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Technik-Facts Energiesparlampe / Modul: „Experimentieren mit Kindern“ Annina Schütz & Deborah Müller
Technik-Facts zur Energiesparlampe
Informationen zur Förderung des Technikinteressens in der Schulpraxis
Klimaschutz ist allgegenwärtig. Zwar ist es im Interesse eines jeden
Weltenbürgers, einen Beitrag für eine bessere Zukunft unseres
Planten zu leisten, jedoch ist die Einsatzbereitschaft sichtlich
begrenzt. Die Energiesparlampe als Hoffnungsträger ermöglicht es
uns, mit geringem Aufwand „etwas Gutes zu tun“.
Nur ein kleiner Anteil des gesamten Energieverbrauchs eines
Haushalts - also inklusive Heizung – ist auf das Konto von Licht und
Lampen zurückzuführen. Das Einsparpotenzial von Lampen ist also
begrenzt. Viel größere Stromfresser im Haushalt sind die vielen
technischen Geräte. Kühlschränke beispielsweise werden zwar immer
effizienter, aber auch grösser und leistungsfähiger. So verbrauchen
sie insgesamt mehr als in der Vergangenheit. Auch die
Unterhaltungselektronik trägt in erheblichem Masse dazu bei, dass die Stromrechnung nach oben springt. Ist
es also eine Illusion, mittels Energiesparlampen die Umwelt schützen zu wollen und Strom zu sparen? Es lohnt
sich, darüber Gedanken zu machen. Die Einsparpotentiale sind nicht unerheblich und ihre Ausschöpfung zahlt
sich in den allermeisten Fällen energetisch, ökologisch wie auch finanziell aus.
Das besondere an Energiesparlampen im Vergleich zu den klassischen Leuchtstofflampen, ist ihre kompakte
Bauform. Energiesparlampen sind im Prinzip nichts anderes als kleine, gebogene Leuchtstoffröhren, die aufgrund
ihrer Technik weniger Watt verbrauchen, um die gleiche Helligkeit zu erzeugen. Für viele Anwendungsbereiche
sind Energiesparlampen jedoch nicht oder weniger geeignet. Zu den technischen Unzulänglichkeiten
kommen noch die gesundheitlichen Risiken. Es stellt sich die berechtigte Frage, ob die Klimaschutzziele nicht
mit anderen Mitteln besser und auch weniger risikoreich zu erreichen sind.
Aufbau und Funktion
Der Glaskolben ist mit einem Gasgemisch aus Quecksilber
(laut RoHS-Richtlinie bis zu fünf Milligramm) und einem
Edelgas gefüllt. Es gibt also keine Glühwendel mehr, die
erhitzt wird, um Licht zu geben. Das im Sockel eingebaute
Vorschaltgerät zündet die Lampe und der Heizfaden
sendet Elektronen aus. Diese treffen auf das Quecksilber
und regen es zum Leuchten an. Die Atome dieses Gases
werden durch den elektrischen Strom zu einer Strahlung
angeregt. Diese Strahlung trifft auf die Leuchtstoffschicht
auf der Innenseite der Glasröhre und wird von ihr in
sichtbares, "kaltes" Licht umgewandelt, welches die
Glasröhre schliesslich verlässt.
Quecksilber und weitere giftige Stoffe
Energiesparlampen funktionieren nur mit dem hochgiftigen Schwermetall Quecksilber, das Mensch und Umwelt
belastet. Im Körper kann es gespeichert werden und als Nervengift wirken. Eine Richtlinie der Europäischen
Kommission (RoHS) begrenzt mittlerweile den Gehalt auf fünf Milligramm pro Lampe, in alten Lampen ist noch
deutlich mehr drin. Daneben sind alle Energiesparlampen mit Flammschutzmitteln auf dem Gehäuse ausgerüstet.
Sie belasten die Umwelt und können teilweise auch die Gesundheit schädigen.
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Lebensdauer
Die durchschnittliche Lebensdauer beträgt nach Herstellerangaben meist 6’000 bis 8’000 Stunden. Bei der
üblicherweise angenommenen Leuchtdauer von drei Stunden pro Tag und somit rund 1’000 Stunden pro Jahr
entspricht das sechs bis acht Jahren. Einige Modelle erreichen heute aber auch schon 15’000 Stunden, zumindest
nach Deklaration. Leistungsstarke, besonders kompakte Topmodelle mit langer Lebensdauer und guter
Schalttechnik haben ihren Preis.
