Effizienzvorschriften für Haushaltlampen: 2009 bis 2012

Das Wichtigste in Kürze

• Seit dem 1. Januar 2009 dürfen in der Schweiz ausschliesslich Lampen verkauft werden,  die mindestens der Energieeffizienzklasse E entsprechen. Es existieren  Ausnahmeregelungen z.B. für Spezial- und Dekorlampen (für Backöfen und Kühlschränken). Glühlampen der niedrigsten Effizienzklassen F und G sind schon nicht mehr erhältlich.
• Und seit 1. September 2010 gelten in der Schweiz  nun auch die  EU Vorschriften: Alle mattierten Lampen müssen der Energieeffizienzklasse A entsprechen: normale mattierte Glühbirnen dürfen nicht mehr verkauft werden. Klarglaslampen von 75 Watt und mehr müssen mindestens die Energieeffizienzklasse C erzielen.
• Ab dem 1. September 2011 müssen Klarglaslampen mit einer Leistungsaufnahme von 60 Watt und mehr mindestens die Energieeffizienzklasse C erreichen.
• Vom 1. September 2012 an wird  dann die Effizienzklasse C für alle Klarglaslampen verlangt, was bedeutet, dass keine Glühbirnen mehr erhältlich sein werden.

Diese Richtlinien betreffen gemäss Verordnungstext das „Inverkehrbringen“ der Lampen. Das bedeutet, dass Lampen, welche die beschriebenen Mindestanforderungen nicht  erzielen, nicht mehr verkauft werden dürfen. Häusliche Vorräte dürfen natürlich  weiter verwendet werden.

In welchem Dokument sind die Anforderungen niedergelegt?
Die Anforderungen betreffend die Energieeffizienz von Lampen sind in der Energieverordnung im Anhang 2.3  beschrieben. Dieser Anhang hat den Titel „Anforderungen an die Energieeffizienz von netzbetriebenen elektrischen Haushaltslampen (Lichtquellen)“. Unter  Ziffer 1 wird der Geltungsbereich für die
Energieetikette sowie für die Mindestanforderungen im Bereich Haushaltlampen beschrieben. Unter Ziffer 2 werden die Anforderungen und bestimmte Einschränkungen dargelegt.
Im Internet kann der Anhang 2.3 der Energieverordnung auch als pdf-File heruntergeladen werden:
http://www.bfe.admin.ch/energie/00572/00574/01642/index.html?lang=de&dossier_id=03132

Gibt es Ausnahmeregelungen?
In den Richtlinien wird genau angegeben, welche Lampen von den Anforderungen ausgenommen sind.
Zum Beispiel gelten die neuen Mindestanforderungen nicht für:

• Reflektorlampen;
• Lampen, die hauptsächlich für den Einsatz mit anderen Energiequellen (z.B. Batterien) gedacht sind;
• Lampen, die nicht in erster Linie für die Erzeugung sichtbaren Lichts vermarktet werden (z.B. Wärmelampen für Terrarien oder den Gastronomiebereich);
• Lampen zur Verwendung in Geräten, deren Hauptanwendungsbereich nicht die Lichterzeugung ist (z.B. Lampen für Backöfen oder Kühlschränke);
• Dekorationsglühlampen mit einer Leistungsaufnahme unter 60 Watt (d.h. farbige Lampen, Lampen mit dekorativer Glühwendel oder Lampen in dekorativen Formen);
• Soffittenlampen für den Ersatzbedarf.

Die Ausnahmeregelungen für Dekorations- und Soffittenlampen sind als Übergangslösungen anzusehen.
Es ist  abzusehen, dass die Mindestanforderungen bald auch auf die Dekorations-
und Soffittenlampen angewandt werden.

