Verschleiss von Energiesparlampen - warum?

Marcel Müller schrieb am 21.02.2007 16:29:
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Wenn er 'ne Dulux EL genommen hat sollte die so 2-3a halten wenn man 10 Schaltungen je Nacht und nur die erlaubten Schaltzyklen als Grenze annimmt. Bei einer EL LONGLIFE sinds schon 136 Jahre. :)
Kristian

Kristian Neitsch schrieb:
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Alles klar. Das ist genau das, was ich meine. Die Schaltzyklen sind wirklich nur in Extremfällen der lebensdauerbegrenzende Faktor. Und es gibt sozusagen für jeden Einsatz die geeignete Energiesparlampe. (Lassen wir den Backofen mal außen vor.)
Marcel

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Energiesparlampen (d.s.i.e.: Kompakt-Leuchtsofflampen mit integriertem Vorschaltgerät) können, wie jeder andere Gebrauchsgegenstand auch, einfach oder komplizierter aufgebaut sein.
Bessere Energiesparlampen heizen die Elektroden der Röhre vor dem Zünden vor (Warmstart). Dies geschieht durch Stromfluß quer durch beide Glühwendeln (ca. 0,3 bis 2 s). Erst dann steigt die Spannung über der Röhre solange, bis sie zündet. Der Querstrom durch die Glühwendeln fällt nach der Zündung auf ein Minimum. Die Elektroden werden nun durch den Strom der Gasentladung geheizt.
Einfachere Energiesparlampen heizen die Elektroden nicht vor (Kaltstart). Die Hochspannung wird direkt nach dem Einschalten an die Röhre angelegt. Aufgrund der noch kalten Elektroden haben die Elektronen eine hohe Austritttsarbeit zu leisten. Es kommt zur Stoßionisation, wodurch relativ schwere Ionen auf die Elektroden prallen und dabei das Emittermaterial der Elektroden in hohem Maße abtragen (sog. sputtern). Durch den fließenden Entladungsstrom heizen sich die Elektroden innerhalb kurzer Zeit auf die Betriebstemperatur auf. Das Emittermaterial auf den Elektroden verringert die Austrittsarbeit der Elektronen. Ist alles Emittermaterial abgetragen (Schwärzung an den Röhrenenden), bricht die Gasentladung zusammen, und die Energiesparlampe ist kaputt.
Im normalen Betrieb wird auch Emittermaterial von den Elektroden abgetragen, jedoch in viel geringerem Maße, als bei einem Kaltstart. Eine Energiesparlampe mit Kaltstart überlebt folglich deutlich weniger Einschaltvorgänge, als eine Energiesparlampe mit Vorheizung.
In Tests von Energiesparlampen der Stiftung Warentest ergaben sich bzgl. der Schaltfestigkeit zwei Gruppen: Die eine Gruppe überlebte im Schnitt 5000 Schaltzyklen (30 s Ein + 270 s Aus). Die andere Gruppe erreichte mindestens 193 850 Schaltzyklen. Danach wurde der Test beendet.
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Bei Energiesparlampen mit Warmstart kann die Vorheizung auf zwei verschiedene Arten realisiert sein.
1. Realisierung mit Kaltleiter (PTC) Die Energiesparlampe enthält einen Kaltleiter, der in Reihe zu den Glühwendeln geschaltet ist [1]. Beim Einschalten ist der Kaltleiter kalt, und es fließt der Heizstrom durch die Elektroden. Die Spannung über der Röhre ist niedrig, da der Kaltleiter die Spannung über der Röhre quasi kurzschließt. Durch den Stromfluß erhitzen sich die Elektroden und der Kaltleiter. Dessen Widerstand steigt und im gleichem Maße auch die Spannung über der Röhre, bis sie zündet. Der Kaltleiter bleibt im weiteren Betrieb heiß, so daß dieser hochohmig bleibt.
Nach dem Ausschalten benötigt der Kaltleiter ein bis zwei Minuten bis er sich soweit abgekühlt hat, daß er niederohmig ist. Würde man nach dem Ausschalten sofort wieder Einschalten, würden die Elektroden durch den heißen, hochohmigen Kaltleiter nicht ausreichend vorgeheizt, was also einem Kaltstart gleichkommt.
2. Realisierung mit Steuer-IC In der Energiesparlampe wird ein Steuer-IC verwendet, der den Wendelstrom und die Röhrenspannung zeitlich definiert steuert [2]. Dabei liegt die Röhre parallel zu einem Kondensator in einem Reihen- Schwingkreis. Der Steuer-IC steuert durch Variation der Frequenz am Schwingkreis den Vorheizstrom, die Zündspannung und den Betriebsstrom der Röhre.
Energiesparlampen mit Steuer-IC benötigen keine Wartezeit vor dem erneuten Einschalten, um den Warmstart zu gewährleisten, denn der Steuer-IC arbeitet sein Programm nach jedem Anlegen der Betriebsspannung definiert ab.
Neonlite und Osram verwenden in ihren Ingenium- bzw. Facility-Lampen offenbar solche Steuer-ICs.
Ich hoffe der OP konnte mir folgen. Er wollte es schließlich "_genau_" wissen ;-) Bei Fragen: fragen!
Christian.
[1] <http://pavouk.comp.cz/hw/lamp/en_index.html#osram11w [2] <http://www.irf.com/technical-info/whitepaper/newprocedure.pdf

