Künstliche Beleuchtung ist aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken. Menschen brauchen zum Leben und Arbeiten einfach Licht durch Lampen. Bisher wurden dafür nur gewöhnliche Glühlampen verwendet.
Das Funktionsprinzip von Glühlampen basiert auf der Umwandlung von elektrischer Energie, die durch den Glühfaden fließt, in Licht. In Glühlampen wird ein Wolframfaden durch Einwirkung von elektrischem Strom zu hellem Glühen erhitzt. Die Temperatur des erhitzten Glühfadens erreicht 2600-3000 Grad C. Die Glühlampenkolben werden evakuiert oder mit einem Inertgas gefüllt, in dem der Wolframfaden nicht oxidiert wird: Stickstoff; Argon; Krypton; Mischung aus Stickstoff, Argon, Xenon. Glühlampen werden im Betrieb sehr heiß.
Von Jahr zu Jahr steigt der Strombedarf der Menschheit immer weiter an. Als Ergebnis der Analyse der Perspektiven für die Entwicklung von Lichttechnologien erkannten die Experten den Ersatz veralteter Glühlampen durch Energiesparlampen als fortschrittlichste Richtung. Grund dafür sehen Experten in der deutlichen Überlegenheit der neusten Generation von Energiesparlampen gegenüber „heißen“ Lampen.
Energiesparlampen werden als Leuchtstofflampen bezeichnet, die zur breiten Kategorie der Gasentladungs-Lichtquellen gehören. Entladungslampen emittieren im Gegensatz zu Glühlampen Licht aufgrund einer elektrischen Entladung, die durch das Gas fließt, das den Lampenraum füllt: Das ultraviolette Leuchten der Gasentladung wird in für uns sichtbares Licht umgewandelt.
Energiesparlampen bestehen aus einem mit Quecksilberdampf und Argon gefüllten Kolben und einem Vorschaltgerät (Starter). Auf die Innenfläche des Kolbens wird eine spezielle Substanz namens Phosphor aufgetragen. Unter Einwirkung von Hochspannung in der Lampe kommt es zur Bewegung von Elektronen. Die Kollision von Elektronen mit Quecksilberatomen erzeugt unsichtbare ultraviolette Strahlung, die beim Durchgang durch den Leuchtstoff in sichtbares Licht umgewandelt wird.
ПVorteile von Energiesparlampen
Der Hauptvorteil von Energiesparlampen ist ihre hohe Lichtausbeute, die um ein Vielfaches höher ist als die von Glühlampen. Die energiesparende Komponente liegt gerade darin, dass das Maximum des der Energiesparlampe zugeführten Stroms in Licht umgewandelt wird, während bei Glühlampen bis zu 90 % des Stroms allein für die Erwärmung des Wolframdrahts aufgewendet wird.
Ein weiterer unbestrittener Vorteil von Energiesparlampen ist ihre Lebensdauer, die durch einen Zeitraum von 6 bis 15 Stunden ununterbrochenen Brennens bestimmt wird. Dieser Wert übertrifft die Lebensdauer herkömmlicher Glühlampen um das etwa 20-fache. Die häufigste Ursache für den Ausfall einer Glühlampe ist ein verbrannter Glühfaden. Der Mechanismus der Energiesparlampen vermeidet dieses Problem, sodass sie eine längere Lebensdauer haben.
Der dritte Vorteil von Energiesparlampen ist die Möglichkeit, die Farbe des Scheins zu wählen. Es kann drei Arten geben: tagsüber, natürlich und warm. Je niedriger die Farbtemperatur, desto näher kommt die Farbe Rot; Je höher, desto näher an Blau.
Ein weiterer Vorteil von Energiesparlampen ist ihre geringe Wärmeabgabe, die den Einsatz von Hochleistungs-Kompaktleuchtstofflampen in zerbrechlichen Wandlampen, Lampen und Kronleuchtern ermöglicht. Es ist nicht möglich, Glühlampen mit einer hohen Heiztemperatur zu verwenden, da der Kunststoffteil der Patrone oder der Draht schmelzen kann.
Der nächste Vorteil von Energiesparlampen ist, dass ihr Licht weicher und gleichmäßiger verteilt wird als das von Glühlampen. Das liegt daran, dass bei einer Glühlampe Licht nur aus einem Wolframfaden kommt, während eine Energiesparlampe vollflächig leuchtet. Durch die gleichmäßigere Lichtverteilung verringern Energiesparlampen die Ermüdung des menschlichen Auges.
Nachteile von Energiesparlampen
Energiesparlampen haben auch Nachteile: Ihre Aufwärmphase dauert bis zu 2 Minuten, d.h. sie brauchen etwas Zeit, um ihre maximale Helligkeit zu entwickeln. Außerdem flackern Energiesparlampen.
Ein weiterer Nachteil von Energiesparlampen ist, dass eine Person nicht näher als 30 Zentimeter von ihnen entfernt sein darf. Aufgrund der hohen UV-Strahlung von Energiesparlampen können in deren Nähe Personen mit überempfindlicher Haut und Personen, die zu Hauterkrankungen neigen, geschädigt werden. Befindet sich eine Person jedoch in einem Abstand von nicht weniger als 30 Zentimetern von den Lampen, wird ihr kein Schaden zugefügt. Es wird auch nicht empfohlen, Energiesparlampen mit einer Leistung von mehr als 22 Watt in Wohngebäuden zu verwenden, weil. Dies kann auch Menschen mit sehr empfindlicher Haut beeinträchtigen.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass Energiesparlampen nicht für den Betrieb in einem niedrigen Temperaturbereich (-15–20 °C) geeignet sind und bei höheren Temperaturen die Intensität ihrer Lichtemission abnimmt. Die Lebensdauer von Energiesparlampen hängt maßgeblich von der Betriebsweise ab, insbesondere mögen sie kein häufiges Ein- und Ausschalten. Das Design von Energiesparlampen lässt ihren Einsatz in Leuchten mit Helligkeitsregulierung nicht zu. Wenn die Netzspannung um mehr als 10 % abfällt, leuchten Energiesparlampen einfach nicht.
Zu den Nachteilen gehört der Gehalt an Quecksilber und Phosphor, die zwar in sehr geringen Mengen in Energiesparlampen enthalten sind. Dies ist im Betrieb der Lampe ohne Bedeutung, kann aber bei einem Defekt gefährlich werden. Aus dem gleichen Grund können Energiesparlampen als umweltschädlich eingestuft werden und bedürfen daher einer Sonderentsorgung (sie dürfen nicht in den Müllschlucker und Straßenmüllcontainer geworfen werden).
Ein weiterer Nachteil von Energiesparlampen gegenüber herkömmlichen Glühlampen ist ihr hoher Preis.
Energiesparstrategien der Europäischen Union
Im Dezember 2005 hat die EU eine Richtlinie erlassen, die alle Mitgliedsländer verpflichtet, nationale Energieeffizienz-Aktionspläne (EEAPs – Energie-Effizienz-Actions-Plane) zu entwickeln. Gemäß den EEAPs muss jedes der 9 EU-Länder in den nächsten 2008 Jahren (von 2017 bis 27) jährlich mindestens 1 % an Stromeinsparungen in allen Sektoren seines Verbrauchs erreichen.
Im Auftrag der Europäischen Kommission wurde das EEAPs-Implementierungsschema vom Wuppertal Institut (Deutschland) entwickelt. Ab 2011 sind alle EU-Staaten verpflichtet, diese Pflichten strikt einzuhalten. Die Entwicklung und Überwachung der Umsetzung von Plänen zur Verbesserung der Energieeffizienz von künstlichen Beleuchtungssystemen ist einer eigens geschaffenen Arbeitsgruppe – ROMS (Roll out Member States) – anvertraut. Sie wurde Anfang 2007 von der European Union of Lighting Manufacturers and Components (CELMA) und der European Union of Light Source Manufacturers (ELC) gegründet. Nach geschätzten Schätzungen von Experten dieser Gewerkschaften haben alle 27 EU-Länder durch die Einführung energieeffizienter Beleuchtungsgeräte und -systeme echte Chancen für eine Gesamtreduzierung der CO2-Emissionen um fast 40 Millionen Tonnen/Jahr, davon: 20 Millionen Tonnen/Jahr CO2 – im Privatsektor; 8,0 Millionen Tonnen/Jahr CO2 – in öffentlichen Gebäuden für verschiedene Zwecke und im Dienstleistungssektor; 8,0 Millionen Tonnen/Jahr CO2 – in Industriegebäuden und Kleinbetrieben; 3,5 Millionen Tonnen/Jahr CO2 – in Außenbeleuchtungsanlagen in Städten. Energieeinsparungen werden auch durch die Einführung neuer europäischer Beleuchtungsnormen in die Praxis der Planung von Beleuchtungsanlagen erleichtert: EN 12464-1 (Beleuchtung von Arbeitsstätten in Innenräumen); EN 12464-2 (Beleuchtung von Arbeitsstätten im Freien); EN 15193-1 (Energetische Bewertung von Gebäuden – Energetische Anforderungen an die Beleuchtung – Bewertung des Energiebedarfs für die Beleuchtung).
Gemäß Artikel 12 der ESD-Richtlinie (Energiedienstleistungsrichtlinie) hat die Europäische Kommission dem Europäischen Komitee für Normung in der Elektrotechnik (CENELEC) den Auftrag erteilt, spezifische Energieeinsparnormen zu entwickeln. Diese Normen sollten harmonisierte Methoden zur Berechnung der Energieeffizienzkennwerte sowohl von Gebäuden als Ganzes als auch von einzelnen Produkten, Anlagen und Systemen in einem Komplex von technischen Anlagen vorsehen.
Der von der Europäischen Kommission im Oktober 2006 vorgestellte Energieaktionsplan legte strenge Energieeffizienzstandards für 14 Produktgruppen fest. Die Liste dieser Produkte wurde Anfang 20 auf 2007 Positionen erweitert. Beleuchtungsgeräte für den Straßen-, Büro- und Hausgebrauch wurden als Waren eingestuft, die einer besonderen Kontrolle zur Energieeinsparung unterliegen.
