Buchtip:
Im Zwielicht  Klaus Stanjek
Zwielicht

Klaus Stanjek
Die Ökologie der künst­lichen Helligkeit

 

Info & Docs:

Energiesparlampen
Dämpfe, Quecksilber und Lichtqualität
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LEDs
Blaulicht, Blendung & Lichtflimmern
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Lampenvergleich
Glüh, Halogen, Spar & LED im Vergleich
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»Die Sparsamkeit der Glühbirne liegt in der Zeit, in der sie nicht brennt.«
Ulf Erdmann Ziegler

Kompaktleuchtstofflampe - Energiesparlampe

Energiesparlampe 1

Funktionsweise
Farbspektrum
giftige Inhaltstoffe
giftig und teuer
Sonstige Schadstoffe
Was tun bei Glasbruch?
Energiesparlampen mit Amalgam
Splitterschutz oder Schutzkolben
Quecksilberaustritt trotz Splitterschutz
»Mikrowellenlampe« - quecksilberfreie Sparlampe
Hoher Blauanteil
Gegenargumente

 

Funktionsweise einer Energiesparlampe

Eine "Energiesparlampe" ist eine Leuchtstoffröhre in kompakter Bauform, meistens mit einem Schraubsockel, bei dem das benötigte Vorschaltgerät integriert ist. Es wandelt die 50-Hertz-Frequenz der Stromversorgung in etwa 40 000 Hertz um. Und diese ist zusätzlich mit 100 Hertz gepulst. Dadurch wird die Frequenz der Handystrahlung ähnlicher. Jede Lampe ist sozusagen ein kleiner Funksender mit gepulster elektromagnetischer Strahlung.

elektronisches vorschaltgeraet
Elektronisches Vorschaltgerät einer 12-Watt-Energiesparlampe
Hg... hydrargyrum = Quecksilber
Ar ... Argon = ein Edelgas

Dieses Bild zeigt wie viele unterschiedliche Komponenten notwendig
sind um allein das EVG für eine "Sparlampe" zu erzeugen.

 

In einer Kompakt Leuchtstofflampe befindet sich ein Gas, meistens Quecksilbergas, das durch den Rhythmus der elektrischen Spannung Impulse aus ultraviolettem Licht, das für unsere Augen unsichtbar ist, auszusendet. Dieses wird durch die an der Innenwand befindlichen Leuchtstoffe (Phosphate) sichtbar gemacht.

Quecksilber Spektrum
Sichtbarer Bereich des Quecksilber-Spektrums

Da die Nachleuchtzeit einige Tausendstel Sekunden beträgt, würden wir bei geringer Frequenz ein Flimmern wahrnehmen. Durch das Vorschaltgerät ist es möglich die Frequenz auf 100 Lichtimpulse pro Sekunde zu erhöhen (100 Hz). Das ist natürlich ein ständiger physiologischer Reiz für das Nervensystem.

Das Messdiagramm zeigt die einzelnen Impulse. Es sind 100 pro Sekunde. Das bedeutet die Lampe wechselt 100 mal pro Sekunde zwischen Licht an und Licht aus und das Auge muß in kurzer Zeit extreme Kontrastunterschiede bewältigen ( hell - dunkel - hell - dunkel - ...)

 

Farbspektrum

Farbspektrum Kompaktleuchtstofflampe Quecksilber
Quelle des Farbspektrums: The light spectra of some lamps | Beschriftung und Tabelle: Public LAb - Spectrometer testing

Beim Farbspektrum der Kompaktleuchtstofflampe sieht man sehr gut die Emissionlinien von den Metallen, wie z.B. Quecksilber, die in der »Energiesparlampe« verwendet werden. Das Spektrum jeder Kompaktleuchtstofflampe ist in der Tat ein Fingerabdruck der Metalle, die in der Lampe Verwendung finden. Aus den Linien können wir ableiten, welche Metalle verwendet werden.

