Glühbirnen kaufen!
Gluehbirnen bei Amazon kaufen Gluehbirnen bei Amazon kaufen
bei Amazon oder lokal
   Aktuelle NEWS!

mehr InfosNEWS-Seite
mehr Infosfb: »Wir wollen die      Glühbirne zurück«
mehr InfosRSS Newsfeed RSS

Neues Verbot!

Ab 1.9.2013 gilt
eine Richtlinie für
Reflektorlampen!

Alternativen: stoßfeste Lampen

            

Filmtip:
Die Wegwerfer
Die Wegwerfer

Kaufen für die
Müllhalde (Arte)




»Die Sparsamkeit der Glühbirne liegt in der Zeit,
in der sie nicht brennt.«
- Ulf Erdmann Ziegler -

Info & Docs:
Energiesparlampen
Dämpfe, Quecksilber und Lichtqualität doc | pdf
* * * * *
Lampenvergleich
Glüh, Halogen, Spar & LED im Vergleich pdf

Miniflyer: ESL+LED  jpg | pdf

Studien: ESL
Photobiologische Sicherheit von LED
[Deutschland BAuA | 2013]

Tests: LEDs go
[Ökotest | Nov. 2011]

 

Lichtqualität

Licht

Das für Menschen sichtbare Licht ist ein Bereich der elektromagnetischen Strahlung. Dieser erstreckt sich von etwa 380 bis 780 nm Wellenlänge.

Grafik Lichtspektrum
Farbspektrum des Lichts mit den Wellenlängen von 380–750 nm

 

Farbtemperatur

Die Farbtemperatur -gemessen in Kelvin - gibt die Farbverschiebung (rötlich-gelblich, bläulich-weißlich) einer Lichtquelle an. Sie sagt nichts über die Lichtqualität aus. Diese wird mit dem Farbwiedergabeindex, der die Genauigkeit der Farbwiedergabe angibt, bezeichnet. Dieser ist wiederum vom Farbspektrum abhängig.

Grafik Farbtemperatur
Farbtemperatur in Kelvin
High Pressure Sodium = Natriumdampf-Hochdrucklampen (gelbe Strassenbeleuchtung)
Standard Incandescent = Glühbirnen
Fluorescent = Kompakt und röhrenförmige Leuchtstofflampen
Metal Halide = Metalldampflampen

Das warme Licht der Glühbirne (Standard Incandescant) entspricht ca 2700 Kelvin,
das der Halogenlampe ca 3000 - 3200 Kelvin.

Bei der Kompaktleuchtstofflampe können je nach Zusammensetzung der verwendeten Leuchtstoffe Werte von 2.000 bis 10.000 Kelvin erreicht werden.

   

Farbspektrum

Sonne, Glühbirne & Halogen

 

farbspektrum sonne
Farbspektrum Sonne
© Alexander Wunsch

farbspektrum gluehbirne
Farbspektrum Glühbirne
© Alexander Wunsch

farbspektrum halogen
Farbspektrum Halogen

© Jean-Jacques MILAN

Spektren von Sonne, Glühbirne und Halogenlampen sind kontinuierlich, d.h. es werden alle Farben des sichtbaren Lichts wiedergegeben.

 

Kompaktleuchtstofflampe

Farbspektrum Sparlampe
farbspektrum sparlampe
© Alexander Wunsch

 

Kompaktleuchtstofflampen ("Energiesparlampen") haben im Gegensatz zu Glühbirnen ein diskontinuierliches Linienspektrum, dadurch fehlen Farbkomponenten, weshalb nicht alle Farben korrekt wiedergegeben werden können.

 

 

"Energiesparleuchten greifen sich lediglich
einige Spitzen aus dem Farbspektrum heraus.
Dazwischen fallen viele Farbnuancen einfach weg"

"Farben, die dieses Licht nicht enthält,
kann unser Auge auch nicht erkennen.
Sie existieren für uns einfach nicht mehr."

"Das limitierte Licht der Sparlampe,
macht uns ein Stück weit blind für die Realität.
Lässt uns die Welt auf neue Weise sehen.
Eindimensionaler. Kälter. Farbloser."

"So, wie wir die Welt beleuchten, sehen wir sie auch.
Und so, wie wir sie sehen, leben wir in ihr."

Katja Winkelmann, Lichtplanerin 1

 

 

Leuchstofflampe

Die Lichtqualität von Leuchstoffröhren und Kompaktleuchtstofflampen kann miteinander verglichen werden. In beiden Fällen werden Quecksilber und verschiedene Leuchstoffe - je nach gewünschter Farbtemperatur - in unterschiedlicher Zusammensetzung verwendet.

farbspektrum leuchstofflampe
© Deglr6328 @ Wikipedia en

Diese Grafik illustriert welche Stoffe bei Leuchtstofflampen unsere Umgebung illuminieren. In diesem Beispiel sind das das hochgiftige Quecksilber und die Seltenen Erden Europium und Terbium, die leicht entzündlich bzw. feuer- und explosionsgefährlich sind.