Im Juni 2007 veröffentlichten die europäischen Beleuchtungshersteller Details zum Auslaufen von Glühbirnen mit niedrigem Wirkungsgrad für den Hausgebrauch und deren vollständigen Rückzug aus dem europäischen Markt bis 2015. Berechnungen zufolge wird diese Initiative zu einer Reduzierung der CO60-Emissionen um 2 % führen (um 23 Megatonnen pro Jahr) durch die Haushaltsbeleuchtung, was etwa 7 Milliarden Euro oder 63 Gigawattstunden Strom pro Jahr einspart.
EU-Energiekommissar Andris Piebalgs äußerte sich zufrieden über die Initiative der Beleuchtungsgerätehersteller. Im Dezember 2008 beschloss die Europäische Kommission, Glühbirnen auslaufen zu lassen. Laut dem verabschiedeten Beschluss werden Lichtquellen, die viel Strom verbrauchen, schrittweise durch energiesparende ersetzt:
September 2009 – Mattierte und transparente Glühlampen über 100 W sind verboten;
September 2010 – transparente Glühlampen über 75 W sind nicht erlaubt;
September 2011 – Transparente Glühlampen über 60 W sind verboten;
September 2012 – ein Verbot von transparenten Glühlampen über 40 und 25 W wird eingeführt;
September 2013 – strenge Anforderungen für Kompaktleuchtstofflampen und LED-Leuchten werden eingeführt;
September 2016 – strenge Anforderungen für Halogenlampen werden eingeführt.
Experten zufolge wird der Stromverbrauch in den europäischen Ländern durch die Umstellung auf Energiesparlampen um 3-4 % sinken. Der französische Energieminister Jean-Louis Borlo beziffert das Energieeinsparpotenzial auf 40 Terawattstunden pro Jahr. Fast die gleiche Menge an Einsparungen wird aus der Entscheidung der Europäischen Kommission resultieren, herkömmliche Glühlampen in Büros, Fabriken und auf der Straße auslaufen zu lassen.
Energiesparstrategien in Russland
1996 wurde in Russland das Gesetz „Über Energieeinsparung“ verabschiedet, das aus mehreren Gründen nicht funktionierte. Im November 2008 verabschiedete die Staatsduma in erster Lesung den Gesetzentwurf „Über Energieeinsparung und Steigerung der Energieeffizienz“, der die Einführung von Energieeffizienzstandards für Geräte mit einer Leistung von mehr als 3 kW vorsieht.
Der Zweck der Einführung der im Gesetzentwurf vorgesehenen Normen besteht darin, die Energieeffizienz zu steigern und das Energiesparen in der Russischen Föderation anzuregen. Gemäß dem Gesetzentwurf werden staatliche Regulierungsmaßnahmen im Bereich Energieeinsparung und Energieeffizienz durchgeführt, indem Folgendes festgelegt wird: eine Liste von Indikatoren zur Bewertung der Wirksamkeit der Aktivitäten der Exekutivbehörden der Teileinheiten der Russischen Föderation und der lokalen Regierungen in Bereich Energieeinsparung und Energieeffizienz; Anforderungen an die Herstellung und Verbreitung von Energiegeräten; Beschränkungen (Verbot) im Bereich der Produktion zum Zweck des Verkaufs auf dem Territorium der Russischen Föderation und des Umlaufs in der Russischen Föderation von Energiegeräten, die einen unproduktiven Verbrauch von Energieressourcen ermöglichen; Anforderungen an die Bilanzierung der Erzeugung, Übertragung und des Verbrauchs von Energieressourcen; Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden, Bauwerken und Bauwerken; Anforderungen an Inhalt und Zeitpunkt von Energiesparmaßnahmen im Wohnungsbestand, auch für Bürger – Eigentümer von Wohnungen in Mehrfamilienhäusern; Anforderungen an die obligatorische Verbreitung von Informationen im Bereich Energieeinsparung und Energieeffizienz; Anforderungen an die Durchführung von Informations- und Bildungsprogrammen im Bereich Energieeinsparung und Energieeffizienz.
Am 2. Juli 2009 schloss der russische Präsident Dmitri Medwedew bei einer Sitzung des Präsidiums des Staatsrates zur Verbesserung der Energieeffizienz der russischen Wirtschaft nicht aus, dass in Russland zur Steigerung der Energieeffizienz ein Verbot verhängt wird der Umlauf von Glühlampen würde eingeführt.
Die Ministerin für Wirtschaftsentwicklung Elvira Nabiullina wiederum kündigte nach einer Sitzung des Präsidiums des Staatsrats der Russischen Föderation an, dass ab Januar ein Verbot der Produktion und des Inverkehrbringens von Glühlampen mit einer Leistung von mehr als 100 W eingeführt werden könnte Januar 1. Entsprechende Maßnahmen sieht Nabiullina zufolge der Gesetzentwurf zur Energieeffizienz vor, der in zweiter Lesung vorbereitet wird.