Wie geht es weiter?
Mit dem vom Bundesrat am 24. Juni 2009 beschlossenen Vorgehen werden die klassischen Glühbirnen ab dem 1. September 2012 nicht mehr im Verkauf erhältlich sein. Danach müssen mattierte Lampen der Energieeffizienzklasse A und alle klaren Lampen mindestens der Energieeffizienzklasse C erreichen.
Handelsübliche Halogenlampen entsprechen meistens den Klassen D oder C, die effizientesten sogar der Klasse B. Alternativen zu Glühbirnen sind also Energiesparlampen
(überwiegend Energieeffizienzklasse A) und Halogenlampen mindestens der Energieeffizienzklasse C.

Energetischer und finanzieller Nutzen

Ein wichtiger Beitrag zur Reduktion des Elektrizitätsverbrauchs
In der Schweiz beläuft sich der Anteil der Beleuchtung am Elektrizitätsverbrauch auf 14%. Pro Jahr werden  in der Schweiz 8 Milliarden kWh Strom verbraucht und dafür 1.2 Milliarden Franken ausgegeben.
Bei den Lampen für den häuslichen Bereich gibt es verschiedene Alternativen zur klassischen Glühlampe, welche die Energie weit besser nutzen (Energiesparlampen verbrauchen verglichen mit normalen Glühlampen etwa 80% weniger Strom; für farbige Lampen und gerichtetes Licht ist die LED-Technologie eine Alternative).
Darum  macht es Sinn, die Verbreitung der effizienteren Alternativen zur Glühlampe zu fördern. Die gegenwärtig erhältlichen Energiespar- und Halogenlampen schaffen es bereits, die Lichtfarbe, Dimmbarkeit usw. von Glühlampen ohne Komforteinbussen zu erreichen.

Wirtschaftlichkeit
Die Kosten beim Kauf einer Energiesparlampe sind deutlich höher als die für eine klassische Glühlampe. Allerdings wird das durch die deutlich längere Lebensdauer und den geringeren Stromverbrauch mehr als ausgeglichen.
Wenn zum Beispiel in einem Zimmer eine 12- Watt- Energiesparlampe statt einer 60-Watt-Glühlampe verwendet wird, werden über 6 Jahre hinweg bis zu 70% der Gesamtkosten eingespart.

1808 erfand der englische Chemiker Humphry Davy das Bogenlicht.

1820 machte Warren De la Rue den ersten bekannten Versuch, eine Glühlampe herzustellen. Sie bestand aus einem Platinwendel in einem luftleeren Kolben, die Idee war, dass der hohe Schmelzpunkt von Platin eine hohe Betriebstemperatur erlauben würde und im Vakuum wenig Gasmoleküle zur Reaktion bereitstünden, um so Langlebigkeit  zu erzielen. Dies funktionierte auch, allerdings war Platin durch die hohen Kosten für eine kommerzielle Herstellung ungeeignet.

1841 – Frederik de Moleyn experimentierte damit, den Draht in einer halbwegs luftleer gepumpten Glocke unterzubringen, um sein schnelles Ausbrennen  zu verhindern.

1854 kreierte der Ingenieur, Uhrmacher und Optiker Johann Heinrich Chr. Conrad Goebel eine der ersten Glühlampen mit verkohlten Bambusfasern, was auch später in einem Prozess gegen Edison bestätigt wurde. Allerdings war er noch durch das Fehlen von zuverlässigen Energiequellen behindert, und auch er hatte Schwierigkeiten, das benötigte Vakuum zu erzeugen und benutzte so die beim Barometerbau übliche Technik, die Glaskolben mit Quecksilber zu füllen, um sie so zu entlüften.

1879 entwickelten Thomas Alva Edison und Wilson Swan unabhängig voneinander die erste Glühlampen, die relativ langlebig und deren Kohlenstoffglühfaden kommerziell preiswert herstellbar waren. Swans Kohlefaden hatte zuerst einen Durchmesser von einem Millimeter und verbrauchte so wesentlich mehr Strom als die Edison-Lampe. Er startete als erster die Herstellung von Glühlampen in kommerzieller Produktion und gründete in London die SWAN-Electric-Light-Company Ltd., in der er seine Lampen, bald mit einem dünneren Leuchtfaden, herstellte und vertrieb.