On Wed, 21 Feb 2007 20:08:08 +0100, Christian Koch wrote:
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Das heisst, nach Bedienung des Schalters braucht's bis zu zwei Sekunden, bis die Leuchte angeht? Das erscheint mir inakzeptabel langsam fuer den Hausgebrauch.
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Kann bei versehentlichem Ausschalten gerne passieren - eine meiner Energiesparlampen hat in recht neuem Zustand (< 30 Tage) dabei den Dienst quittiert.
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Solche elektronnischen Vorschaltgeraete erscheinen mir besonders sinnvoll bei Roehrenleuchten, die etliche Stunden am Tag brennen - wo ueberhaupt ein besseres Vorschaltgeraet fuer ruhigeres Licht sorgt. In Energiesparleuchten ist das preislich wohl noch nicht typisch machbar. Leuchten mit auswechselbarem Leuchtkoerper scheinen hier eine Fehlentwicklung zu sein: Bis zum Defekt der Leuchte hat sich technisch in der Regel so viel weiter entwickelt, dass Austauschleuchten entweder ueberteuert, veraltet oder ueberhaupt nicht mehr verfuegbar sind.
Frage am Rande: wie gross sind die Unterschiede der Vorschaltgeraete und Starter bei Roehrenleuchten? Was ist da vom Preis-Leistungs-Verhaeltnis besonders zu empfehlen? Komplette Roehrenleuchten mit einfachem Starter und Vorschaltgeraet kosten etwa 5 EUR - gute Roehrenleuchten, gute Starter allein kosten mehr, gute Vorschaltgeraete gar ein vielfaches davon.
Schoenen Gruss Martin

Martin Trautmann wrote:
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Sorry, aber ich verstehe die Leute nicht. Jeder beschwert sich immer über eine oder zwei Sekunden, die Leuchtstofflampen zum Starten brauchen. Ja, es gibt Glühlampen, aber die brauchen ein vielfaches an Strom. Ja, es gibt Kaltstartlampen, wie z.B. in Amerika viel verwendet. Die fallen dann halt schneller aus. Inklusive Sondermüll (Leuchtstoffröhren enthalten Quecksilber und müssen unbedingt an einer entsprechenden Sammelstelle abgegeben werden) und nötigem Neukauf.
Früher musste man für etwas Licht vorher ein Zündholz benutzen um Petroleumlampen, Kerzen oder ähnliches zu zünden. Über ein paar Sekunden hat sich da sicher niemand aufgeregt.
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Ich kann mich irren, aber sind die Osram-Energiesparlampen nicht allesamt mit EVGs ausgestattet?
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Es gibt auch bei konventionellen Vorschaltgeräten erhebliche Unterschiede. Eine gute Drossel und ein guter Starter ermöglichen einen Start, der fast genau so flackerfrei und fast genau so schnell vonstatten geht, wie der Start mit EVG. Der einzige gravierende Unterschied ist, dass das KVG im Betrieb erheblich warm wird und so ein Teil er Ersparnis, die mit Leuchtstofflampen möglich wäre, wieder in Wärme umgesetzt wird.
Dagegen kann ein billiges KVG zu unangenehmem Flackern führen. Ich hatte selber mit einer Lampe zu tun, die mein Vater günstig im Baumarkt gekauft hatte. Das ganze hat auf den ersten Blick einen guten Eindruck gemacht, bis die Lampen festgedübelt und angeschlossen waren. Nach dem Einschalten war ein sehr lästiges, deutlich sichtbares Flackern zu sehen. Dies hat sich auch nach längerem Betrieb nicht reduziert.
Ich habe das Problem dann mit OSRAM QUICKTRONIC EVGs gelöst, die ich günstig bei EBay gekauft habe. Seitdem startet die Lampe mit etwa einer Sekunde Verzögerung (Vorheizen der Röhrenenden) und leuchtet dann flackerfrei.
Wer also nicht die 5 EUR Billiglampe kaufen und wegen nervigem Flackern dann doch noch mit besserem Vorschaltgerät ausstatten will, der sollte zur hochwertigeren Variante greifen!
Mein Umbau sieht übrigens so aus: http://web262.server2.dce4u.de/tmp/evg_problem.jpg
Nicht vom Dateinamen verwirren lassen! Die EVGs haben ursprünglich nicht funktioniert, wurden aber vom EBay-Verkäufer umkompliziert gegen funktionierende ersetzt.
CU
Manuel