Nummer Wellenlänge (nm) Stoff
1 405.4 Quecksilber
2 436.6 Quecksilber
3 487.7 Terbium
4 542.4 Terbium
5 546.5 Quecksilber
6 577.7 vermutlich Terbium oder Quecksilber
7 580.2 Quecksilber oder Terbium
8 584.0 vielleicht Terbium oder Europium
9 587.6 vermutlich Europium
10 593.4 vermutlich Europium
11 599.7 vermutlich Europium
12 611.6 Europium
13 625.7 vermutlich Terbium
14 631.1 vermutlich Europium
15 650.8 vermutlich Europium
16 662.6 vermutlich Europium
17 687.7 vermutlich Europium
18 693.7 vermutlich Europium
19 707 and 709 vermutlich Europium
20 712.3 vermutlich Europium
21 760.0 vermutlich Argon
22 811.0 vermutlich Argon

 

Vollspektrumlampe - Irreführung

Die Bezeichnungen »Vollspektrumlicht« oder »Biolicht« sind bei Leuchtmitteln die Quecksilber enthalten -also Leuchtstoffröhren und Kompaktleuchtstofflampen (»Energiesparlampen«) - irreführend, da es im Farbspektrum Spitzen und Lücken gibt. Der Bereich zwischen 630nm und 700nm fehlt fast vollständig. Das sind fast 25% des sichtbaren Lichts!

» Die einzige elektrisch betriebene Kunstlichtquelle, die den Namen Vollspektrum wirklich verdient, ist übrigens die Glühlampe, da in ihrem kontinuierlichen Spektrum alle Wellenlängen enthalten sind.«11

led Lichtfarben von Leuchtstofflampen

 

LED

farbspektrum led weiss
© Deglr6328 @ Wikipedia en

Das Spektrum einer weissen LED zeigt blaues Licht, welches direkt von Galliumnitrid (GaN)6a ausgesendet wird und gelbliches Licht, welches durch den Ce: YAG-Leuchtstoff emittiert wird.

Erklärung:Zur Herstellung von weissen LEDs kann mit Cer6c dotiertes YAG-Pulver (YAG:Ce3+) als gelber Leuchtstoff in Kombination mit einer blauen LED Indiumgalliumnitrid (InGaN), wobei Galliumnitrid(GaN)6a laut Gefahrstoffkennzeichnung als reizend und Cerium als leicht entzündlich eingestuft wird, eingesetzt werden.

YAG6b ist die Abkürzung von Yttrium-Aluminium-Granat. Yttrium und Cerium gehören zu den Seltenen Erden, wobei bei deren Abbau die Umwelt verseucht wird.

Mehr über LEDs led LED

Eine Darstellung des Lichtspektrums unterschiedlicher Lichtquellen2b(pdf) bietet die Ausgabe "Wohnung und Gesundheit" Nr. 140. 2a

 

 

Einfluß des Lichtspektrums 5

Spektrum einer Gasentladungslampen - Grafik © Alexander Wunsch Im Sonnenlicht sind alle Wellenlängen des Lichts vorhanden, die Pflanzen, Tiere und Menschen zum Leben brauchen. Da es im Spektrum der Gasentladungslampen (Leuchtstofflampen, Kompaktleuchtstofflampen) Lücken und Spitzen gibt, ist es nahe liegend, daß dieses Licht auf Mensch, Tier und Pflanze eine andere Wirkung hat.

 

Einfluss auf Pflanzen

Biologische Reaktionen von Wellenlänge abhängig

Der Amerikaner John Ott5a, der heute als einer der Gründer des neuen Faches "Lichtbiologie" gilt, hat in Versuchsreihen herausgefunden, daß viele biologische Reaktionen von ganz spezifischen Wellenlängenbereichen der elektromagnetischen Strahlung abhängen und daß diese Reaktionen ausbleiben, wenn die betreffenden Wellenlängen in einer Kunstlichtart fehlen oder aus dem Sonnenlicht herausgefiltert werden.

John Ott entdecke bei Zeitrafferaufnahmen für den Walt Disney Film "Die Geheimnisse des Lebens", daß Kürbisse unter Kunstlicht zwar gut heranwuchsen, aber alle weiblichen Blüten nach dem Aufblühen braun wurden und abfielen.

Als er durch Zufall Lampen mit einer anderen Lichtfarbe (mit hohen Blauanteil) verwendete, verfärbten sich die männlichen Blüten und fielen ab, während die weiblichen Blüten üppig wuchsen.

Offensichtlich beeinflußte die Spektralzusammensetzung der Leuchtstofflampen das Blütenwachstum.