1880 experimentierten Werner von Siemens und sein Sohn Wilhelm mit verschiedenen Materialien, wie z.B. Metallen, Zellstoff- und Baumwollfäden. Und so gründeten sie 1882 die älteste Glühlampenfabrik in Deutschland, Siemens & Halske (S&H). 1903 versuchten sie es mit Tantal, dies konnte mit höheren Temperaturen betrieben werden und verdampfte langsamer.

1884 erdachte von Hefner-Alteneck die Amylazetat-Lampe und 1898 wurde die sogenannte “Hefner- Lampe”  dann als Einheit für Lichtstärke eingeführt.

1886 erfand Karl Auer von Welsbach das Gasglühlicht, bei dem ein aus Zirkonoxid und Lanthanoxid angefertigter Glühstrumpf  durch eine Bunsenflamme sehr heiss erhitzt wurde und bei hellerer Flamme sogar weniger Gas verbrauchte. Er verlegte sich später auf die Entwicklung von Glühlampen und benutzte dafür 1898 Osmium als Glühfadenmaterial, was aber zu spröde war und somit nicht zu Drähten gezogen werden konnte, sondern es wurden Fäden gespritzt, die allerdings nicht wirklich dünn genug hergestellt werden konnten und auch sehr erschütterung- und spannungsempfindlich waren.

1898 stellte Prof. Dr. Walther Nernst. eine Lampe her, in der ein Stäbchen aus einem Gemisch feuerfester Oxyde zum Glühen gebracht wurde und  die sehr gleichmäßig und fast weiß brannte. Leider war nach dem Einschalten immer eine geraume Anwärmzeit erforderlich, und so wurde sie  mit dem Aufkommen der Osmium-, dann Tantal- und später Wolframlampen verdrängt, trotzdem sie für mehrere Jahre in Massenproduktion ging.

1906-10 begann William Coolidge dann mit Wolframlegierungen zu arbeiten, die sich durch ihre Stärke, Flexibilität und den hohen Schmelzpunkt als sehr geeignet erwiesen.

Zinkoxid- Dioden sind eine neue Generation von Leuchtdioden, sie sind völlig ungiftig und lassen sich einfach, kostengünstig und grossflächig produzieren. Sie bestehen aus ultrafeinen Zinkoxid-Nanodrähten (NaZOLED) und können sichtbares sowohl wie UV- Licht emittieren. Nach ausführlichen Labortests wird jetzt die Markteinführung vorbereitet. Die Anwendungsbereiche wären Optoelektronik, Photovoltaik, Wasserreinigung und -entkeimung und auch die allgemeine Beleuchtungstechnik. Von Vorteil ist, dass der neue Herstellungsprozess keine technisch aufwändigen Beschichtungs- oder Vakuumanlagen benötigt.

OLEDs, organische Leuchtdioden, könnten durchaus die Zukunft der Beleuchtungsindustrie revolutionieren, als papierdünne, ja sogar biegsame Lichtquellen für alle möglichen Oberflächen, als Beschichtungen für Fenster und Wände mit der Möglichkeit, an beliebiger Stelle einen Bildschirm erscheinen zu lassen, sowie flexible Bildschirme und elektronisches Papier.

Sie sind sehr flache, filmartige und selbstleuchtende Bauelemente, die aus halbleitenden organischen Materialien bestehen, welche beim Anlegen einer Spannung in den verschiedensten Farben leuchten können.  Allerdings sind die Dioden sehr empfindlich gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff und müssen daher gut verkapselt werden.

