertem Vorschaltgerät heraus. 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 weniger gute Farbwiedergabe als die heutigen Modelle. Die Aufheizphase war damals um ein Vielfaches länger und die Lichtausbeute war deutlich geringer. Dies änderte sich mit der Einführung von elektronischen Vorschaltgeräten. Diese arbeiten prinzipbedingt effizienter und erhöhen durch die hohe Betriebsfrequenz von 25 bis 50 kHz den Wirkungsgrad der Leuchtstofflampe um etwa 10 %.

Das erste elektronische Vorschaltgerät (EVG) mit/für Glühlampenfassung wurde als Patentschrift veröffentlicht am 9. April 1984 von Jürg Nigg, Zürich. Diese Sparlampenadapter wurden und werden auch bis heute gebaut. Eine Ökobilanz (ETH Zürich) belegt, dass sie noch Rohstoff-sparsamer sind als Einwegsparlampen mit integriertem EVG.

Nach eigenen Angaben brachte der Hersteller Osram 1985 die erste Energiesparlampe mit in den Sockel integriertem elektronischem Vorschaltgerät (EVG) und Startelektronik auf den Markt. Heute werden diese Lampen, aufgrund ihres hohen Energieeinspareffektes, fast überall bei der Wohnraumbeleuchtung eingesetzt.

Literatur

• Hans R. Ris: Beleuchtungstechnik für Praktiker. 2. Auflage, VDE-Verlag GmbH, Berlin/Offenbach, 1997 ISBN 3-8007-2163-5
• Wilhelm Gerster: Moderne Beleuchtungssysteme für drinnen und draussen. 1. Auflage, Compact Verlag, München 1997, ISBN 3-8174-2395-0
• Tobias Pehle: Beleuchtung rund ums Haus..1. Auflage, Falken Verlag, Niedernhausen 1998, ISBN 3-8068-2119-4
• Winfrid Hauke, Rolf Thaele, Günter Reck: RWE Energie Bau-Handbuch. 12. Ausgabe, Energie-Verlag GmbH, Heidelberg 1998, ISBN 3-87200-700-9
• Günter Springer: Fachkunde Elektrotechnik. 18. Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Wuppertal 1989, ISBN 3-8085-3018-9

Weblinks

Commons: Compact fluorescent lamp – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

• Umfangreiche Energiesparlampen-FAQ
• n-tv-Artikel über Energiesparlampen, 22. Oktober 2007
• Heise Telepolis Artikel: „Computer können die Schlaflosigkeit fördern“ (Über das Farbspektrum von Kompaktleuchtstofflampen), 19. Januar 2006
• Energiesparlampen für Gleichspannungssysteme
• ÖKO-TEST – Energiesparlampen (26. September 2008)
• FAQ zur Nutzung von Energiesparlampen im Unternehmen

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