Nummer Farbe Ursprung der Farbe Wellenlänge
1 (hier nicht sichtbar) Violett, aber schwer zu sehen Quecksilber 404.66
2 Violett Quecksilber 435.83
3 blue Terbium ~ 485-490
4 Grün Terbium ~ 543-544
5 Grün Quecksilber 546.07
6 Grün Wahrscheinlich Terbium oder Quecksilber ~ 578 for Tb or 576.96 for Hg
7 Grün Quecksilber oder Terbium 579.07 for Hg or ~ 580 for Tb
8 Gelb Wahrscheinlich Terbium oder Europium ~ 580
9 Gelb Wahrscheinlich Europium ~ 587
10 Orange Wahrscheinlich Europium ~ 593
11 Rot Wahrscheinlich Europium ~ 598
12 Rot Europium ~ 611
13 Rot Wahrscheinlich Terbium ~ 625
14 Rot Wahrscheinlich Europium ~ 630

Terbium und Europium sind Elemente der Seltenen Erden, deren Verbindungen niedrig bis moderat giftig sind.

Mehr Informationen über Farbspektren, -temperatur und -wiedergabeindex:LichtqualitaetLichtqualität

 

giftige Inhaltstoffe

Sondermüll ProblemstoffEine sogenannte "Energiesparlampe" kann neben dem hochtoxischen Quecksilber folgende giftige Schwermetalle enthalten: Arsen, Blei, Brom und Cadmium ( Info: Schwermetalle Schwermetalle) und muß als Sondermüll entsorgt werden.

In Iceland hat die "Icelandic Consumer Ageny" Osram verboten Kompaktleuchtstofflampen als umweltfreundlich zu bezeichnen und zu behaupten eine 11Watt Kompaktleuchtstofflampe entspräche einer 60-Watt Gühbirne. 2

 

giftig und teuer

In Kompaktleuchtstofflampen wird der Rohstoff Yttrium, der zu den so genannten Seltenen Erden zählt verwendet. Es wird fast zu 100% in China abgebaut. Der Abbau von seltenen Erden ist giftig und kostenintensiv. Rohstoff-Experte Hubertus Bardt:

"Elektromobilität, Solarzellen, Energiesparlampen: Das sind alles Dinge, die mehr und kritischere Rohstoffe benötigen als die einfache alte Glühbirne." 3

 

Sonstige Schadstoffe 4

"Die Elektronik-Platine und das Plastikgehäuse sind mit Flammschutzmitteln ausgerüstet. Diese können während des Betriebes ausgasen, was wie bei anderen elektronischen Bauteilen zu Geruchsbelästigungen und gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen kann."

dämpfe
schwermetalle

 

 

Was tun bei Glasbruch?

filmstill aus bulb fiction
©thimfilm.at Szene aus Bulb Fiction

siehe Info: Entsorgung Entsorgung

Die Lampenindustrie präsentiert folgende Lösungen um den Konsumenenten vor Quecksilber, das bei Glasbruch entweichen kann, zu "schützem". 

"Energiesparlampen mit Amalgam

Bei diesen Lampen ist das Quecksilber in ausgeschaltetem Zustand teilweise als Amalgam in einer Metalltablette gebunden.[...} Ist eine Amalgam-Lampe eingeschaltet und zerschellt, wird deshalb ebenfalls Quecksilber freigesetzt. Zudem scheinen amalgamhaltige Lampen zu Zündungsproblemen bei niedrigen Temperaturen zu neigen.

Splitterschutz oder Schutzkolben

Das Risiko brechender Lampen lässt sich durch Modelle mit Splitterschutz verringern. [...]Zu berücksichtigen ist, dass ein Splitterschutz möglicherweise die Helligkeit der Lampe beeinflusst. " 5

 

Quecksilberaustritt trotz Splitterschutz

Das UBA untersuchte Energiesparlampen auf ihre Bruchsicherheit mit folgendem Ergebnis:

Bisher ist keine Lampe vollständig bruchsicher; die handelsüblichen Schutzhüllen verhindern nicht, dass Quecksilber austreten kann. Energiesparlampen mit Splitterschutz, die etwa einen Silikonüberzug besitzen, brechen allerdings nicht so schnell.5a

 

»Mikrowellenlampe« - quecksilberfreie Sparlampe

In verschiedenen Medien11 wurde die Entwicklung einer Kompaktleuchtstofflampe, die ohne Quecksilber funktionieren soll, angepriesen. Momentan sind noch 0,01 mg Hg/Lampe notwendig [Stand März 2013]. Bei dem beworbenen Modell 3rdPPBulB12 handelt es sich um eine elektrodenlose Niederdruck-Pulsplasma-Lampe, die im Hochfrequenzbereich betrieben wird.