On 22 Feb., 12:19, Manuel Reimer < snipped-for-privacy@expires-28-02-2007.news- group.org> wrote:> Strom. Ja, es gibt Kaltstartlampen, wie z.B. in Amerika viel verwendet.
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Das mit dem schnelleren Ausfall stimmt laut Aussage von Joerg (einem Deutsch-Kalifornier, der oft im dse postet) nicht. Mich wurde eher interessieren, ob man solche Lampen samt 230V- Vorschaltgeraet auch hier in D günstig bekommt und wie es erreicht wird, das bei diesen Lampen der Schnellstart anscheinend nicht schadet. Gruss Harald

On Thu, 22 Feb 2007 12:19:51 +0100, Manuel Reimer wrote:
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Hast du ueberlegt, dass du in zwei Sekunden schon zwei Meter in den Raum weitergelaufen bist?
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Beim augenblicklichen Stand der Technik sind manche LEDs schon leistungsfaehiger als Halogenlampen und kommen naeher an Energiesparlampen ran - ich vermute, dass sowas in Zukunft eher fuer solche Anwendungen geeignet sein wird. Aber die Leuchten kosten derzeit noch weit mehr als Energiesparlampen.
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Damals war die Welt ja auch noch besser...
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Elektronisch gilt hier eher zur Unterscheidung zu elektrisch, um nicht zu sagen elektromechanisch. Innerhalb der EVGs duerfte es erhebliche Unterschiede geben.
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Danke fuer den Tipp, Martin

Martin Trautmann schrieb:
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Die meisten Leute sollten sich in ihrer Wohnstätte so weit auskennen und sicher fühlen, dass sie auch zwei Meter im Halbdunkeln zurücklegen können - wenn es denn überhaupt unbedingt sein muss: Was sind hier und da zwei Sekunden, wenn doch jedes Jahr über drei Millionen neue ausschüttet?
agner

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Mannomann, die Jahre werden aber auch immer kürzer.
vG

Volker Gringmuth schrieb:
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Das hast du falsch verstanden. Das Jahr hat nach wie vor gut 30Ms, die zusätzlichen 3Ms kommen von PayBack.
Gruß Dieter

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In zwei Sekunden bin ich ggf. schon am Pinkeln, und muß dann die Schüssel womöglich noch im Dunkeln treffen :-) Nee, das is nix.

Ralph A. Schmid, dk5ras schrieb:
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Da ist einfach der Lichtschalter an der falschen Stelle. Einfach etwas weiter den Gang rauf installieren genügt. Die genaue Entfernung von der Tür kann empirisch mit Hilfe einer zweiten Person ermittelt werden. An einem möglicherweise geeigneten neuen Ort für den Schalter positionieren, und auf Kommando loslaufen, während gleichzeitig die andere Person den, noch am alten Platz befindlichen, Schalter betätigt. Kristian

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Dazu ist unser Klo zu klein :-) Und Schalter auf dem Flur...hmmm, das bedürfte dann einer Wechselschaltung, damit man von jeder Seite schalten kann, von der man kommen könnte. Neee, das is nix, da bleiben wir lieber bei der Glühlampe.

