{"id":361,"date":"2016-02-01T11:22:39","date_gmt":"2016-02-01T10:22:39","guid":{"rendered":"https:\/\/enbau-online.ch\/heizung-lueftung-elektrizitaet\/?p=361"},"modified":"2020-08-28T09:59:30","modified_gmt":"2020-08-28T07:59:30","slug":"9-2-lichterzeugung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/enbau-online.ch\/heizung-lueftung-elektrizitaet\/9-2-lichterzeugung\/","title":{"rendered":"9.2 Lichterzeugung"},"content":{"rendered":"<h2 class=\"Title-1 ParaOverride-8\"><span class=\"Title_Number\">9.2.1<\/span> \u00dcbersicht<\/h2>\n<p class=\"Bodytext\">Die Lichtquellen werden nach der Art der Erzeugung der Strahlung eingeteilt (Bild 9.7):<\/p>\n<ul>\n<li class=\"Item\">Bei <span class=\"Italic\">Temperaturstrahlern<\/span><a id=\"_idIndexMarker019\"><\/a> (Sonne, Kerze, Gl\u00fch\u00adlampe) wird Materie so stark erhitzt, dass sie zu gl\u00fchen beginnt und somit sichtbare Strahlung aussendet. Intensit\u00e4t und Farbe des Lichtes sind abh\u00e4ngig von der Temperatur des Materials.<\/li>\n<li class=\"Item\">Bei den <span class=\"Italic\">Lumineszenzstrahlern<\/span><a id=\"_idIndexMarker020\"><\/a> (Entladungsstrahler) h\u00e4ngen Farbe und Intensit\u00e4t des Lichtes in erster Linie von der Art des emittierenden Materials (bei Gasentladungen auch vom Gasdruck) ab:\n<ul>\n<li class=\"Item_Sub _idGenParaOverride-1\">Gasentladungs-Lumineszenz: Gasatome werden durch Elektronen angeregt und geben UV-Strahlung ab (Beispiel: Leuchtstoffr\u00f6hren)<\/li>\n<li class=\"Item_Sub _idGenParaOverride-1\">Elektro-Lumineszenz: Feste Materie wird durch Stromdurchgang angeregt und gibt sichtbare Strahlung ab (Beispiel: Kinderzimmer-Lichtstecker, LCD-Bildschirm, Leuchtdioden)<\/li>\n<li class=\"Item_Sub _idGenParaOverride-1\">Bio- und Chemolumineszenz: In der Raumbeleuchtung spielt diese Art der Lichterzeugung noch keine wesentliche Rolle. Dies d\u00fcrfte sich aufgrund der Ressourcenknappheit bereits in naher Zukunft \u00e4ndern.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p class=\"Bodytext_Space-Top\">Wichtige <span class=\"Italic\">Bewertungskriterien <\/span>f\u00fcr Lampen sind:<\/p>\n<ul>\n<li class=\"Item\">Lichtstrom<\/li>\n<li class=\"Item\">Lichtausbeute (Bild 9.8)<\/li>\n<li class=\"Item\">Lichtstromabnahme durch Alterung<\/li>\n<li class=\"Item\">Lichtfarbe und Farbtemperaturkonstanz<\/li>\n<li class=\"Item\">Farbwiedergabe<\/li>\n<li class=\"Item\">Leistung<\/li>\n<li class=\"Item\">Lebensdauer und Ausfallrate<\/li>\n<li class=\"Item\">Betriebsverhalten (z.B. Z\u00fcndung)<\/li>\n<li class=\"Item\">Anschaffungs- und Betriebskosten<\/li>\n<\/ul>\n<p class=\"Bodytext_Space-Top\">Die <span class=\"Italic\">elektrische Energie <\/span>wird umgewandelt in:<\/p>\n<ul>\n<li class=\"Item\">sichtbare Strahlung,<\/li>\n<li class=\"Item\">W\u00e4rmestrahlung (am beleuchteten Objekt f\u00fchlbar),<\/li>\n<li class=\"Item\">W\u00e4rme, welche durch Konvektion und W\u00e4rmeleitung an die Lampenumgebung abgegeben wird.<\/li>\n<\/ul>\n<p class=\"Bodytext\">Bei Lampen mit niedriger Kolbentemperatur (Leuchtstofflampen, LEDs) wird vorwiegend W\u00e4rme an die unmittelbare Lampenumgebung abgegeben. Leuchtdioden geben nahezu keine W\u00e4rmestrahlung ab (Bild 9.9).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"_idGenObjectAttribute-1 alignnone\" src=\"\/images\/HLE-Web-2020\/chap_09_NEU-web-resources\/image\/M_1_009_007.png\" alt=\"\" \/><\/p>\n<p class=\"Figure_Caption ParaOverride-6\" lang=\"fr-FR\">Bild 9.7 Lampentypen<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"_idGenObjectAttribute-1 alignnone\" src=\"\/images\/HLE-Web-2020\/chap_09_NEU-web-resources\/image\/M_1_009_008.angepasst.png\" alt=\"\" \/><\/p>\n<p class=\"Figure_Caption ParaOverride-6\" lang=\"fr-FR\">Bild 9.8 Lichtausbeute<a id=\"_idIndexMarker021\"><\/a> und Leistung verschiedener Lampen inkl. Vorschaltger\u00e4t effizienten Typs<\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Bei der <span class=\"Italic\">Lebensdauer <\/span>von Lampen sind zu unterscheiden:<\/p>\n<ul>\n<li class=\"Item\">die individuelle Lebensdauer der einzelnen Lampe<\/li>\n<li class=\"Item\">die mittlere Lebensdauer (Zeitpunkt, zu dem 50 % aller Lampen ausgefallen sind)<\/li>\n<li class=\"Item\">die garantierte Lebensdauer (Zeitpunkt, bis zu dem Ersatz geleistet wird)<\/li>\n<li class=\"Item\">die wirtschaftliche Lebensdauer (Zeitpunkt, zu dem wegen Lichtstromr\u00fcckgangs infolge Alterung und Verschmutzung oder aus betrieblichen Gr\u00fcnden ein Lampenwechsel ratsam wird)<\/li>\n<\/ul>\n<p class=\"Bodytext\">Bei Gasentladungslampen ist die Lebensdauer abh\u00e4ngig von der Schalth\u00e4ufigkeit. Deshalb wird diese Angabe auf eine Mindestbetriebszeit pro Schaltung bezogen: bei Leuchtstofflampen 3 h, bei Hochdruck-Entladungslampen 5 bis 10 h.<\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Der Begriff Lebensdauer wird bei den Leuchtdioden grunds\u00e4tzlich anders als bei anderen Lampen definiert, da diese Elektronikteile darstellen (siehe Kapitel 9.2.7).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"_idGenObjectAttribute-1 alignnone\" src=\"\/images\/HLE-Web-2020\/chap_09_NEU-web-resources\/image\/M_1_009_009_angepasst.png\" alt=\"\" \/><\/p>\n<p class=\"Figure_Caption ParaOverride-9\" lang=\"fr-FR\">Bild 9.9 Energiebilanz<a id=\"_idIndexMarker022\"><\/a> verschiedener Lampen<\/p>\n<h2 class=\"Title-1_sub\"><span class=\"Title_Number\">9.2.2<\/span> Gl\u00fchlampen<\/h2>\n<p class=\"Bodytext\">Bei Gl\u00fchlampen wird ein gewendelter Wolframdraht von Strom durchflossen. Damit der Draht nicht verbrennt, wird der Glaskolben evakuiert oder mit einem inerten (nicht reagierenden) Gas gef\u00fcllt. Gl\u00fchlampen weisen eine warmweisse Lichtfarbe auf. Ihre Lebensdauer ist niedrig (im Mittel 1000 h). Aufgrund der europ\u00e4ischen Gesetzgebung ist dieser Lampentyp nicht mehr zur allgemeinen Raumbeleuchtung zugelassen.<\/p>\n<h2 class=\"Title-1\"><span class=\"Title_Number\">9.2.3<\/span> Halogengl\u00fchlampen<\/h2>\n<p class=\"Bodytext\">Diesen Lampen wird neben dem F\u00fcllgas noch ein Halogen (Jod, Brom oder Fluor) zugesetzt. Das Wolfram, das w\u00e4hrend des Betriebs von der Wendel abdampft, geht mit dem Halogen eine chemische Verbindung ein, sodass es sich nicht mehr am Lampenkolben niederschl\u00e4gt. In der unmittelbaren Umgebung der Wendel aber zerf\u00e4llt die Verbindung wegen der dort sehr hohen Temperatur. Das frei werdende Wolfram lagert sich wieder auf dem Gl\u00fchdraht ab. Da dieser Kreisprozess nur ablaufen kann, wenn auch die Temperatur an der Kolbenwand relativ hoch ist, muss der Kolben sehr kompakt und aus Quarzglas sein (daher die alte Bezeichnung Quarzlampe).<\/p>\n<p class=\"Bodytext\">F\u00fcr w\u00e4rmeempfindliche Objekte gibt es Reflektorlampen mit <span class=\"Italic\">Kaltlichtreflektor, <\/span>bei denen die Infrarotstrahlung im Lichtb\u00fcndel auf ca. 30 % reduziert ist. Ein Teil der W\u00e4rmestrahlung wird nach hinten, d.h. in die Leuchte gelenkt. Die Farbtemperatur des Lichtb\u00fcndels ist etwas h\u00f6her als bei normalen Halogengl\u00fchlampen.<\/p>\n<h2 class=\"Title-1\"><span class=\"Title_Number\">9.2.4<\/span> <a id=\"_idIndexMarker023\"><\/a>Leuchtstofflampen<\/h2>\n<p class=\"Bodytext\">In der Schweiz wird die Leuchtstofflampe h\u00e4ufig Fluoreszenzlampe genannt. Die Bezeichnung \u00abNeon\u00adr\u00f6hre\u00bb hingegen ist, obschon gebr\u00e4uchlich, fachlich falsch. In einem mit Quecksilberdampf gef\u00fcllten Glasrohr werden bei Stromdurchgang die Quecksilberatome durch Elektronenst\u00f6sse angeregt und senden UV-Strahlung aus. Diese Strahlung trifft an der Rohrwand auf eine Leuchtstoffschicht. Der Leuchtstoff absorbiert die UV-Strahlung und wandelt sie um in sichtbare Strahlung. Die spektrale Zusammensetzung des Lichtes, also Lichtfarbe und Farbwiedergabe, h\u00e4ngt ab von der Zusammensetzung des Leuchtstoffes und kann in weiten Grenzen variiert werden, ohne dass sich die Lichtausbeute dadurch wesentlich vermindert. Neben dem Vorschaltger\u00e4t zur Strombegrenzung ist zum Z\u00fcnden der Lampe noch ein Starter oder eine spezielle Schaltung erforderlich, da die Z\u00fcndspannung \u00fcber der normalen Netzspannung liegt.<\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Leuchtstofflampen weisen folgende Eigenschaften auf:<\/p>\n<ul>\n<li class=\"Item\">grosse Auswahl an Lichtfarben<\/li>\n<li class=\"Item\">hohe Lebensdauer, im Mittel 10&#8217;000 bis 16&#8217;000 h, in Sonderausf\u00fchrung bis 80&#8217;000 h<\/li>\n<li class=\"Item\">niedrige Oberfl\u00e4chentemperatur<\/li>\n<li class=\"Item\">geringe Spannungsabh\u00e4ngigkeit<\/li>\n<li class=\"Item\">eingeschr\u00e4nkte B\u00fcndelungsf\u00e4higkeit<\/li>\n<li class=\"Item\">Lichtausbeute von Umgebungstemperatur abh\u00e4ngig<\/li>\n<\/ul>\n<h2 class=\"Title-1 _idGenParaOverride-2\"><span class=\"Title_Number\">9.2.5<\/span> Kompaktleuchtstofflampen<\/h2>\n<p class=\"Bodytext\">Sie sind Leuchtstofflampen. Das Entladungsrohr ist ein- oder mehrmals gebogen, und beide Enden sind auf den gleichen Sockel gef\u00fchrt. F\u00fcr Treppenh\u00e4user oder Garagen mit Kurzzeitbetrieb sollten nur Lampen mit elektronischem Vorschaltger\u00e4t f\u00fcr Warmstart verwendet werden. Die wichtigsten Eigenschaften von Kompaktleuchtstofflampen sind:<\/p>\n<ul>\n<li class=\"Item\">kleine Abmessungen (\u00e4hnlich Gl\u00fchlampen)<\/li>\n<li class=\"Item\">hohe Lichtausbeute (50 bis 80 lm\/W)<\/li>\n<li class=\"Item\">lange Lebensdauer (etwa 8&#8217;000 h)<\/li>\n<li class=\"Item\">sehr gute Farbwiedergabe<\/li>\n<li class=\"Item\">B\u00fcndelungsf\u00e4higkeit besser als bei stabf\u00f6rmigen Leuchtstofflampen, aber schlechter als bei Halogengl\u00fchlampen oder LED, daher f\u00fcr Akzentlicht nur bedingt geeignet<\/li>\n<li class=\"Item\">keine wirtschaftlichen und energetischen Vorteile im Vergleich zu stabf\u00f6rmigen Leuchtstoff\u00adlampen<\/li>\n<li class=\"Item\">von der Umgebungstemperatur und Brennlage abh\u00e4ngiger Lichtstrom (spezielle Typen f\u00fcr kalte Umgebung)<\/li>\n<\/ul>\n<h2 class=\"Title-1 _idGenParaOverride-2\"><span class=\"Title_Number\">9.2.6<\/span> Hochdruckentladungslampen<\/h2>\n<p class=\"Bodytext\">Bei diesen Lampen wird der Dampfdruck im Entladungsrohr so stark erh\u00f6ht, dass die Atome bei Anregung durch die Elektronen ihre Energie als Strahlung vorwiegend im sichtbaren Bereich abgeben. Eine Strahlungsumwandlung durch Leuchtstoffe ist deshalb nicht n\u00f6tig oder dient nur dazu, L\u00fccken im Emissionsspektrum aufzuf\u00fcllen. Grunds\u00e4tzlich gilt f\u00fcr alle Hochdruck\u00adentladungslampen:<\/p>\n<ul>\n<li class=\"Item\">kompakte Bauform<\/li>\n<li class=\"Item\">hohe Lichtstromkonzentration pro Volumen<\/li>\n<li class=\"Item\">gute bis sehr gute B\u00fcndelungsf\u00e4higkeit<\/li>\n<li class=\"Item\">Lebensdauer, im Mittel 12&#8217;000 h<\/li>\n<li class=\"Item\">Anlaufzeit nach dem Z\u00fcnden mehrere Minuten, bis der volle Lichtstrom abgegeben wird<\/li>\n<li class=\"Item\">nach Stromunterbruch oder Spannungsabsenkung Wiederz\u00fcndung erst, wenn die Lampe gen\u00fcgend abgek\u00fchlt ist (bis zu mehreren Minuten); Sofortwiederz\u00fcndung aufwendig<\/li>\n<li class=\"Item\">eingeschr\u00e4nkte Auswahl an Lichtfarben<\/li>\n<li class=\"Item\">Vorschaltger\u00e4te und z.T. auch Z\u00fcndger\u00e4te erforderlich<\/li>\n<\/ul>\n<p class=\"Title-2_sub\"><span class=\"Title_Number\">Quecksilberdampf-Lampen<\/span><\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Die exakte Bezeichnung dieser Lampen ist: Quecksilberdampf-Hochdrucklampen mit Leuchtstoff. Die sichtbare Strahlung der Entladung liegt hier \u00fcberwiegend im blauen und gelbgr\u00fcnen Bereich des Spektrums. Daneben entsteht noch UV-Strahlung. Um die Farbwiedergabe zu verbessern, wird dieser UV-Anteil durch eine Leuchtstoffschicht auf der Innenseite des Aussenkolbens in rotes Licht umgewandelt, das das Spektrum der Prim\u00e4rstrahlung auff\u00fcllt. Die Lichtausbeute von Quecksilberdampflampen ist sehr gering. Diese Lichtquellenart ist deshalb f\u00fcr allgemeine Beleuchtungszwecke nicht mehr interessant. Sie wird nur noch f\u00fcr Pflanzenbeleuchtung und gestalterische Effekte eingesetzt.<\/p>\n<p class=\"Title-2\"><span class=\"Title_Number\">Halogen-Metalldampflampen<\/span><\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Diese Lampen sind eine Weiterentwicklung der Quecksilberdampf-Lampen. Zus\u00e4tzlich zum Quecksilberdampf enth\u00e4lt der Entladungsraum noch Zus\u00e4tze von Halogenverbindungen mit seltenen Erden (Thallium, Thulium, Holmium, Indium, Dys\u00adpro\u00adsium). Dadurch wird das Spektrum weitgehend aufgef\u00fcllt, sodass Klarglaslampen verwendet werden k\u00f6nnen. Neue Lichtquellen kleiner Leistung haben einen Entladungsraum aus Aluminium-Oxyd. Damit wird in erster Linie eine h\u00f6here Lichtfarbenstabilit\u00e4t erreicht. Eigenschaften:<\/p>\n<ul>\n<li class=\"Item\">Lichtfarbe von tageslichtweiss bis warmweiss<\/li>\n<li class=\"Item\">gute bis sehr gute Farbwiedergabe<\/li>\n<li class=\"Item\">Lichtfarbe h\u00e4ngt von der Betriebsspannung ab<\/li>\n<\/ul>\n<p class=\"Title-2\"><span class=\"Title_Number\">Natriumdampf-Hochdrucklampen<\/span><\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Das Entladungsrohr ist bei diesen Lampen mit Natriumdampf gef\u00fcllt, dessen Atome bei Anregung vorwiegend im gelborangen Bereich Strahlung aussenden. Es besteht aus durchsichtigem Aluminium-Oxyd, das gegen das sehr aggressive Na\u00adtrium resistent ist. Das Spektrum wird um so breiter und damit die Farbwiedergabe um so besser, je h\u00f6her der Dampfdruck im Entladungsrohr ist; dies senkt jedoch die Lichtausbeute. Eigenschaften:<\/p>\n<ul>\n<li class=\"Item\">geringer Lichtstromr\u00fcckgang durch Alterung<\/li>\n<li class=\"Item\">Lichtfarbe stark gelbbetont<\/li>\n<li class=\"Item\">m\u00e4ssige Farbwiedergabe (die je\u00addoch subjektiv oft noch als angenehm empfunden wird)<\/li>\n<li class=\"Item\">Lampen mit verbesserter Farbwiedergabe haben schlechtere Lichtausbeute<\/li>\n<\/ul>\n<h2 