 

Einfluss auf Tiere

Geschlecht des Nachwuchses mittels Lichtfarbe beeinflußbar

Als er für weitere Zeitrafferaufnehmen zur Beleuchtung eines Aquariums "warm-weiße" Leuchtstofflampen verwendete, entdeckte er, daß die aus den Eiern schlüpfenden Fische zu 80% Weibchen waren.

Bei einer umfangreichen Großuntersuchung entdeckte er, daß Chinchilla-Züchter bei gewöhnlichen Glühlicht zu 60-75% Männchen und bei blau gefärbten Glühlampen aber bis zu 75% Weibchen erhalten haben.

 

    

Farbwiedergabeindex 3

Durchschnittlicher Farbwiedergabeindex4

Farbwiedergabeindex
Lampen Ø Index Ra
Glühbirnen Ra 100
Halogenlampen Ra 100
Energiesparlampen Ra 80
LED Ra 60 - 80
Leuchstoffröhren Ra 60 - 90

 

Messung des Farbwiedergabeindex

Mit dem Farbwiedergabeindex Ra kann die Farbwiedergabegenauigkeit von Lampen angegeben werden. Das »;ERGONOMIC Institut für Arbeits- und Sozialforschung « klärt in seiner Studie »Wie umweltfreundlich sind Energiesparlampen?« vom April 2010 auf, wie es zur Berechnung des Farbwiedergabeindex Ra kommt.

"Die Farbwiedergabe einer Lampe kennzeichnet die Güte der Wiedergabe von 8 Referenzfarben bei Beleuchtung mit dieser Lampe (insgesamt definiert DIN 6169 14 Farben ). Es wird die Wiedergabe von Pastellfarben geprüft, aber nicht die von gesättigten Farben (!)."

 

Somit kann eine Lampe, die die standardisierten Pastelltöne weitgehend korrekt darstellen kann, eine hohen Farbwiedergabeindex haben - unabhängig davon wie korrekt die Wiedergabe der anderen Farben, erfolgt!

14 testfarben nach din 6169
Beim offiziellen Farbwiedergabeindex wird nur die Farbwiedergabe von 8 Pastellfarbtönen gemessen.

 

Farbwiedergabeindex von Sparlampen

Messungen des Farbwiedergabeindex
Sparlampe 7W 3a
Sparlampe 12W warm Weiss 3b
Ra
80,39
82
R1
95,17
98
R2
94.00
95
R3
56,58
50
R4
87,41
88
R5
84,41
88
R6
82,08
82
R7
85,35
88
R8
58,09
68
R9
-18,19
2
R10
51,53
50
R11
75,34
78
R12
45,52
43
R13
98,04
92
R14
69,75
65

Die Messungen des Farbwiedergabeindex von Kompaktleuchtstofflampen nach DIN 6169 mit 14 Referenzfarben zeigen das die Werte des gesättigten Rot (R9) sehr gering bzw negativ sind. Aber auch die Werte von Gelbgrün (R3), Violett (R8), gesättigtem Gelb (R10), gesättigtem Blau (R12) und Blattgrün (R14) sind nicht ideal. Es sind Werte von -100 bis +100 möglich.

 

 

Farbwiedergabeindex von LEDs

Farbwiedergabeindex Vergleich: Glühbirne - LED

  Index Ra
Lampe
wikipedia 5 osram 6
Glühlampe bis 100 100
LED, weiß 70 - 95 60 - 80 (92)

Während Glühbirnen und Halogenlampen einen Farbwiedergabeindex Ra von 100 erreichen, sind die Werte der von Osram angebotenen LED Classic Lampen 6(LED in Glühbirnenform) im Bereich von 60 - 80 zu finden. Eine Lampe hat den Wert von 82 und eine von 92 (Stand 8.11.2010).

Der Farbwiedergabeindex von LED Deco Reflektorlampen 6 wird mit 70 oder 80 angegeben. In manchen Fällen fehlt die Angabe des Farbwiedergabeindex (Stand 8.11.2010).

Update: Mein letzter Besuch in einem Baumarkt, zeigt daß die von Osram angebotenen Retrofit-LEDs (LED-Lampen in Glühbirnenform) einen durchschnittlichen Farbwiedergabeindex von Ra 80 aufweisen (Stand August 2012).

 

L-Prize - LED

In Amerika hat Philips den mit Millionen Dollar dotierten L-Prize7 für die Entwicklung einer LED in Glühbirnenform (Retrofit), die als Ersatz für 60 Watt Glühbirnen dienen soll, gewonnen. Die beim Wettbewerb eingereichte Endura LED hatte einen Farbwiedergabeindex von Ra 93.