Am Sun, 25 Feb 2007 10:11:59 +0100 schrieb Ralph A. Schmid, dk5ras
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Sowieso , hab am Häusl 2 Halogenlampen und einen Bewegungsmelder, die gehen schon an, wenn ich die Tür aufmache. Nicht super-energiesparend aber praktisch - und munter wird man in der früh auch gleich :-)

Manuel Reimer schrieb:
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Ja. Erkennt man am Gewicht.
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Lampenschonend starten elektronische Starter, wenn man nicht das Vorschaltgerät tauschen will. Den Ökostart 6 kann ich empfehlen: http://www.palmstep.com/ Die Drossel hat mit dem Flackern wenig zu tun. Es gibt welche mit reduzierten Verlusten, die aber angesichts weit sparsamerer elektronischer Vorschaltgeräte ihre Bedeutung verloren haben.
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Das dürfte ein Trugschluss sein. Tatsächlich gibt es aber Leuchtstoffröhren, bei denen das Mischungsverhältnis der Gase nicht stimmt und die daher zum Flackern neigen. Betroffen ist oft nur ein Teil der Röhre. Einfach umtauschen.
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Auch eine Möglichkeit. Du hast eine Röhre vor der Entsorgung bewahrt und sparst Energie.

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Wenn ich heute eine neue Röhrenleuchte kaufen würde, dann nur mit elektronischem Vorschaltgerät (EVG) und Warmstartfunktion. Bessere EVGs heizen die Elektroden unabhängig von der Ausschaltzeit vor. Über den Starter braucht man sich mit EVG keine Sorgen zu machen, denn dieser wird nicht benötigt.
Aufgrund der komplexen Bauweise können EVGs empfindlich auf extreme Umweltbedingungen reagieren. Feuchtigkeit und Hitze (Sonneneinstrahlung) können die Lebensdauer verkürzen. Die Lebensdauer hängt natürlich auch von der Qualität der vom Hersteller eingesetzten Bauteile ab. Bei Straßenleuchten werden deshalb oft noch konventionelle Vorschaltgeräte eingesetzt.
Eine konkrete Kaufempfehlung möchte ich nicht abgeben, aber anhand zweier Beispiele für eine 36-W-Leuchte kurz aufzeigen, wie man es "falsch" und "richtig" machen kann:
1. geringer Wirkungsgrad - konventionelles Vorschaltgerät (KVG), Energieeffzienz-Index C: 45 Watt - Standard-Leuchtstoffröhre universalweiß (740): 2700 Lumen -> Systemwirkungsgrad: 2700 Lumen / 45 Watt = 60 Lumen / Watt
2. hoher Wirkungsgrad - elektronische Vorschaltgerät (EVG), Energieeffzienz-Index A2: 36 Watt - Dreibanden-Leuchtstoffröhre, weiß (840): 3350 Lumen -> Systemwirkungsgrad: 3350 Lumen / 36 Watt = 93 Lumen / Watt
Schließlich trägt die Leuchte aufgrund ihres Leuchtenwirkungsgrads und Lichtführung auch zum Gesamtwirkungsgrad bei. Was nützt ein effizientes Leuchtmittel, wenn das Licht vom Lampenschirm geschluckt wird?
Christian.

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Vorsicht, teilweise stören die Dinger Funk und Radio wie Sau. Das habe ich mal leidvoll bemerken dürfen, als ich noch in einer Funkwerkstatt gearbeitet habe und nach Umzug in ein neues Gebäude alle Messungen mit Koppelantenne um ein paar dB schlechter waren. Hat lang gedauert, bis ich mal das Licht abgeschaltet habe (alle anderen Geräte waren schon aus) - und die Störung war weg.

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Die EVGs betreiben die Röhren mit Frequenzen um die 50 kHz. Offenbar verursachen Oberwellen die beobachteten Störungen. Ganz vermeiden lassen sich diese Störungen bei EVG-betrieben Röhren wahrscheinlich nicht.
Christian.

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Wem sagst Du das, ich habe Nachrichtentechnik studiert :-)
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Doch, durchaus. Wir haben das damals beim Lieferanten reklamiert, der hat sofort neue EVGs geschickt, anscheinend wußte man, "daß da was ist", und die alten EVGs wollte er nicht mal zurückhaben. Mein Kollege hat sich gefreut, der hat dann ewige Zeiten damit verbracht, die Drecksdinger auszutauschen :)

Christian Koch schrieb:
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Da stellt sich nur noch eine Frage: Welche Temperatur haben die Wendeln bei/für die Zündung und anschließend im Betrieb?
agner