Sie kommen anders als die herkömmlichen Flüssigkristallbildschirme ohne  Hintergrundbeleuchtung aus, was eine enorme Dünne des Bildschirms zulässt. Sie bieten grosse räumliche Tiefe, einen hohen Kontrast bei geringem Energieverbrauch, eine extrem kurze Reaktionszeit und ein vergleichsweise sehr geringes Gewicht. Während LCDs nur als farbige Filter fungieren, emittieren OLEDs farbiges Licht, was eine bessere Farbdarstellung ermöglicht. Auch benötigen sie weniger Energie, weswegen OLED-TV-Geräte weniger warm werden als LCD- Bildschirme, bei denen ein Großteil der für die Hintergrundbeleuchtung benötigten Energie in Wärme umgesetzt wird. Durch den geringen Energiebedarf können OLEDs auch in kleinen, tragbaren Geräten verwendet werden, beispielsweise Notebooks, Handys und MP3- Playern.
Video ueber OLED als papierdünne Lichtquelle

Flexibler OLED- Bildschirm (Photo: nDevilTV)

Optoelektronik, die Kombination von optischen und elektronischen Elementen, verspricht ein weiterer Fokus in der Lichttechnik zu werden, ganz besonders seit den enormen Entwicklungen auf dem Gebiet der LEDs in der Lichtversorgung. Z.B. in der Medizintechnik (Diagnostik, Therapie), der Fototechnik (Kamerabeleuchtung, Displaychips), der Automatisierungstechnik (Punktstrahler) und der Sicherheitstechnik (Sensoren, Scheinwerfer), in zigarettenschachtelkleinen Beamern sowie Projektoren für Digitalkameras oder auch Personalcomputern wird diese Technologie angewandt.

Der Umweltschutz ist schon jetzt ein wichtiger Faktor, die konsequente Entwicklung umweltfreundlicher Produkte und der verantwortungsbewusste Umgang mit Ressourcen, sowie konsequentes Recycling werden immer wichtiger.

Glühlampen setzen nur etwa 4-6 Prozent der elektrischen Energiezufuhr in Licht um, der Rest wird als Wärme abgegeben und es wird weiterhin geforscht, um Leuchtmittel mit einer besseren Energieeffizienz herzustellen.

Leuchtstofflampen besitzen Kathoden, die bei Stromfluss Elektronen emittieren und im  gasgefüllten Inneren bringt das entstehende UV- Licht die Beschichtung der Innenwände zum Fluoreszieren. Diese Leuchten haben eine höhere Energieeffizienz als herkömmliche Glühlampen, sie sparen im Vergleich 70 bis 85% mehr Energie, besitzen eine sehr lange Lebensdauer, sind aber nicht für häufiges Ein- und Ausschalten geeignet, da die Kathoden dann zu schnell verschleissen. Wegen des Quecksilbers in der Röhre und der Beschichtung müssen sie sorgsam recycelt werden. Auch strahlen sie eine grössere Menge sogenannten Elektrosmog aus.

Halogenglühlampen sind eigentlich eine Variation herkömmlicher Glühlampen. Sie bestehen aus einem Quarzglaskolben, der der hoher Hitze und dem  stärkerem Druck widerstehen kann, die durch die Interaktion des wolframhaltigen Glühfadens und den schweren Edelgasen erzeugt werden, mit denen die Lampe befüllt ist. Sie finden vielseitig Anwendung, zum Beispiel als Rotlicht und Heizlampen für Industrie, Landwirtschaft und auch im therapeutischen Bereich, als Linienlampen, die gern mit Leuchtstofflampen verwechselt werden und als Heizlampe in Xerox- Kopierern und Laserdruckern. Für Fahrzeugscheinwerfer nutzt man, dass sie mit Glühfäden unterschiedlicher Leistung bestückt werden können und durch ihre grosse Helligkeit sind sie als Projektionslampen hervorragend geeignet.

Leuchtdioden (LED = engl. light emitting diodes) haben eine sehr gute Lichtausbeute und so werden sie immer mehr eingesetzt, z.B. in der Automobilindustrie als  Scheinwerfer und für Wohnraumbeleuchtung. Speziell ist, dass sie in fast allen Farben des Lichtspektrums hergestellt werden können. Anfänglich war die Lichtausbeute von einer einzelnen LED nicht ganz so hoch wie die einer Glühlampe, aber inzwischen wurden ultrahelle LEDs entwickelt. Bei gleicher Helligkeit verbrauchen sie weniger Energie, entwickeln weniger Wärme, sind weniger empfindlich, besitzen eine sehr kurze Reaktionszeit und eine wesentlich längere Lebensdauer als Glühlampen. Sie sind sehr kleine Lichtquellen, sodass sie auch eine minimalistischere Bauweise von den Geräten ermöglichen und lassen sie sich hervorragend dimmen, was sie immer interessanter für die Verwendung im Wohnbereich macht.