Die Stiftung Warentest hat getestet: Seit Juni 2004 brannten die Energiesparlampen im Dauertest. Ein Prüfzyklus
läuft über drei Stunden: 165 Minuten sind die Lampen an, 15 Minuten aus. Dann beginnt der Zyklus von
vorne. Von den 27 Sparlampen im Test halten neun Modelle mehr als 19’000 Betriebsstunden aus. Gute Energiesparlampen
ersetzen so etwa 19 Glühlampen mit Glühfaden. Bei jeder Leuchtstofflampe ist die Lebensdauer
maximal, wenn die Lampe über längere Perioden ununterbrochen leuchtet. Wenn eine Energiesparlampe also
oft aus - und wieder eingeschaltet wird, verkürzt sich dessen Lebensdauer.
Recycling
Quecksilber ist aufgrund seiner leichten Flüchtigkeit und hoher Giftigkeit nebst anderen umweltrelevanten
Inhalten einer Energiesparlampe der Hauptgrund, wieso man diese als Sondermüll entsorgen muss. Energiesparlampen
gehören also nicht in den Hausmüll. Die Menge an enthaltenem Quecksilber ist gering, darf aber
trotzdem nicht in den Müll. Seit März 2006 sind Hersteller dazu verpflichtet, ausgediente Energiesparlampen
zurückzunehmen. Die Stoffe werden dort wie das Quecksilber beim Recycling vom Glas und den Metallen der
Elektroden getrennt, zum Teil wiederverwendet und zum kleineren Teil in
Sondermülldeponien gelagert. Direkt in der Schweiz werden derzeit nur
stabförmige Leuchtstofflampen («Neonröhren») rezykliert, nicht aber Energiesparlampen.
Weil die Stückzahlen dafür zu niedrig sind, werden diese in
Recyclingwerke nach Deutschland geliefert. Üblicherweise kommen die
Lampen in einen Shredder. Die Bruchteile werden in die Fraktionen Glas (ca.
85 Prozent), Metall (ca. 10 Prozent) und Reststoffe getrennt. Während des
Vorgangs wird die Luft abgesaugt und mit Aktivkohlefiltern gereinigt, um
verdampfendes Quecksilber einzufangen. Ein Teil des Quecksilbers bleibt
dabei in den Reststoffen. Durch Destillation liesse sich das Quecksilber
zurückgewinnen. Doch der Prozess ist teuer. Ausserdem ist der Marktwert
von Quecksilber zurzeit sehr gering. Darum ist das Quecksilber-Recycling
zumindest in der Schweiz nicht rentabel. Laut einem Bericht der „Stiftung
Entsorgung Schweiz“ von 2007 werden jährlich zirka 1’100 Tonnen Leuchtmittel rezykliert. Dabei fallen rund 50
Tonnen Restmüll an, von denen rund 50 Kilogramm Quecksilber sind. Finanziert wird die Entsorgung über eine
vorgezogene Gebühr. Diese wird umso billiger, je mehr Sparlampen verkauft und rezykliert werden. Im Jahr
2008 sank sie von 50 auf 25 Rappen pro Stück.
Die Vorschaltgeräte sind leider ebenfalls Sondermüll, weil sie eine Vielzahl von Metallen und Kunststoffen enthalten,
die zwar nicht gefährlich sind, aber in der Müllverbrennung zur Entstehung von Giften beitragen würden.
Wie alle Elektronik haben auch diese Vorschaltgeräte eine unbegrenzte Lebensdauer, wenn sie normal
betrieben werden.
Energieeffizienz
Oft wird angegeben, dass Energiesparlampen 80 Prozent Strom sparen gegenüber der Glühbirne. Dass die
Energiesparlampe Strom spart ist zwar richtig, aber oftmals nicht die angekündigten 80 Prozent. Diese Berechnungen
berücksichtigen nämlich nicht, dass die Sparlampen meist weniger hell leuchten als die Glühbirne und
während der Lebensdauer zudem noch an Helligkeit nachlassen. „ÖKO-Test“ hat deshalb für die Berechnung
der Energieeffizienz die Differenzen in der Helligkeit miteinbezogen, zugrunde gelegt wurden 2’000 Stunden
Brenndauer. Die Energiesparlampe „General Electric Energy Saving Elegance 11 W“ schafft das Ziel mit 77
Prozent Energieersparnis gegenüber der Glühbirne immerhin fast, auch die Sparlampe von „Osram“ liegt noch
gut im Rennen. Die Mehrheit bringt es allerdings „nur“ auf 50 bis 70 Prozent Energieeinsparung.
Wie richtig entsorgen?
Aufgrund von Quecksilber und elektronischem Vorschaltgerät sind Energiesparlampen
Sondermüll und dürfen auf keinen Fall im normalen Hausmüll landen. Der Verbraucher
kann sie bei den örtlichen Recyclinghöfen und in den Verkaufsstellen abgegeben werden.
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Was tun bei Bruch?
Wenn die Energiesparlampe bricht, sollte Folgendes beachtet werden: vorsichtig aufkehren, dabei Handschuhe
tragen, die Teile der Lampe in eine Tüte packen, gut verschließen und vorschriftsmäßig als Sondermüll entsorgen.
Auf keinen Fall sollte der Staubsauger benutzt werden. Zudem sollte wegen der flüchtigen Quecksilberverbindungen
ca. 30 Minuten gut gelüftet werden. Und: von Kindern fernhalten!
Kauftipp
Beim Kauf sollte man sich für den konkreten Zweck beraten lassen, denn es
werden auch schnell startende und schaltunempfindliche Modelle angeboten.
Leider gibt es in den meisten Läden nur ein sehr begrenztes Angebot. Die
Vielfalt der Lampen ist in der Regel nur in Fachgeschäften und in speziellen
Onlineshops erhältlich.
Empfehlung
Die besten Sparlampen zeichnen sich durch gute Schaltfestigkeit aus. Eine hohe deklarierte Lebensdauer (mehr
als 10'000 Stunden) ist in der Regel ein Indiz für hohe Schaltfestigkeit. Standardlampen (6’000 bis 8’000 Stunden
Lebensdauer) sollten nur an Orten eingesetzt werden, wo sie mindestens eine Stunde ohne Abschalten
brennen können, da ihre Lebensdauer sonst massiv abnimmt. Grundsätzlich: Sparlampen in Stabform sind
Lampen in Glühlampenform qualitativ überlegen. Wo die Sparlampe nicht sichtbar ist oder die Stabform nicht
stört, ist deshalb die Stablampe vorzuziehen.
Vorteile
• Höhere Lichtausbeute und längere Lebensdauer
• Geringere Wärmeentwicklung
• Einsparpotenzial: Durch die hohe Energieausbeute und lange Lebensdauer sind Energiesparlampen im
Vergleich zu normalen Glühlampen wirtschaftlicher: Während der längeren Lebensdauer amortisieren sie
sich durch den reduzierten Stromverbrauch trotz höherer Anschaffungskosten der einzelnen Lampe.
Unterschiedliche Lichtfarben: Energiesparlampen sind in verschiedenen Farbtemperaturen erhältlich
Nachteile
• Auf- oder Vorheizphase: Oft entfalten Energiesparlampen erst nach 1 bis 2 Minuten Aufheizphase ihre volle
Helligkeit. Dies ist für Lampen, die nur kurz benötigt werden ungünstig.
• Farbwiedergabe: Insbesondere bei billigen Lampen und älteren Modellen ist die Farbwiedergabe schlechter
als diejenige von Glühlampen oder des Tageslichtes. Höherwertige Modelle erreichen bessere Farbwiedergaben,
sind aber auch teurer.
• Hitze oder Kälte: Energiesparlampen sind empfindlich gegenüber hohen Temperaturen. Sie erreichen oft
nicht annähernd ihre spezifizierte Nutzungsdauer. Ebenfalls kritisch ist der Einsatz bei niedrigen Temperaturen,
insbesondere unter dem Gefrierpunkt.
Mögliche Fragestellungen für Forschungsberichte für SchülerInnen
• Finde heraus, wie eine Energiesparlampe funktioniert. (Hilfsmittel: Internet)
• Welche Stoffe enthalten Energiesparlampen und wie müssen diese entsorgt werden? (Hilfsmittel: Internet)
Quellen
http://de.wikipedia.org/wiki/Kompaktleuchtstofflampe (Stand: 22.1.2011)
http://www.strom-online.ch/energiesparlampe.html (Stand: 22.1.2011)
http://www.beobachter.ch/natur/natuerlich-leben/energieverbrauch/artikel/stromsparlampen_fakten-vsmythen/
(Stand: 22.1.2011)
http://www.topten.ch/deutsch/ratgeber/ratgeber_sparlampen_neu.html (Stand: 22.1.201
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