class=\"Title-1 _idGenParaOverride-2\"><span class=\"Title_Number\">9.2.7<\/span> <a id=\"_idIndexMarker024\"><\/a>Leuchtdioden (LED)<\/h2>\n<p class=\"Bodytext\">Die Licht emittierenden Dioden werden mit Kleinspannung betrieben und k\u00f6nnen nahezu unbegrenzt mit sofortiger hundertprozentiger Lichtabstrahlung ein- und ausgeschaltet werden. Sie lassen sich auf einen Lichtstrom von nahezu null herunterdimmen, was jedoch nur ein kleiner Teil der Betriebsger\u00e4te auch erm\u00f6glicht. Sie k\u00f6nnen theoretisch jede Farbe im Spektrum erzeugen. Ihre Licht emittierende Fl\u00e4che ist mit weniger als 1 mm<span class=\"Superscript _idGenCharOverride-1\">2<\/span> sehr klein und erm\u00f6glicht daher integrierte Pr\u00e4zisionsoptiken und so eine sehr exakte Lichtst\u00e4rkeverteilung.<\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Der Begriff <span class=\"CharOverride-3\">Lebensdauer<\/span> wird bei der Leuchtdiode grunds\u00e4tzlich anders definiert als bei anderen Lampen. Grunds\u00e4tzlich leben blaue und weisse Leuchtdioden wesentlich weniger lang als rote und gr\u00fcne. Das vom deutschen [ZVEI] herausgegebene Bemessungssystem hat sich in der Praxis im Wesentlichen durchgesetzt. Darin werden drei Faktoren (Lx, By, Cz) zur Beurteilung der sinnvollen Nutzdauer von LEDs in der Beleuchtung aufgef\u00fchrt:<\/p>\n<p class=\"Title-2\"><span class=\"Title_Number\">Bemessungslebensdauer Lx<\/span><\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Die Bemessungslebensdauer gibt die Zeitdauer an, bei welcher der Lichtstrom einer LED auf den Wert x gesunken ist. So bedeutet ein Wert L80 50&#8217;000 h, dass nach 50&#8217;000 h noch 80 % des Neuwertes des Lichtstromes vorhanden sind.<\/p>\n<p class=\"Title-2\"><span class=\"Title_Number\">Gradueller Ausfall By<\/span><\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Da LEDs in gr\u00f6sserer St\u00fcckzahl in einer Leuchte verbaut sind, ist bei der Betrachtung der Leuchtenlebensdauer der Ausfall resp. raschere Lichtstromr\u00fcckgang einzelner LEDs zu ber\u00fccksichtigen. By gibt an, wie viele LEDs bei der angegebenen Bemessungslebensdauer Lx den Lichtstrom x unterschreiten. Dabei ist nicht festgehalten, wie viel tiefer der Lichtstrom dieser LED-Menge ist. Dieser kann m\u00f6glicherweise nur noch 10 % betragen, nicht aber null.<\/p>\n<p class=\"Bodytext\">L70 B20 50&#8217;000 h bedeutet dementsprechend, dass nach 50&#8217;000 h der Lichtstrom der LEDs grunds\u00e4tzlich noch 70 % des Neuwertes betr\u00e4gt, wobei 20 % aller LEDs diesen Wert noch unterschreiten. Wird f\u00fcr das Facility Management eine Worst-Case-Betrachtung vorgenommen (also 20 % der LEDs mit nur noch 10 % des Lichtstrom-Neuwertes), so bedeutet dies, dass nach 50&#8217;000 h nur noch 58 % des Lichtstroms zu Beginn vorhanden ist. Dies ist in der Regel zu dunkel und bedeutet einen vollst\u00e4ndigen Ersatz der Beleuchtungsanlage.<\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Gibt der Leuchtenhersteller f\u00fcr sein Produkt keinen Wert By an, so gilt nach [ZVEI] die Einstufung B50.<\/p>\n<p class=\"Title-2\"><span class=\"Title_Number\">Abrupter Ausfall Cz<\/span><\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Damit werden die Totalausf\u00e4lle von LEDs angegeben, d.h. die Anzahl LEDs, welche bei der angegebenen Lebensdauer gar kein Licht mehr abgeben.<\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Dies bedeutet also, dass bei einer Angabe von L70 B20 C10 50&#8217;000 h, neben den oben beschriebenen Werten zus\u00e4tzlich 10 % der LEDs gar kein Licht abgeben. Im beschriebenen Worst-Case-Fall w\u00e4ren demnach nur noch 51 % des Lichtstrom-Neuwertes vorhanden, d.h. nur noch die H\u00e4lfte der Helligkeit wie zu Beginn.<\/p>\n<p class=\"Title-2\"><span class=\"Title_Number\">Die LxByCz-Betrachtung<\/span><\/p>\n<p class=\"Bodytext\">ist bei der Planung von LED-Anlagen dringend angeraten. Wenn auf dem Markt Leuchten mit L60 B50 C20 50&#8217;000 h angeboten werden, kann dies bedeuten, dass bereits nach 20&#8217;000 h die gesamte Anlage auszutauschen ist, da sie zu wenig Licht abgibt. Dies entspricht der Lebensdauer von Leuchtstofflampen. Diese k\u00f6nnen jedoch gewechselt werden, w\u00e4hrend bei LED davon auszugehen ist, dass die gesamte Leuchte ersetzt werden muss und diese zudem mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht mehr lieferbar ist. Die Unterhaltskosten sind entsprechend hoch. F\u00fcr rein dekorative Anwendungen kann auch ein Lichtstrom unter 70 % noch akzeptabel sein. F\u00fcr Arbeitspl\u00e4tze ist vor allem der <span class=\"Italic\">Wartungsfaktor<\/span> \u00e4usserst sorgf\u00e4ltig zu w\u00e4hlen.<\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Leuchtdioden sind vergleichsweise \u00abk\u00fchle\u00bb Lichtquellen. So produziert zum Beispiel eine Gl\u00fchlampe einen hohen Anteil an W\u00e4rmestrahlung, die LED hingegen marginal wenig. High-Power-Leuchtdioden k\u00f6nnen trotzdem leicht eine Eigentemperatur von \u00fcber 150 \u00b0C erreichen. Im Allgemeinen gilt, je k\u00fchler die LED-Umgebungstemperatur, desto h\u00f6her ist der abgegebene Lichtstrom. Das heisst, bei hoher Umgebungstemperatur sinkt der abgegebene Lichtstrom. Bei roten Leuchtdioden ist der R\u00fcckgang vergleichsweise gering (ca. 2 % pro 10 \u00b0C), bei weissen hingegen hoch (ca. 12 % pro 10 \u00b0C). Die Betriebstemperatur des Halbleiters ist hoch (60 bis 80 \u00b0C). Die K\u00fchlung des Leuchtengeh\u00e4uses ist deshalb eines der wichtigsten Konstruktionskriterien. Da normalerweise der Leuchtdioden- oder Leuchtdiodensystem-Hersteller keine Kenntnis des Einbauortes hat, liegt es am Leuchtenhersteller und am Planer, die optimale Betriebstemperatur zu gew\u00e4hrleisten. Eine zu hohe Betriebs\u00adtemperatur kann die Lebensdauer einer LED drastisch verk\u00fcrzen [Kha].<\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Neben den \u2013 eigentlich anorganischen \u2013 LED gibt es auch sogenannte organische Leuchtdioden (OLED). OLED bestehen aus elektrisch leitenden Kunststoffen. Deren elektrische Stromdichte und damit auch die zu erzeugende Leuchtdichte sind geringer als bei LED. Im Gegensatz zu diesen lassen sie sich daf\u00fcr kosteng\u00fcnstig in d\u00fcnnsten Schichten herstellen. OLED werden f\u00fcr grosse, folienartige Leuchtfl\u00e4chen wie Bildschirme oder Fl\u00e4chenleuchten eingesetzt.<\/p>\n<h2 class=\"Title-1\"><span class=\"Title_Number\">9.2.8<\/span> Spezielle Lampentypen<\/h2>\n<p class=\"Title-2_sub\"><span class=\"Title_Number\">Mischlichtlampen<\/span><\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Dieser Lampentyp kann als einzige Entladungslampe ohne separates Vorschaltger\u00e4t betrieben werden. Das Entladungsrohr ist in Serie mit einer Gl\u00fchlampenwendel geschaltet, und beide sind im gleichen Glaskolben eingebaut. Die Gesamtlichtausbeute ist sehr gering. Die Lampe ist kaum noch anzutreffen.<\/p>\n<p class=\"Title-2\"><span class=\"Title_Number\">Leuchtr\u00f6hren<\/span><\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Hochspannungsr\u00f6hren werden meist aus Klarglas gefertigt und mit verschiedenen Leuchtgasen gef\u00fcllt (Neon, Helium, Xenon), oder sie enthalten wie normale Leuchtstofflampen Quecksilberdampf, wobei das Licht dann mithilfe von Leuchtstoffen auf der Innenseite des Glasrohres erzeugt wird. Die Fertigung geschieht auf handwerklicher Basis. Deshalb ist praktisch jede beliebige Form m\u00f6glich. Die Hauptanwendungen sind die Rekla\u00adme- und Werbebeleuchtung, aber auch Konturenbeleuchtung und dekorative Lichtlinien. Diese Lampenart hat durch LED-Lichtlinien starke Konkurrenz bekommen und wird in erster Linie noch im Bereich der Kunst verwendet.<\/p>\n<p class=\"Title-2\"><span class=\"Title_Number\">Induktionslampen<\/span><\/p>\n<p class=\"Bodytext\">sind Leuchtstofflampen, bei denen Quecksilber-Atome durch hochfrequente elektromagnetische Induktion angeregt werden. Die Induktionsspannung wird in einem HF-Generator erzeugt. Die angeregten Quecksilber-Atome emittieren dann wie bei der konventionellen Leuchtstofflampe kurzwelliges UV, das von der Leuchtstoffschicht auf der Innenseite des Glaskolbens in sichtbare Strahlung umgewandelt wird. Die Betriebsfrequenz liegt bei etwa 2,6 MHz, sodass das Licht als flimmerfrei gilt. Die mittlere Lebensdauer liegt bei etwa 60&#8217;000 Stunden. Um St\u00f6rungen durch die Hochfrequenzstrahlung zu vermeiden, sind Ab\u00adschirm\u00admassnahmen am Leuchtengeh\u00e4use erforderlich. Da die Lebensdauer der Betriebsger\u00e4te sich als Problem erwiesen hat, sind diese Lampentypen kaum mehr erh\u00e4ltlich.<\/p>\n<p class=\"Title-2\"><span class=\"Title_Number\">Schwefeldampflampen<\/span><\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Bei der Schwefeldampflampe wird eine kleine gasgef\u00fcllte Glaskugel mit Mikrowellen bestrahlt. Dadurch wird eine hohe Lichtausbeute erreicht bei gleichzeitig sehr guter Farbwiedergabe. Da zurzeit nur sehr hohe Leistungen zur Verf\u00fcgung stehen, wird in der Regel ein Lichtverteilsystem (z.B. Lichtrohr) ben\u00f6tigt, um die Lichtmenge sinnvoll zu nutzen. Diese Lichtquellen sind frei von Quecksilber. Da der Betrieb des Mikrowellengenerators einige Probleme mit sich bringt, ist dieser Lampentyp nur noch selten anzutreffen.<\/p>\n<h2 class=\"Title-1\"><span class=\"Title_Number\">9.2.9<\/span> Betriebsger\u00e4te<\/h2>\n<p class=\"Bodytext\">Fast alle <span class=\"Italic\">Gasentladungslampen<\/span> ben\u00f6tigen eine Z\u00fcndhilfe und zum stabilen Betrieb einen Strombegrenzer.<\/p>\n<p class=\"Bodytext\"><span class=\"Italic\">Elektronische Vorschaltger\u00e4te (EVG)<\/span> betreiben Leuchtstofflampen mit Frequenzen um 30 kHz. Daraus resultieren Vorteile (gegen\u00fcber konventionellen Vorschaltger\u00e4ten):<\/p>\n<ul>\n<li class=\"Item\">Durch die hohe Betriebsfrequenz steigt die Lichtausbeute der Lampen, und das Elektrodenflimmern, das bei unabgeschirmten Lampen manchmal st\u00f6rt, entf\u00e4llt.<\/li>\n<li class=\"Item\">Wenn die Elektroden vor dem Z\u00fcnden vorgeheizt werden, verl\u00e4ngert sich die Lebensdauer der Lampen gegen\u00fcber Glimmstarter-Betrieb stark.<\/li>\n<li class=\"Item\">Die Ger\u00e4teverluste sind sehr niedrig, und damit auch die Erw\u00e4rmung.<\/li>\n<li class=\"Item\">Je nach Ger\u00e4t ist eine einfache Lichtstromregulierung m\u00f6glich.<\/li>\n<li class=\"Item\">Bei R\u00f6hren mit 16 mm Durchmesser muss zus\u00e4tzlich etwa 10 % Verlustleistung f\u00fcr das EVG eingerechnet werden.<\/li>\n<\/ul>\n<p class=\"Bodytext_Space-Top\"><span class=\"Italic\">Betriebsger\u00e4te f\u00fcr LEDs<\/span> werden Driver, Konverter oder Trafo genannt. Die Hauptaufgabe eines Drivers ist \u2013 nebst der Spannungstransformierung \u2013 den Betriebsstrom der LED konstant zu halten. Da bereits geringe Abweichungen des Stroms grossen Einfluss auf das Betriebsverhalten von LEDs haben k\u00f6nnen, ist das Zusammenpassen von Driver und LED besonders wichtig.<\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Dabei wird zwischen Betriebsger\u00e4ten und Steuerger\u00e4ten unterschieden. Letztere erlauben das Dimmen und oft auch das Programmieren zeitlich unterschiedlicher Funktionen. Da bei den Steuerger\u00e4ten verschiedene Datenprotokolle (z.B. DALI) und Technologien (z.B. Blue-tooth, Zigbee, NFC) eingesetzt werden k\u00f6nnen, ist es sehr wichtig, dass diese Schnittstelle zwischen Leuchten und Elektrotechnik resp. Ansteuerung fr\u00fchzeitig im Bauprozess gekl\u00e4rt und festgelegt wird [Bae].<\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Werden Gl\u00fch- oder Halogengl\u00fchlampen gedimmt, ver\u00e4ndert sich die Lichtfarbe. Sie wird w\u00e4rmer, je geringer die Helligkeit ist. Beim Regulieren von LEDs \u00e4ndert sich die Lichtfarbe prinzipiell nicht. Dies wird aufgrund der Gewohnheit, vor allem im Hotel- und Wohnbereich, als st\u00f6rend empfunden. Neuere Technologien bieten seit K\u00fcrzerem auch bei LEDs ein sogenanntes \u00abDim to warm\u00bb.<\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Im B\u00fcrobereich wird verst\u00e4rkt versucht, das in der Natur vorkommende Lichtverhalten auf die k\u00fcnstliche Beleuchtung zu \u00fcbertragen resp. zu programmieren. Dies bedeutet, vereinfacht ausgedr\u00fcckt, dass morgens eine warme Beleuchtung gegeben ist, w\u00e4hrend sie \u00fcber die Mittagszeit k\u00e4lter und etwas heller wird. Diese Funktion wird als HCL (Human Centric Lighting), aber auch als zirkadianes oder chronobiologisches Licht angeboten.<\/p>\n<h2 class=\"Title-1_long\"><span class=\"Title_Number\">9.2.10<\/span> Lampenentsorgung<\/h2>\n<p class=\"Bodytext\">Halogengl\u00fchlampen bestehen im Wesentlichen aus Glas und geringen Anteilen von Wolfram, Molybd\u00e4n, Nickel, Kupfer und Aluminium. Sie k\u00f6nnen mit dem Kehricht entsorgt werden.<\/p>\n<p class=\"Bodytext\">Entladungslampen enthalten daneben auch noch geringe Mengen von Quecksilber und Blei sowie von Alkali- und Erdalkali-Metallen und seltenen Erden (Yttrium). Menge und Zusammensetzung sind abh\u00e4ngig vom Lampentyp und vom Herstellungsverfahren. Die prozentualen Anteile der Lampen-Bestandteile am Gesamtverbrauch dieser Materialien sind sehr gering (kleiner als 0,5 %, ausgenommen Yttrium). Entladungslampen sind Sonderm\u00fcll. Sie d\u00fcrfen nicht mit dem Kehricht entsorgt werden, sondern sind dem Recycling zuzuf\u00fchren [BAFU3]. Dasselbe gilt f\u00fcr LED-Leuchtmittel. Kleinere Mengen werden z.B. von den Elektrizit\u00e4tswerken entgegengenommen. Grosse Chargen k\u00f6nnen direkt einem Entsorgungsbetrieb geliefert werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>9.2.1 \u00dcbersicht Die Lichtquellen werden nach der Art der Erzeugung der Strahlung eingeteilt (Bild 9.7): Bei Temperaturstrahlern (Sonne, Kerze, Gl\u00fch\u00adlampe) wird Materie so stark erhitzt, dass sie zu gl\u00fchen beginnt und somit sichtbare Strahlung aussendet. Intensit\u00e4t und Farbe des Lichtes sind abh\u00e4ngig von der Temperatur des Materials. 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