Fackeln sind neben dem offenen Feuer wohl als die erste Form der künstlichen Beleuchtung anzusehen.

Seit ungefähr 500 BC wurde dann die Öllampe verwendet, ein in Fette, Öle oder Wachs getauchter Docht brannte in einem Gefäss und bot so erstmals eine gezähmte Lichtquelle.

Bald darauf gab es Kerzen, die ja bis heute gerne genutzt werden, wenn sie auch damals eher den Reichen vorbehalten blieben.

Die Argand- Lampe entstand 1783/4, ihre Form ist wohl jedem von der klassischen Petroleumlampe bekannt, ein Glaszylinder mit Drehmechanismus für den Docht. Damit konnte nicht nur die Helligkeit des Lichtes geregelt werden, es wurde auch durch für eine sauberere Verbrennung gesorgt. Petroleum ersetzte daraufhin langsam die bisher verwendeten organischen Öle.

1862 entstand Friedrich Wöhlers Karbidlampe, er stellte aus gebranntem Kalk Acetylengas her, was sehr hell leuchtet und daraufhin als Grubenlampe, Fahrzeugscheinwerfer, Bahnlampen und Zimmerbeleuchtung Verwendung fand. Da es aber unvollständig und mit starkem Geruch verbrannte, stieg man bald auf das geruchlosere Steinkohlegas um. Dieses benötigte ein Leitungssystem und so entstand erstmalig ein weitreichendes Versorgungsnetz, das in den Anfängen des elektrischen Lichtes diesem noch eine ganze Weile Konkurrenz machte. Besonders, da nach Weiterentwicklung der offenen Gasflamme zum Glühlicht mit einem Thorium- Cer-Glühstrumpf übergegangen wurde, weil diese ein noch helleres, aber auch heisseres Licht aussendete. Die daraus entstehende Feuergefahr war eine der Motivationen, weiter nach sichereren Beleuchtungsquellen zu forschen.

1808 entwickelte der englische Chemiker Humphry Davy das Bogenlicht, er benutzte eine starke Batterie, um einen Stromfluss zwischen zwei Kohlestäben herzustellen. 1878 kam die auf dem gleichen Prinzip beruhende Jablochkoff’sche Kerze auf, sie wurde allerdings nur kurze Zeit für öffentliche Beleuchtung genutzt, da ihr Licht einmal zu hell war und sie zum anderen nur etwa 1-2 Stunden lang leuchten konnte.

Thomas Alva Edison entwickelte 1879 einen langlebigen Glühfaden aus Bambuskohlefasern für die elektrische Glühlampe und schaffte es, durch ein kommerzielles Erzeugungs- und Verteilungssystem ein allgemein nutzbares elektrisches Beleuchtungssystem zu kreieren.

Bald darauf fing man an, Metallfäden in den Glühlampen zu benutzen, verschiedene Materialien wurden ausprobiert, bis sich die auch heute noch verwendeten Wolframlegierungen mit ihrer längeren Lebensdauer und hellerem Leuchten durchsetzten.

Als sich dann auch langsam die Kosten für Stromproduktion und -versorgung senkten, setzte sich bis Mitte des letzten Jahrhunderts die elektrische Beleuchtung gänzlich durch. Nun konnte man 24 Stunden am Tag alles hell beleuchten und so begann die Veränderung des Rhythmus unserer Gesellschaft. Sicheres Licht für Wohnbereiche, beleuchtete Strassen und auch Nachtarbeit eröffnete zahlreich neue Möglichkeiten.