Laut Kevan Shaw (Save the Bulb)8 wird in den Läden aber eine ähnlich aussehende LED verkauft, die nach Informationen vom Blog Freedomlightbulb9 hingegen einen Farbwiedergabeindex von Ra 80 aufweist.

Es gab viele Ungereimtheiten bei der Vergabe dieses Preises, auf die der Blog Freedomlightbulb9 ausführlich verweist.

Ein Kriterium für den Gewinn war, daß die Lampe im ersten Jahr 22 $, im zweiten $ 15 und im dritten 8 $ kosten sollte. Die Lampe wurde zunächst für $ 50 - $ 60 verkauft. Der Doppelgänger - mit schlechterem Farbwiedergabeindex - kostet hingegen ca 20 Dollar.
[Stand: April-Mai 2012]

 

 

Lichtfarben von Leuchtstofflampen10

Standardlampen

Standard Leuchtstofflampen haben einen geringen Farbwiedergabeindex, der zwischen Ra 60 - 75 liegen kann, und sind für Bürotätigkeiten ungeeignet.

3 Banden-Lampen

3 Banden-Lampen tragen den Namen, weil bei ihnen drei Leuchtstoffe Licht in relativ eng begrenzten Spektralbereichen ausstrahlen, die in der Mischung mit Lücken im Spektrum weiss ergeben. Der durchschnittliche Farbwiedergabeindex beträgt Ra 85.

Vollspektrumlampen haben kein Vollspektrum

Bei den Vollspektrumlampen werden die Lücken im Spektrum durch Verwendung weiterer Leuchtstoffe teilweise aufgefüllt. Korrekterweise sollte man sie »Fünfbandenlampe« nennen, denn sie besitzen zwar eine bessere Farbwiedergabe (Ra 92) als Dreibandenlampen, aber im Gegensatz zu Glübirnen noch immer kein Vollspektrum. Ihre bessere Farbwiedergabe geht allerdings auf Kosten einer um etwa ein Sechstel geringeren Lichtausbeute.

Vertiefende Informationen finden sich im Dokument »Vollspektrumlicht - Eine kritische Würdigung der Literatur«12

 

Farbwiedergabestufe von Leuchtstofflampen

Die Farbwiedergabe von Kompaktleuchtstofflampen und Leuchtstoffröhren wird mit einer international gültigen Lichtfarbennummer gekennzeichnet:

Bsp: eine Energiesparlampe mit der Bezeichnung 827 warmweiß extra

Die Erste Ziffer bezeichnet die Farbwiedergabestufe, die durch den Farbwiedergabeindex Ra bestimmt ist:

4 = Farbwiedergabestufe 1B (Ra 40-49)
5 = Farbwiedergabestufe 1B (Ra 50-59)
6 = Farbwiedergabestufe 1B (Ra 60-69)
7 = Farbwiedergabestufe 1B (Ra 70-79)
8 = Farbwiedergabestufe 1B (Ra 80-89)
9 = Farbwiedergabestufe 1A (Ra >90 )

Die zweite und dritte Nummer bezeichnen die Farbtemperatur in Kelvin

827 = warmweiß extra 2.700 K
830 = warmweiß 3.000 K
840 = neutralweiß 4.000 K
860 = tageslichtweiß 6.000 K

Somit haben wir in diesem Beispiel eine Kompaktleuchtstofflampe, deren Farbtemperatur ähnlich der einer Glühbirne (gelblich) ist, aber deren Farbwiedergabe schlechter als die der Glühbirne ist, da die Glühbirne immer den besten Wert von Ra 100 aufweist

 

Fazit:
Energiesparlampen und LEDs können die Glühbirnen und Halogenlampen in Punkto Lichtqualität nicht ersetzen, denn Energieeffizienz und Lichtqualiät verhalten sich indirekt proportional zueinander.

 


Quellenhinweise:

1 Aus der Fassung (brand eins)

2a Lichtqualität von Lampen (Wohnung und Gesundheit)

2b Farbspektren [pdf]

3 Farbwiedergabe-index (wikipedia)

3a »Energiesparlampe« vermessen

3b CRI - Color Rendering Index

4 Produktkatalog (Osram)

5 Zwielicht - die Ökologie der künstlichen Helligkeit - S.59f buchtips buchtips

5a bioenlightenment.info | Dr. John Ott buchtips

6a GaN (wikipedia)

6b Yttrium-Aluminium-Granat (wikipedia)

6c Cerium (wikipedia)

7 L Prize (wikipedia)

8 L Prize (Fail!) (savethebulb)

9 More Dim Issues with Philips new LED Bulb (freedomlightbulb)

10 Lichtfarben von Leuchtstofflampen

11 Schädliches Licht - Warum Energiesparlampen krank machen

12 Vollspektrumlicht - Eine kritische Wuerdigung der Literatur - Ahmet E. Cakir, Gisela Cakir