Statt dem giftigen Quecksilber werden Metallsalze verwendet. Es handelt sich dabei um Iod- und Bromhalogenide verschiedener Metalle.14 Die Reduktion von Quecksilber ist begrüßenswert, aber für den Wohnbereich sehe ich die Mikrowellenlampe auf Grund folgender Faktoren nicht als geeignet an:

Sie wurde von einem deutschem Entwicklungskonsortium unter technischer Leitung von Prof. Dr.-Ing. Holger Heuermann, Leiter des Labors für Hoch- und Höchstfrequenztechnik der University of Applied Sciences in Aachen, und Dr.-Ing. Rainer Kling, Leiter der Abteilung Licht- und Plasmatechnologien des Lichttechnischen Instituts des Karlsruher Institutes für Technologie (KIT), entwickelt

 

Hoher Blauanteil im Licht einer Kompaktleuchtstofflampe

farbspektrum tageslicht entladungslampe glühbirne blauanteil
© Alexander Wunsch

Das Problem der Unschärfe wird in der Rubrik Augen genauer erörtert.

 

Gegenargumente

"Aber es gibt ja mittlerweile auch "warm-welße" Energiesparlampen "

Man kann mit Kompakt-Leuchtstofflampen mittlerweile neben dem bekannten "kalten Licht" auch "warm-weißes" Licht erzeugen, aber eine sogenannte "Energiesparlampe" erzeugt ein diskontinuierliches Farbpektrum und kein Vollspektrum wie die Glühbirne und die Halogenlampe. (Info: Lichtqualitä Lichtqualität)

Professor Heinrich Krammer, Lichtdesigner an der Universität Aachen ist davon überzeugt, daß alle "Energiesparlampen" unabhängig von der Lichtfarbe - warm-weiß ode neutral-weiß oder Tageslicht-weiß den selben die Augen schädigenden Blauanteil enthalten. 6

 

"RoHS-compliant oder RoHS-konform 7a bedeutet,
daß kein Quecksilber in Kompaktsparlauchten enthalten ist."

Das stimmt leider nicht so!

Laut Artikel 4 Absatz 1 der Richtlinie 2002/95/EG7 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 27. Januar 2003 zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten ist Quecksilber in Elektro- und Elektronikgeräten "verboten".

Die vorläufigen Ausnahmen der Richtlinie sind u.a Quecksilber in Kompaktleuchtstofflampen in einer Höchstmenge von 5 mg je Lampe und Quecksilber in stabförmigen Leuchtstofflampen für allgemeine und besondere Verwendungszwecke.  

 

"Bei Verwendung von Kompaktleuchtstofflampen wird Quecksilber eingespart"

Die Tageszeitung "Der Standard" schreibt in seiner Ausgabe vom 26. August 2009:

"Und auch bei der Stromerzeugung aus Kohle entstehe Quecksilber, bei weiterer Verwendung von Glühbirnen daher mit höherem Strombedarf mehr als bei Energiesparlampen. Dies geht aus der Beantwortung einer parlamentarischen Anfrage hervor. Damit könnte mit ESL Vierfünftel des Quecksilbers bei der Energie zur Beleuchtung eingespart werden." 8

"Die EU-Mitgliedsstaaten setzen ganz unterschiedlich viel Kohle zur Stromerzeugung ein. In Polen, wo 92 Prozent der Elektrizität aus Kohlekraftwerken stammen, fällt die Ökobilanz ein und derselben Lampe daher ganz anders aus als in Deutschland mit 42 Prozent Kohlestrom oder Frankreich mit gerade mal vier Prozent." 98

 

Bei Umstieg auf Ökostrom (Wasserkraft, Wind- und Solarenergie) ist die Quecksilberbilanz der Glühbirne gleich O, somit kommt es bei Verwendung einer Energiesparlampe mit Ökostrom zu einer Belastung von Quecksilber für ArbeiterInnen, KonsumentInnen (bei Glasbruch) und der Umwelt (bei der Erzeugung und bei nicht sachgerechter Entsorgung. 10

stromerzeugung

Laut Statistiken des deutschen Bundesumweltsamtes fand man im Jahre 2007 ungefähr 80 Millionen Energiesparlampen im Hausmüll oder Altglascontainer.

 

Weiterführende Informationen: