Lampen, Lumen, Lux, Watt, Kelvin

Kurzinfo zum Beleuchtungschaos

von Prof. Jürgen Plate

Lampen, Lumen, Lux, Watt und Kelvin
Kurzinfo zum Beleuchtungschaos

2009 hat die EU beschlossen, "ineffiziente" Leuchtmittel (Lampen) stufenweise aus dem Verkehr zu ziehen. Deshalb verschwand nach der 100-W- und der 75-W-Glühlampe am 1. September 2011 auch die 60-W-Glühlampe aus den Verkaufsregalen. An die Stelle der Glühlampe tritt eine Vielzahl an alternativen Techniken. Glühbirnen sind also böse, Halogenlampen etwas weniger böse, Energiesparlampen mal böse mal gut und LED-Leuchten immer gut - oder wie oder was? Bei den neune Lampen sagt die Wattzahl auch nichts mehr über deren Helligkeit aus. Andere Kennwerte sollen dem Verbraucher die Orientierung erleichtern.

Ganz so einfach ist es doch nicht. Das fängt schon damit an, dass Energiesparlampen eigentlich Leuchtstofflampen sind, genauer Kompaktleuchtstofflampen. Deshalb soll mit einem Überblick der verschiednen Beleuchtungskörper begonnen werden. Nebenbei: Als "Lampen" oder "Leuchtmittel" bezeichent der Fachmann die reinen Beleuchtungskörper, wogegen das Drumherum mit Fuss, Fassung und Lampenschirm als "Leuchte" bezeichet wird. Der "Lampenschirm" müsste deshalb eigentlich auch "Leuchtenschirm" heissen.

Lampentypen

Die Glühbirne gehört zu den ältesten elektrischen Lichtquellen. Sie wurde 1854 vom deutschen Uhrmacher Heinrich Goebel erfunden und 1879 von Edison zur produktionsreife Glühbirne weiterentwickelt. Bei der Glühlampe handelt es sich um einen sogenannten Temperaturstrahler. Im Inneren bringt elektrischer Strom einen gewendelten Wolframdraht zum Glühen. Dabei werden nur ca. 5% der Energie in Licht umgewandelt, der Rest wärmt das Zimmer. Eine Glühlampe hat eine Lebensdauer von ca. 1000 Stunden.

Durch den Zusatz von Halogenen wird aus der normalen Glühlampe eine Halogen-Glühlampe. Die Halogene fangen die vom Glühfaden verdampften Wolframatome wieder ein und transportieren sie zu ihm zurück. Halogen-Glühlampen sind bis zu 50% heller und halten etwa doppelt so lange wie konventionelle Glühlampen. Sie sind auch meist deutlich kleiner und erzeugen brillantes Licht, das weißer ist als das der Glühlampe. Am weitesten verbreitet sind die Niedervolt-Versionen, die besonders klein und wirtschaftlich sind. Allerdings benötigen sie einen Transformator oder ein Vorschaltgerät, das die Netzspannung auf 12 Volt reduziert. Halogenlampen in Hochvolt-Technik dienen als direkten Ersatz konventioneller Glühlampen.

Leuchtstofflampen erzeugen rund 70% des künstlichen Lichts auf der Welt. Sie werden gemeinhin als "Neonröhren" bezeichnet, obwohl eine Neonfüllung alleine ein tiefrotes Licht erzeugen würde. Durch eine elektrische Entladung zwischen den beiden Elektroden des Glasrohres wird eine kaum sichtbare UV-Strahlung erzeugt, die von Leuchtstoffen auf der Innenseite des Glaskolbens in Licht umgewandelt wird. Leuchtstofflampen sind brauchen bei gleicher Helligkeit nur ein Fünftel des Stroms einer Glühlampe und ihre Lebensdauer erreicht mehr als 12.000 Stunden. Leuchtstofflampen benötigen einen "Starter" der beim Einschalten die beiden Elektroden aufheizt um so die Entladung anstößt. Damit im Betrieb der Strom begrenzt wird, hat man früher eine Drosselspule vorgeschaltet, heute verwendet man elektronische Vorschaltgeräte.

Die Energiepsparlampe erzeugt Licht nach dem gleichen Prinzip wie Leuchtstofflampen. Durch Falten und Aufrollen des Glasrohres sind diese Lampen sehr kompakt gebaut → Kompaktleuchtstofflampen. Im Sockel ist das erforderliche Vorschaltgerät integriert, manchmal auch in der Leuchte. Man spart damit bis zu 80% Strom und im Vergleich zur Glühlampe haben Sparlampen eine deutlich höhere Brenndauer. Moderne hochwertige Energiesparlampen halten ca. 15000h. Eine Glühlampe hat eine Lebensdauer von rund 1000h. Die Beleuchtung in Treppenhäusern und Fluren erfordert Lampen mit einer hohen Schaltfestigkeit, sonst sinkt die Lebensdauer rapide ab. Lampen, die zum Beispiel im Treppenhaus eingesetzt werden, müssen schnell hell werden. Die Anlaufzeit jeder Lampe (in der Regel die Zeitspanne, die die Lampe vom Einschalten bis zum Erreichen von 60% des angegebenen Lichtstroms benötigt) ist auf der Verpackung angegeben. Ihr höheres Gewicht ist ebenso zu beachten wie das von der Glühlampe abweichende Lichtspektrum. Außerdem enthalten Energiesparlampen Spuren von Quecksilber.
Aus meiner Sicht ist die Energiesparlampe ein Übergangsmodell, das wohl über kurz oder lang von LED-Leuchtmitteln abgelöst wird. Die Hauptgründe dafür sind, dass die Kompaktleuchtstofflampen nicht so richtig in die älteren Leuchten passsen (insbesondere, wenn die Lampe sichtbar ist) - sie wirken zu klobig im Sockel und auch eine Kunststoffhaube, die eine gewisse Ähnlichkeit mit Glühlampen herstellen soll, hilft da nicht wirklich. Auch gibt es immer noch immer Lampen, die erst nach etlichen Minuten ihre Endhelligkeit erreichen (also lässt man sie an, falls man später noch einmal Licht braucht und schon ist der Spareffekt beim Teufel). Zudem hält die Lebensdauer vieler Lampen nicht, was versprochen wurde - besonders bei häufigem Ein- und Ausschalten.

LED-Lampen und Leuchtdioden setzen sich zunehmend als Beleuchtungsmittel durch, da beinahe täglich neue und hellere LED-Leuchtmittel auf dem Markt erscheinen. Weisse Leuchtdioden als LED-Lampen und LED-Leuchten werden auch deshalb immer beliebter, weil sie einen sehr geringen Stromverbrauch haben. Die Lebensdauer der Lampen ist unübertroffen - bei fachgerechter Verlegung halten die Lampen bis zu 50 Jahre, wobei man aber im Lauf der Jahre mit einem Nachlassen der Helligkeit rechnen muss.
Die LED bietet die Chance, völlig neue Leuchten zu entwerfen, denn die Freiheiten des Designers sind bei diesem Leuchtmittel nahezu unendlich. Zunächst tauchten (2010/2011) hauptsächlich LED-Leuchtmittel auf, die aussehen wie klassische Glühbirnen, aber auch recht klobig waren. Hier werden viele kleine Leuchtdioden in einer gemeinsamen Fassung zusammengelegt. Manche (Billig-)Modelle sehen daher eher aus wie ein Maiskolben und nicht wie eine Glühbirne. Inzwischen gibt es aber LED-Leuchtmittel, die nicht nur ansprechend aussehen, sondern auch vom Licht her die alte Glübirne gut ersetzen können - sowohl bei Leuchtdichte als auch von der Farbe her. Auch die Lebensdauer ist wesentlich länger als die Garantiedauer. Bedenken Sie jedoch beim Festeinbau von LED-Leuchtmitteln, dass auch diese nicht ewig leben.
Leider gibt es bei LED-Leuchtmitteln mehr als nur die Watt-Zahl. Was uns erst einmal in Verwirrung stürzt (einige der Begriffe werden weiter unten nochmals aufgegriffen). Hier einige Empfehlungen:

Lichtfarbe: 2700 - 3000 Kelvin (je größer der Wert, desto bläulicher, 6000 Kelvin ist grell blau)
Farbechtheit: RA90 - RA80 (je höher, desto besser, die Sonne hat RA100)
Helligkeit: 800 Lumen oder mehr (Faustregel: Lumen/12 entspricht grob den Watt der alten Glühbirne).
Stromverbrauch: um die 10 Watt (hängt von der Helligkeit ab)
Helligkeit/Stromverbrauch: 80 Lumen pro Watt oder mehr.
Abstrahlwinkel: 270° ist sehr gut, 180° befriedigend.

Wenn die Angaben nicht auf der Schachtel stehen, ist Vorsicht angebracht. Auch sollten die LEDs nicht sichtbar sein ("Maiskolben"), ohne Diffusorscheibe sieht man einzelne Lichtpunkte. Auch wenn auf der Schachtel Lux statt Lumen angegeben werden, sollten Sie Verdacht schöpfen.
Ein weiterer Aspekt bei LED-Leuchtmitteln ist die Betriebstemperatur. Da das Licht af wesentlich kleinerer Fläche erzeugt wird, als bei anderen Lampen, tritt die Erwärmung eher punktuell auf → die Wärme lässt sich schlechter abführen (erkennbar an den Kühlrippen am Lampensockel). Alle Hersteller geben auch die maximale Betriebstemperatur an. In vielen Leuchten fehlt jedoch gerade im Sockelbereich die Belüftung. Bei Überhitzung geht die LED-Lampe zwar nicht sofort kaputt, aber die Lebensdauer sinkt rapide. Insofern eignen sich LED-Leuchtmittel nicht für jede Anwendung.

Die Quecksilberdampflampe ist eine Gasentladungslampe, die zusätzlich zum Quecksilber, das aufgrund des bereits bei Raumtemperatur geringen Dampfdruckes teilweise gasförmig vorliegt, auch ein Edelgas (meist Argon) enthält, um die Zündung zu erleichtern. Sie wurde 1892 vom Berliner Physiker Martin Leo Arons erfunden. Die früheren Lampen erzeugten ein blaugrünes Licht, mittlerweile gibt es sie auch mit einem eher weißen Licht.
Niederdrucklampen (Innendruck bis etwa 10 mbar) haben einen großen Anteil an Ultraviolettstrahlung; sie eignen sich als sogenannte Quarzlampe (Lampenkolben aus Quarzglas) als Ultraviolett-Quelle. Sie haben eine hohe Lichtausbeute und eine hohe Lebensdauer. Außer bei Lampen für Solarien, Desinfektion usw. wird der UV-Austritt mit speziellen Glassorten verhindert.
Mitteldrucklampen werden in der Industrie zur Aushärtung von speziellen UV-reaktiven Lacken, Klebstoffen und Druckfarben eingesetzt.
Quecksilberdampf-Hochdrucklampen haben Betriebsdrücke bis etwa 10 bar und werden häufig zur Straßen- und Industriebeleuchtung eingesetzt. Sie benötigen ein Vorschaltgerät. Diese Lampen haben eine gute Lichtausbeute und blaugrüne Lichtfarbe.
Höchstdrucklampen haben einen Betriebsdruck bis 100 bar, der sich aber erst langsam nach der Zündung aufbaut. Sie haben eine sehr hohe Leuchtdichte, werden aus dickem Kieselglas ohne zusätzlichen Kolben gefertigt und dienen als intensive Ultraviolett-Quelle unter anderem in der Fotolithografie. Höchstdrucklampen werden neben Quecksilber auch mit Xenon gefüllt angeboten und dienen als Leuchtmittel in KFZ-Scheinwerfern und Kino-Projektoren.

Natriumdampflampen sind in Nieder- und Hochdruckausführung lieferbar. Eine Natriumdampf-Niederdrucklampe enthält neben Neon auch noch Natriumdampf. Diese Lampenform verfügt über eine sehr hohe Lichtausbeute (bis 183 lm/W). Sie strahlen ein intensiv-gelbes Lichtaus und haben daher eine schlechte Farbwiedergabe. Ihre Lebensdauer ist sehr hoch, sie beträgt ca. 7500 Stunden.
Natriumdampf-Hochdrucklampen haben dagegen ein breiteres Farbspektrum. Sie liefern alle Körperfarben was aber zu einer geringeren Leichtausbeute (bis 130 lm/W) führt. Natriumdampflampen werden häufig zur Beleuchtung von Fußgängerüberwegen, Vekehrsknotenpunkten, Hafen- oder Industrieanlagen eingesetzt, da sich durch das gelbe Licht Umrisse besser erkennen lassen.

Bei den derzeit (Mitte 2014) gebräuchlichsten Beleuchtungskörpern zeigt sich, dass sich sogar die noch recht teueren LED-Lampen durch den geringen Stromverbrauch und die lange Lebensdauer amortisieren. Nach etwa 2000 Stunden Brenndauer hat die LED die gute, alte Glühbirne überholt (Quelle: Bayerisches Landesamt für Umwelt):

Lichtspektrum und -farbe

Beim Licht handelt es sich um eine Form von Energie, die als elektromagnetische Strahlung auftritt und eng mit anderen Arten der elektromagnetischen Strahlung verwandt ist, wie Radiowellen, infrarote und ultraviolette Strahlung, Röntgenstrahlen. Licht ist jener schmale Teil der elektromagnetischen Strahlung, den das Auge wahrnehmen kann. Diese sichtbare Strahlung ruft im Auge eine Hell- und eine Farbempfindung hervor. Die verschiedenen Strahlungsarten unterscheiden sich einzig durch die Wellenlänge.

Strahlen mit einer Wellenlänge zwischen 380 nm und 780nm bilden den sichtbaren Teil des elektromagnetischen Spektrums, weshalb man sie als Licht bezeichnet. Das Auge nimmt unterschiedliche Wellenlängen innerhalb dieses Bereichs als Farben wahr. Zu jeder Wellenlänge gehört also ein bestimmter Farbeindruck. Vom kurzwelligen Ultraviolett über Violett, Blau, Blaugrün, Grün, Grüngelb, Orange bis zum langwelligen Rot weist das Spektrum des Sonnenlichts einen kontinuierlichen Übergang auf. Unser Auge hat seine maximale Empfindlichkeit bei einer Wellenlänge von 555 nm (gelbgrün). Weißes Licht gilt als Gemisch aus sichtbaren Wellenlängen, was sich mit einem Prisma zeigen lässt. Das weiße Licht wird in seine Farbbestandteile, sein Spektrum, aufgespalten.

Die folgende Abbildung zweigt typische Spekten von Tageslicht, Glühlampe, Leuchtstofflampe und LED-Beleuchtung. Wie man sieht, haben die Energiesparlampen kein kontinuierliches Spektrum, sondern emittieren nur in einigen "Bändern".

Der Mensch erlebt seine Umwelt nicht nur als Hell und Dunkel, Licht und Schatten, sondern auch durch Farben. Eine farbige Fläche erscheint farbig, weil sie nicht alle Wellenlängen reflektiert, sondern nur bestimmte. Bei blauer Farbe wird ein hoher Anteil an blauen Farbanteilen im Spektrum des Lichts reflektiert und wenige bis gar keine gelben oder roten Farbanteile. Ein blau lackierter Gegenstand erscheint jedoch nur dann blau, wenn das darauf einfallende Licht einen ausreichenden Anteil an blauer Strahlung enthält, der reflektiert werden kann. Hingegen erscheint ein solcher Gegenstand dunkel, wenn die Lichtquelle keine blauen anteile enthält.

Obwohl zwei Lichtquellen farblich gleich erscheinen können, müssen nicht alle von ihnen angestrahlten farbigen Flächen auch gleich aussehen. Denn zwei Lichtquellen, die scheinbar gleich weiß erscheinen, können durch die Kombination von unterschiedlichen Wellenlängen entstehen. Und da eine Fläche nicht unbedingt die Wellenlängen der Lampen in gleichem Umfang reflektiert, ändert sich der Farbeindruck. Deshalb spielen die Lampenspektren eine Rolle und nicht nur die Lichtfarbe.

Das von Lampen abgestrahlte Licht besitzt eine Eigenfarbe, die sogenannte Lichtfarbe. Sie wird bestimmt durch die Farbtemperatur in Kelvin (K). Je höher die Temperatur, desto weißer die Lichtfarbe. Die Farbtemperatur (Lichtfarbe) wird in Kelvin gemessen. Warmes Licht eignet sich für Bereiche, die eine gemütliche Atmosphäre ausstrahlen sollen z. B. im Wohnzimmer. Dafür sind Lampen mit einem Wert von 2500K (extra warmweiß) bis 2700K (warmweiß) geeignet. Für einen Raum mit sachlicher Atmosphäre wie Küche, Flur oder Arbeitszimmer eignen sich Werte von 4000K (neutralweiß) bis 6500K (tageslichtweiß). Das Licht von Lampen gleicher Lichtfarbe kann unterschiedliche Farbwiedergabeeigenschaften besitzen. Grund dafür ist die unterschiedliche spektrale Zusammensetzung der Lichtfarbe. Daher ist es auch nicht möglich, aus der Lichtfarbe einer Lampe auf die Qualität ihrer Farbwiedergabe zu schließen.

Die Farbtemperatur der Farbe einer Lichtquelle wird durch Vergleich mit der Farbe eines "Schwarzen Strahlers" bestimmt. Dieser ist ein relativ idealisierter Körper ohne Reflexionsstrahlung. Er schluckt das Licht, das auf ihn fällt, komplett. Wird er langsam erhitzt, durchläuft er eine Farbskala von Dunkelrot über Orange, Gelb und Weiß bis zu Hellblau. Je höher die Temperatur, desto weißer die Farbe.

Die Farbtemperatur gibt also die Farbverschiebung (rötlich-gelb bis bläulich-weiß) einer Lichtquelle an. Sie sagt nichts über die Lichtqualität aus. Diese wird mit dem Farbwiedergabeindex, der die Genauigkeit der Farbwiedergabe angibt, bezeichnet. Dieser ist wiederum vom Farbspektrum abhängig.

Das warme Licht der Glühbirne entspricht ca 2700 Kelvin, das der Halogenlampe ca 3200 Kelvin. Bei der Energiesparlampe können je nach Zusammensetzung der verwendeten Leuchtstoffe Werte von 2000 bis 10000 Kelvin erreicht werden. Solche Lampen haben, im Gegensatz zu Glühbirnen, ein diskontinuierliches Linienspektrum, wodurch Farbkomponenten fehlen und so nicht alle Farben korrekt wiedergegeben werden können. Mit dem Farbwiedergabeindex Ra (CRI) kann die Farbwiedergabegenauigkeit von Lampen angegeben werden. Die Farbwiedergabe einer Lampe kennzeichnet die Güte der Wiedergabe von 8 Referenzfarben bei Beleuchtung mit dieser Lampe (insgesamt definiert DIN 6169 14 Farben). Es wird die Wiedergabe von Pastellfarben geprüft, aber nicht die von gesättigten Farben.

Die Ra-Skala reicht bis maximal 100:

Ra = 90 ... 100 Ausgezeichnete Farbwiedergabeeigenschaften
Ra = 80 ... 90 Gute Farbwiedergabeeigenschaften
Ra = 60 ... 80 Mittlere Farbwiedergabeeigenschaften
Ra < 60 Mangelhafte Farbwiedergabeeigenschaften

Für übliche Anforderungen im Industrie- und Privatbereich reicht ein Ra größer 80 in der Regel aus. Dagegen stellt beispielsweise der Kunst- und Museumsbereich höhere Ansprüche. Hier sollte der Ra-Wert bei mehr als 90 mit Fokus auf eine sehr hohe Lichtqualität liegen. Der maximal mögliche Ra beträgt 100, den unter anderem Glühlampen erzielen. Beachten Sie jedoch, dass es auch viele Situationen gibt, in denen es nicht so sehr auf eine genaue und natürliche Farbwiedergabe bei der Beleuchtung ankommt, sondern vielmehr auf das Beleuchtungsniveau und die Lichtausbeute. Warm-Weiß schafft beispielsweise eine gemütliche, einladende Atmosphäre dagegen erzeugt Neutral-Weiß eine sachliche, geschäftliche Atmosphäre.

Die folgende Tabelle zeigt die Durchschnittswerte von Farbtemperatur und Farbwiedergabeindex.

Lampe	Farbtemperatur	Index Ra
Glühlampe	2700 K	100
Halogenlampe	2900 K	100
Energiesparlampe	2500 K	80
LED	3000 K	90
Leuchstoffröhre	4000 K	60 - 90

Sonnenlicht besitzt eine Farbtemperatur zwischen 5000 K und 6500 K, wogegen es der Mond nur auf etwa 4000 K bringt.

Auf den Verpackungen orientieren die folgenden Piktogramme über die Lichtfarbe (Beispiel Osram):

Extra warm-weisses Licht	~2500 K
Warm-weisses Licht	~3000 K
Klassisches Glühlampenlicht	~2900 K
Brillantes Halogenlicht	~2900 K
Kalt-weisses Licht	~4000 K
Tageslicht-weisses Licht	~6500 K

Die Farbwiedergabe von Kompaktleuchtstofflampen und Leuchtstoffröhren wird mit einer international gültigen Lichtfarbennummer gekennzeichnet, zum Beispiel ist eine Energiesparlampe mit der Bezeichnung "827" extra warmweiß. Die erste Ziffer bezeichnet die Farbwiedergabestufe, die durch den Farbwiedergabeindex Ra bestimmt ist:

4 = Farbwiedergabestufe 1B (Ra 40 - 49)
5 = Farbwiedergabestufe 1B (Ra 50 - 59)
6 = Farbwiedergabestufe 1B (Ra 60 - 69)
7 = Farbwiedergabestufe 1B (Ra 70 - 79)
8 = Farbwiedergabestufe 1B (Ra 80 - 89)
9 = Farbwiedergabestufe 1A (Ra > 90)

Die zweite und dritte Nummer bezeichnen die Farbtemperatur in Kelvin:

827 = extra warmweiß 2700 K
830 = warmweiß 3000 K
840 = neutralweiß 4000 K
860 = tageslichtweiß 6000 K

Watt, Lumen, Lux, Candela?

Als die ersten Glühlampen gegen Ende des 19. Jahrhunderts entstanden, betrug deren Lichtausbeute1) gerade einmal 3 lm/W (Lumen pro Watt). Bei heutigen Hochvolt-Glühlampen beträgt sie ungefähr 14 lm/W. Mitte des vergangenen Jahrhunderts stieg mit den Gasentladungs- und Leuchtstofflampen die Lichtausbeute auf ca. 30 bis 35 lm/W und noch heute gelten Leuchtstofflampen mit Lichtausbeuten von bis zu 100 lm/W als die wirtschaftlichsten Lichtquellen.

Bei der guten, alten Glühlampe fließt der elektrische Strom durch einen dünnen, hochohmigen Wolframfaden (-Wendel), wobei der Faden bis zur Glut erhitzt wird. Um den Glühfaden vor Oxidation zu schützen, befindet er sich entweder in einem luftleeren Glaskolben oder einem Kolben mit einer Gasfüllung (normalerweise ein Gemisch aus Stickstoff und Argon). Die Verdampfung der Wolframatome des Glühfadens führt auf Dauer zu einer Schwärzung der Kolbeninnenseite und macht den Glühfaden so lange dünner, bis er an seiner schwächsten Stelle bricht und die Lampe "durchbrennt". Übrigens hat sie die Industrie schon bald die Lebensdauer einer Glühlampe künstlich auf ca 1000 Stunden Brenndauer begrenzt. Eine Ausnahme bildet das Das Centennial Light ("hundertjährige Licht"), es gilt als die langlebigste Glühlampe der Welt. Sie befindet sich in der Feuerwache der Stadt Livermore nahe San Francisco im US-Bundesstaat Kalifornien (de.wikipedia.org/wiki/Centennial_Light).

Durch Verwendung eines kompakten Quarzglaskolbens und Zugabe eines Halogens (Jod, früher auch Brom) lassen sich Glühlampen konstruieren, die auch bei erhöhten Betriebstemperaturen von 2800 bis 3100 K eine Lebensdauer von 2000 bis 5000 Stunden haben. Diese "Halogenglühlampen" haben ein weißeres Licht und höhere Lichtausbeute gegenüber herkömmlichen Glühlampen. Das Halogen reagiert mit den vom Glühdraht verdampften Wolframatomen und stabilisiert eine wolframhaltige Atmosphäre. Bei hohen Temperaturen zerfällt die Verbindung wieder in Halogen und Wolfram. Letzters schlägt sich auf der Glühwendel nieder. Der Halogenzusatz verhindert den Niederschlag von Wolfram auf dem Glaskolben. Daher kann der Glaskolben einer Halogenlampe sehr kompakt gefertigt werden.

Bei den Leuchtstoff- bzw. Kompakt-Leuchtstofflampen handelt es sich im Prinzip um eine Niederdruck-Quecksilberdampf-Gasentladungslampe. Bei diesen Gasentladungslampen fließt der elektrische Strom durch ein Gas zwischen den beiden Elektroden, die an den Enden einer geschlossenen Glasröhre angebracht sind. Durch die Kollisionen von freien Elektronen und Gasatomen werden die Gasatome angeregt und auf ein höheres Energieniveau gehoben. Diese angeregten Atome fallen anschließend wieder auf ihr natürliches Energieniveau zurück und geben dabei die überschüssige Energie in Form von Strahlung ab. Die Innenseite der Leuchtstofflampe ist mit einem Gemisch aus Leuchtstoffen (auch Phosphore genannt) beschichtet, um die durch die Entladung des Quecksilberdampfes entstehende unsichtbare ultraviolette Strahlung in Licht umzuwandeln. Da es eine große Vielfalt an Phosphoren gibt, sind die Lampen in vielen Variationen von Lichtfarben erhältlich.

Ach waren die Zeiten noch einfach, als man einfach eine 40-Watt-Glühbirne kaufte. Bei den "neuen" Leuchtmitteln kamm man sich nicht mehr an der Leistungsangabe Watt orientieren. Bei den Energiesparlampen half noch die (relativ ungenaue) Eselsbrücke "Glühlampen-Watt durch fünf gibt Energiesparlampen-Watt". Die war aber nur bedingt brauchbar und bei Halogen- und LED-Lampen hilft sie nicht weiter.

Deshalb werden zukünftig folgende Angaben auf Lampenverpackungen zu finden sein:

Watt(W): die bekannte Wattangabe zeigt die elektrische Leistungsaufnahme, also den Stromverbrauch an
Lumen (lm): dieser Wert für den Lichtstrom gibt an, wie hell eine Lampe ist
Vergleichswert: welcher klassischen Glühlampe die Lampe entspricht (in W)
Lebensdauer: Angabe in Stunden und Jahren (bei drei Stunden Betrieb pro Tag)
Schaltzyklen: wie oft kann eine Lampe an- und ausgeschaltet werden, ohne Schaden zu nehmen
Lichtfarbe: Wert für die Farbtemperatur mit der Einheit Kelvin (K), siehe oben
Farbwiedergabeindex Ra: (freiwillig) wie naturgetreu das Licht der Lampe die Farben der beleuchteten Gegenstände wiedergibt.

Das ist aber, wie gesagt, noch Zukunftsmusik. Einstweilen muss man sich noch mit Leistungsangaben wie LUX, Lumen und Candela herumschlagen. Und wenn Sie Ihre Lampe aus einzelnen LEDs selbst bauen wollen, haben Sie nur diese Angaben und keinen Vergleichswert. In der folgenden Übersicht soll kurz erklärt werden, was diese Begriffe bedeuten. Für alle Masszahlen gilt, je höher der Wert der Angabe, um so heller ist die Lampe.

Lumen [lm] - Lichtstrom

Lumen ist die Einheit des Lichtstroms. Es bezeichnet die pro Sekunde abgestrahlte Leistung im Wellenbereich des sichtbaren Lichtes. Als photometrische Einheit berücksichtigt das Lumen die Empfindlichkeit des menschlichen Auges: Zwei baugleiche Lichtquellen werden als gleich hell wahrgenommen, wenn sie den gleichen Lichtstrom aussenden (farbunabhängig). 1 Lumen ist definiert als der Lichtstrom einer 1,464 mW starken, 555 nm-Lichtquelle mit 100% Wirkungsgrad. Eine 1,464 mW starke rote Lichtquelle liefert nur etwa 0,1 lm, da das Auge im Roten nur 10% seiner maximalem Empfindlichkeit besitzt. Einige Vergleichsangaben:

Eine 60-Watt-Glühlampe hat einen Lichtstrom von 600 lm
Eine 100-Watt-Glühlampe hat einen Lichtstrom von 1500 lm
Eine 40-Watt-Leuchtstoffröhre hat einen Lichtstrom von 2300 lm
Eine 100-Watt-Quecksilberdampflampe hat einen Lichtstrom von 4500 lm
Eine 2-kW-Metall-Halogendampflampe hat einen Lichtstrom von 200000 lm

Mit "ANSI Lumen" wird der Lichtstrom z. B. eines Beamers auf die Leinwand gemessen. Bei diesem genormten Messverfahren wird die Beleuchtungsstärke auf einer Leinwand mit neun Feldern gemessen und der Mittelwert der Beleuchtungsstärke aller neun Felder ermittelt. Der Mittelwert multipliziert mit der Projektionsfläche ergibt die ANSI-Lumen. So kann man verschiedene Projektoren und Lampentypen untereinander vergleichen. Die entsprechende Norm wurde aber bereits 2003 vom ANSI zurückgezogen und findet sich dort nicht mehr. Gültig sind hingegen die praktisch identischen Normen von IEC und DIN. Die Angaben der meisten Hersteller von Projektoren beziehen sich auf die normgerechten Maximaleinstellungen, die für die Praxis nur selten optimal sind. Die bei optimaler Einstellung erreichten Lichtströme liegen teilweise deutlich darunter.

Candela [cd] - Lichtstärke

Candela (lateinisch für Talg-, Wachslicht) misst den Lichtstrom, der in einem bestimmten Raumwinkel ausgestrahlt wird, gemessen in großer Entfernung von der Lichtquelle. Eine Kerze entspricht einer Lichtstärke von 1 Candela (cd), eine 100-Watt-Glühlampe einer Lichtstärke von ca. 110 cd und eine 40 Watt Leuchtstofflampe ca. 180 cd. Angaben für die Lichtstärke findet man üblicherweise bei gebündelt strahlenden Lichtquellen wie Halogen-Reflektorlampen oder auch LEDs. Zusammen mit der Lichtstärke wird dann oft ein Öffnungswinkel angegeben, der angibt, wie groß der Winkel des Lichtkegels ist, an dessen Rand die Lichtstärke auf die Hälfte abgefallen ist. Eine extreme Lichtstärke erreichen Laser, weil der von Ihnen ausgesandte Lichtstrahl einen sehr kleinen Öffnungswinkel hat. Der Vergleich von Lichtquellen wird also dadurch erschwert, dass Angaben von Lichtstrom und Lichtstärke gemacht werden und dabei gegebenenfalls noch die Farbe des Lichts zu berücksichtigen ist. Beispiele:

5-W-Fahrradlampe ohne Reflektor: 2,5 cd
5-W-Fahrradlampe mit Reflektor: 250 cd
120-W-Reflektor-Glühlampe: 10'000 cd

Lux [lx] - Beleuchtungsstärke

Lux ist die SI-Einheit der Beleuchtungsstärke und bemisst den Lichtstrom, der auf einer bestimmten Fläche bei einem Empfänger auftrifft. Es wird also gemessen, wieviel Licht tatsächlich z. B. auf Ihrem Schreibtisch ankommt – unabhängig von der Lumenangabe auf dem Leuchtmittel. Darauf beruht auch die Einhaltung der Normen und Richtlinien.

1 Lux = 1 Lumen / m²

Die Beleuchtungsstärke auf ein Objekt nimmt mit dem Quadrat des Abstandes zur Lichtquelle ab.

Sonnenlicht am Mittag im Sommer entspricht ungefähr einer Beleuchtungsstärke von 100'000 Lux und ein bedeckter Himmel im Sommer etwa 10'000 bis 20'000 Lux. Kunstlicht in einem gut beleuchteten Büro hat etwa 500 Lux. Die folgende Tabelle listet einige typische Werte:

Lichtsituation	Beleuchtungsstärke
Sonne, klarer Himmel	100'000 lx
Sonne, bedeckter Himmel	20'000 lx
Sommer im Schatten	10'000 lx
Beleuchtung Fernsehstudio	1'000 lx
Bürobeleuchtung	500 lx
Flurbeleuchtung	100 lx
Straßenbeleuchtung	10 lx
Kerze in 1 m Entfernung	1 lx
Vollmond bei klarem Himmel	0,25 lx
sternenklarer Nachthimmel	0,001 lx
bewölkter Nachthimmel	0,0001 lx

Für die Beleuchtungsstärke in Büroräumen gilt gemäß EN 12464-1:

Aufgabe oder Aktivität	Beleuchtungs- stärke [lx]
Ablage, Kopieren usw.	≥ 300
Schreiben, Tippen, Lesen	≥ 500
Technisches Zeichnen	≥ 750
CAD-Arbeitsplätze	≥ 500
Konferenzräume	≥ 500

Die Umrechnung von Lumen, Candela und Lux basiert auf den folgenden Formeln:

Die Lichtstärke (Candela, cd) ergibt sich aus Lichtstrom (Lumen, lm) geteilt durch den Raumwinkel (Steradian, sr):

Lichtstärke (cd) = Lichtstrom (lm) / Raumwinkel (sr)

Die Beleuchtungsstärke (Lux, lx) ergibt sich aus Lichtstärke (Candela, cd) geteilt durch das Quadrat des Radius oder des Abstands der beleuchteten Fläche:

Beleuchtungsstärke (lx) = Lichtstärke (cd) / r²

Die beleuchtete (kreisförmige) Fläche kann aus dem Abstrahlwinkel und dem Abstand zur Lichtquelle berechnet werden:

Fläche = Raumwinkel * Abstand²

Unter Raumwinkel (Steradiant, Sterad, sr) versteht man das Verhältniss des Teils einer Kugeloberfläche, den ein mit einem bestimmten spitzen Winkel vom Kugelmittelpunkt ausgehnder Kegel ausschneidet, zum Quadrat des Kugelradius. Um auf die beleuchtete Fläche zu kommen, muss der Raumwinkel sr des Abstrahlwinkels ermittelt werden:

sr = 4 * Pi * (sin(Abstrahlwinkel / 4))²

Abstrahlwinkel	Raumwinkel sr	Abstrahlwinkel	Raumwinkel sr
180°	6,2832	70°	1,1363
170°	5,7356	65,54°	1,0000
160°	5,1921	60°	0,8418
150°	4,6570	55°	0,7099
140°	4,1342	50°	0,5887
130°	3,6278	45°	0,4783
120°	3,1416	40°	0,3789
110°	2,6793	35°	0,2908
100°	2,2444	30°	0,2141
95°	2,0383	25°	0,1489
90°	1,8403	20°	0,0955
85°	1,6507	15°	0,0538
80°	1,4700	10°	0,0239
75°	1,2984	5°	0,0060

Damit können dann die Lichtstärke und die Beleuchtungsstärke berechnet werden.

Dazu ein Beispiel aus der Praxis: Ein LED-Strahler mit 400 Lumen, einem Abstrahlwinkel von 35° und einer Entfernung von 2,40 m zum Boden erzeugt eine beleuchtete Fläche von ca. 1,25 Quadratmetern, eine Lichtstärke von 1375 Candela und eine Beleuchtungsstärke von ca. 240 Lux.

Leuchtdichte

Die Leuchtdichte gibt an, welcher Lichtstrom von einer bestimmten Oberfläche aus in einer bestimmten Richtung ausgestrahlt bzw. reflektiert wird (cd/m²). Sie ist das Maß für den Helligkeitseindruck, den ein beleuchtetes/selbstleuchtendes Objekt im menschlichen Auge erzeugt.

Leuchtdichte = Lichtstärke / Fläche

Oberfläche der Sonne: 1'650'000'000 cd/m²
Glühfaden einer klaren Glühlampe: 7'000'000 cd/m²
Leuchtstofflampe: 5000 - 15'000 cd/m²

Eine Hilfestellung bei der Umrechnung von Candela in Lumen erhalten Sie auf der Webseite www.settleback.de/applets/candela-to-lumen/.

Leistung [W]

Dies ist die elektrische Leistung, die das Leuchtmittel audnimmt (Einheit Watt). Auf Grund der stark unterschiedlichen Wirkungsgrade von Leuchtmitteln ist es unmöglich, diese nur an Hand der aufgenommenen Leistung (Einheit Watt) zu vergleichen. Daher werden Lampen besser über die abgestrahlte Lichtmenge (Einheit Lumen) verglichen. Bei Lampen, die mit elektronischen Vorschaltgeräten ausgestattet sind und als Gesamtsystem betrieben werden, ist es üblich, die elektrisch vom System aufgenommene Leistung zu benutzen. Ein schlechter Wirkungsgrad im Vorschaltgerät reduziert also die Lichtausbeute des Systems.

Desweiteren sind die Wirkungsgrade der Lampen über die Division Lumen/Watt recht einfach vergleichbar. So hat beispielsweise eine 75-W-Lampe ca. 900 Lumen, also ca. 12 lm/W, eine etwa gleich helle Energiesparlampe hat 11 W Leisungsaufnahme, also ca. 82 lm/W .

Die folgende Tabelle zeigt einige typische Beleuchtungskörper im Vergleich.

Lichtquelle	El. Leistung (Watt)	Lichtstrom (Lumen)	Lichtausbeute (lm/W)
Glühlampe	75	900	12
Leuchtstofflampe	58	5400	90
Natrium-Niederdruck	130	26000	200
Hg-Hochdruck	1000	58000	58
Halogen	65	1600	25
Halogen Reflektor 10 Grad	50	-	-
Halogen Reflektor 60 Grad	50	-	-
Luxeon LED	1	18	18

Lichtausbeute in lm/W, Einschaltzeit, Lebensdauer, Entsorgung

Typ	Lichtausbeute [lm/W]	Einschaltzeit	Lebensdauer [h]	Entsorgung
Glühbirne	5 - 16 lm/W	sofort	1.000 h	Restmüll
HV-Halogen 220 V	14 - 25 lm/W	sofort	2.000 h	Restmüll
NV-Halogen 12 V	14 - 25 lm/W	sofort	2.000 h	Restmüll
Energiesparlampe ESL	35 - 75 lm/W	mittel	10.000 h	Wertstoffhof
Leuchtstoftlampen T8 L	50 - 105 lm/W	schnell	20.000 h	Wertstoffhof
Leuchtstofflampen T5 L	50 - 105 lm/W	schnell	20.000 h	Wertstoffhof
LED Lampen	10 - 100 lm\W	sofort	50.000 h	Wertstoffhof

Vergleichstabelle

Die folgende Tabelle soll den Vergleich zwischen den aktuell erhältlichen Lampentypen erleichtern. Oft sind auch "krumme" Lumen-Werte auf den Packungen abgedruckt - je nach Leistungsfähigkeit des jeweiligen Produkts. Insofern kann die Tabelle nur Anhaltspunkte geben (Stand Ende 2011). Bei LED-Leuchtköpern steigt bei gleicher Leistungsaufnahme die Lichtleistung aufgrund neuer Entwicklungen stetig an. So gibt es schon Ersatz für T8-Leuchtstoffröhren mit 100 lm/W.

Lichtmenge [lm]	Glühlampe [W]	NV-Halogen [W]	HV-Halogen [W]	ESL [W]	T8 L [W]	T5 L [W]	LED [W]
100	15	10		3			2
200	25			5			3,7
300		20	25			6	6,5
400	40			7		8	8
500			40
600		35		11			9
700	60
800		50	60				12
900	75			15	15	13
1000							15-17
1200				20	16	14
1300					18
1400	100	75
1500			100	23
2000	150	100
2500			150		30	28
3000	200				36	35
5000			300		58	54
10000			500
20000			1000
40000			2000
ESL = Energiesparlampe T8 L = 26 mm (8/8 Zoll) T8-Leuchtstofflampe T5 L = 16 mm (5/8 Zoll) T5-Leuchtstofflampe

Für den schnellen Überblick hilft Ihnen vielleicht die folgende Übersichtsgrafik des Bayerischen Landesamtes für Umwelt. Hier kann man grob abschätzen, welche Leistung man für ein "Glühlampenäquivalent" benötigt:

Energielabel für Lampen

Seit dem 1. 9. 2013 gilt eine neue Kennzeichnungspflicht für Lampen. Die bisherige Art der Einteilung bleibt bestehen: Sie beginnt mit der besten Effizienz beim Buchstaben A, und so gibt es eigentlich keinen Platz für Produkte, die noch sparsamer mit der Energie umgehen. So hat die EU die Krücke der bereits von Haushaltsgeräten bekannten Effizienzklassen A+ und A++ auch hier verwendet. Diese kennzeichnen nun die besonders energieeffizienten Produkte. Dafür fallen die niedrigsten Energieeffizienzklassen F und G künftig weg. Ab sofort müssen fast alle Leuchtmittel gekennzeichnet werden. Zuvor waren Lampen mit gerichtetem Licht, z. B. Reflektorlampen, davon ausgenommen. Neben der Effizienzklasse informiert das Label künftig auch über den Stromverbrauch in kWh pro 1000 Stunden Betrieb.

Nicht gekennzeichnet werden müssen Lampen und LED-Module mit einem Lichtstrom unter 30 lm, batteriebetriebene Lampen und Lampen, deren primärer Zweck nicht die Beleuchtung ist (z. B. Foto-Blitzlichtlampen). Weiterhin müssen auf der Verpackung die folgenden technischen Daten der Lampen angegeben werden:

Lichtstrom in lm
Leistungsaufnahme in W
Vergleichswert in W (Leistung einer vergleichbaren klassischen Glühlampe)
Lebensdauer in Stunden und Jahren (bei drei Stunden Betrieb pro Tag)
Schaltzyklen
Lichtfarbe in K (z. B. warmweiß = 2700 K)
Anlaufzeit (Zeit, bis eine Lampe 60 % ihrer Endhelligkeit erreicht hat)
Eignung für Dimmer
Länge und Durchmesser in mm
Quecksilbergehalt

Die Anforderungen der Klasse A++ werden derzeit nur von wenigen LED-Lichtquellen und einzelne Hochdruckentladungslampen erreicht. In der Klasse A+ tummeln sich sehr gute LED-Module, sehr effiziente Kompaktleuchtstofflampen (Energiesparlampen) und Hochdruckentladungslampen. Das Gros der LED-Lampen, Energiesparlampen und Leuchtstofflampen hat nur Klasse A. Niedervolt-Halogenlampen können aufgrund ihrer Lampentechnologie maximal das Energielabel B erreichen - sie müssen dann aber schon sehr sparsam sein. Hochvolt-Halogenlampen für Netzspannung belegen die Klassen C und D. Herkömmliche Glühlampen schaffen höchsten Klasse E oder F, sofern man sie überhaupt noch bekommt.

Die folgende Infografik (Quelle: Bayerisches Landesamt für Umwelt) fasst die wichtigsten Eingenschaften der Lampen nochmals zusammen (Stand: Ende 2013). Ich persönlich betrachte die Energiesparlampen als Übergangslösung, die in nicht allzuferner Zukunft wieder verschwinden wird.

Übrigens ist nun, nach den Glühlampen mit ungerichtetem Licht, nun auch das Ende für Glühlampen mit Reflektortechnik (sogenannte Strahler) angebrochen. Je nach Typ verschwanden sie zum 1.9.2013 und zum 1.9.2014 vom Markt. Auch hier gilt, wie bei den herkömmlichen Glühlampen, dass Lagerbestände abverkauft werden dürfen. Etwas länger leben dürfen noch die Halogenstrahler. Und Glühlampen mit speziellen Eigenschaften, z. B. mit erhöhter Schlagfestigkeit, dürfen nach wie vor produziert und angeboten werden.

Natürlich müssen alle anderen relevanten Angaben auf der Packung untergebracht werden. Das führt dann bei einer einfachen Kompaktleuchtstofflampe zu den unten gezeigten Piktogrammen - insgesamt 18 Stück. Preisfrage (ohne Lösung): Wer kann alle Piktogramme entschlüsseln?

LED - das Licht der Zukunft

Ich persönlich betrachte die Kompaktleuchtstofflampen als eine Übergangs-Technik. Insofern hätte man einfach das Verbot der Glühlampe so lange aufschieben können, bis genügend geeignete LED-Lampen zur Verfügung stehen, was eigentlich schon 2015 der Fall ist. Dann hätte man die unseligen Energiesparlampen einfach überspringen können. Bei aller Energieeffizienz darf natürlich nicht ausser Acht gelassen werden, dass die Beleuchtung für den grössten Teil unserer Sinneswahrnehmungen verantwortlich ist und dass somit auch der Qualität der Beleuchtung eine wichtige Bedeutung zukommt. Wie auch immer - werfen wir einen Blick auf neue Entwicklungen ("neu" heisst hier 2014/2015).

Die Entwicklung der LED-Technik ist noch lange nicht abgeschlossen. Mit der organischen LED (OLED) wird es in einigen Jahren möglich sein, dünne, flexible und grossflächige Leuchten herzustellen und damit sogar leuchtende Decken und Wände zu ermöglichen. OLEDs sind Flächenlichtquellen, keine Punktlichtquellen. Lediglich wenige Millimeter dünn geben sie ihr warmes und homogenes Licht über die gesamte Oberfläche diffus ab. Sie bestehen aus einem (Glas–) Substrat, einer transparenten Elektrode, einer oder mehreren organischen Schichten sowie einer Gegenelektrode, die ebenfalls transparent sein kann. OLED–Komponenten sind vergossen und somit gegen Oxidation und Feuchtigkeit geschützt. Sie lassen sich vollständig und stufenlos dimmen.

Organische Moleküle haben in der Regel ein breites Emissionsspektrum. Dadurch sind alle Farbanteile des Lichts im Spektrum vorhanden. Das ermöglicht eine besonders natürliche Beleuchtung von Objekten. OLED-Emissionen können auf praktisch jede Farbe, natürlich auch auf Weiss, mit jeder möglichen Farbtemperatur abgestimmt werden. Die meisten weißen OLED bestehen aus einer roten, einer grünen und einer blauen Emissionsschicht, die zusammen hochwertiges weißes Licht erzeugen. Ein großer Unterschied zwischen OLED und LED liegt in der parasitären Kapazität der OLED. Sie hat eine relativ hohe Eigenkapazität, für welche viele LED-Treiber nicht ausgelegt sind. Hierdurch können beim Ein- oder Ausschalten oder auch im getakteten Betrieb hohe Strom- oder Spannungsspitzen entstehen. Es dürfen daher nur Treiber verwendet werden, bei denen Spannungsspitzen weniger als 5% der Nennspannung betragen und Stromspitzen unterhalb von 15% des Nennstroms bleiben.

Bei OLED gibt es keine exakte Angabe der Lebensdauer, denn es findet ein allmählicher Abfall des Lichtstroms statt. Die OLED brennt also nicht im herkömmlichen Sinne durch, verliert aber im Laufe ihrer Lebenszeit an Lichtleistung und Leuchtkraft. In der Regel wird die Lebenszeit als Zeitraum definiert während dem der Lichtstrom auf 70% des ursprünglichen Lichtstroms abfällt (L70).

Die Entwicklung der LED begann in den 1960er Jahren. Die ersten roten LEDs waren noch nicht sehr hell und effizient. Erst sehr viel später gelang es, auch gelbe, dann grüne und schließlich in den 1990er-Jahren blaue LEDs zu entwickeln. Mit der blauen war es nun möglich, durch Mischung der Grundfarben Rot, Grün und Blau auch weisses Licht zu erzeugen. Anfangs war die Qualität dieser "weissen" LED eher bescheiden, denn im Farbspektrum fehlten sehr viele Zwischenfarben. Statt durch Farbmischung der Grundfarben wird das blaue LED-Licht durch Beschichtung der LED mit Phosphor in weisses Licht konvertiert. Dadurch erhält man nicht nur ein kontinuierliches Farbspektrum, sondern kann durch die Art der Beschichtung auch verschiedene Weisstöne von warm bis kalt erzeugen. Die Beschichtungstechnik wurde seither laufend optimiert; gleichzeitig gelang es, immer mehr Licht aus den LEDs herauszuholen. Außerdem ist das Licht von LEDs praktisch frei von Ultraviolett- und Infrarot-Licht.

Weißes Licht lässt sich nicht (wie die Rot-, Gelb-, Grün- und Blautöne) direkt aus dem LED-Chip erzeugen. Es entsteht entweder aus einer Farbmischung, beispielsweise aus der Kombination von roten, grünen und blauen LED-Chips (RGB) oder aus einer Kombination von blauem Licht und einem (Konversions-)Leuchtstoff, der fast immer auf blauen LEDs aufgebracht ist oder in der Vergussmasse integriert ist, die den Chip umgibt.

RGB-Lichtquellen nutzen drei monochrome, schmalbandige Spektren. Sie können verschiedene Farbeindrücke erzeugen, sind aber in Bezug auf die Lichtqualität und der Effizienz den Leuchtstofflösungen unterlegen. RGB-Lichtlösungen eignen sich daher eher für die Effektbeleuchtung, wo auch die anderen Farben eine Rolle spielen. Oft werden die drei Grundfarben auch nit einer weißen LED kombiniert (RGBW).

Weißes Licht für die Allgemeinbeleuchtung wird heute meist über Wellenlängenkonversion erzeugt - wie schon bei der Leuchtstofflampe, bei der ja auch erst der auf der Innenseite der Röhren aufgebrachte Leuchtstoff das weiße Licht erzeugt. Wie schon erwähnt, wird eine blaue LED mit einem Konversionsleuchtstoff kombiniert.

Da LED-Lampen meist aus vielen einzelnen LEDs bestehen, kann ein homogenes weißes Lichtbild nur entstehen, wenn es zwischen den einzelnen Chips nur geringe Farbtoleranzen gibt. Durch entsprechende Maßnahmen in der Produktion kann dies unter anderem mittels "Binning" erreicht werden. Unter "Binning" versteht man das Selektieren der LED-Chips nach identischen lichttechnischen Eigenschaften (unter anderem Farbort und Helligkeitsklasse). Bei der Herstellung sorgen angepasste Konzentrationen der Phosphorgemische oder unterschiedliche Volumina der Vergussmasse für einheitliches Licht.

Auftragen der Leuchtschicht (Quelle: Tridonic)

Inzwischen neigt sich auch die Phase der "LED-Igel" und "LED-Maiskolben" ihrem Ende zu, LED-Lampen liefern inzwischen ein gleichmäßiges, diffuses und angenehmes Licht. Inwischen gibt es sogar LED-Ersatz für Leuchtstoffröhren, die eigentlich zu den schon sehr energieeffizient sind. So lassen sich nicht nur die klassischen "Glübirnen" durch LED-Lampen ersetzen, sondern auch Spots und Strahler. Hier kommen LEDs mit Leistungen zum Einsatz, die vor wenigen Jahren noch als Utopie galten. Mit steigender Leistung ist aber auch die Wäremabfuhr auch bei LED-Lampen ein wichtiges Thema geworden. Das Problem hier ist die Tatsache, dass die Abwärme auf einer sehr kleinen Fläche entsteht und sie daher rasch abgeführt werden muss. Lediglich für die Halogen-Stiftlampen gibt es zurzeit keinen LED-Ersatz. Aus technischen Gründen wird ein entsprechendes Ersatzprodukt auch in naher Zukunft nicht erhältlich sein. Hier kann der Umstieg zur LED nur duch den Austausch der gesamten Leuchte erfolgen.

Gelegentlich wird von LED-Lampen berichtet, die im Rhythmus von einigen Minuten ein- und ausgehen. Das liegt in aller Regel daran, dass die LED-Lampe über eine thermische Schutzschaltung verfügt. Wird es in der Lampe zu heiß, so schaltet die Schutzeinrichtung ab. Die LED kühlt ab und schaltet nach einiger Zeit wieder zu. Dann beginnt das Ganze von vorne. Hier hilft nur ein Zurückgeben der LED-Lampe an den Händler, der Fehler liegt am Produkt selbst.

Glühlampen-Look

Mit der Kompaktleuchtstofflampe überhaupt nicht und auch mit vielen LED-Lampen der ersten Stunde nicht machbar war das Ausrüsten von Beleuchtungseinrichtungen mit sichtbaren Glühbirnen. Man stelle sich nur das Tivoli in Kopenhagen (Bild unten, Pressefoto Tivoli) mit Energiesparlampen vor.

Aber auch dieses Problems hat inzwischen seine Lösung gefunden, denn die Firmen Sylvania (Osram) in Deutschland und Energy World in der Schweiz haben neuartige LED Leuchtmittel mit sichtbaren Glühwendeln, gewissermaßen im "Glühlampen-Look" entwickelt. Diese neuartigen LED-Lampen sind kaum noch von einer herkömmlichen Glühbirne zu unterscheiden. Auch die Lichtfarbe entspricht mit 2700 K dem warmweissen Licht der konventionellen Glühlampen. Durch die neuartigen, stark verkleinerten, linear angeordneten LED-Chips und den mit Edelgas befüllten Glaskörper, wird auch der grosse Kühlkörper anderer LED-Lampen nicht mehr benötigt. Die neuen Lampen gibt es als Kugel oder Kerze und bald sollen weitere traditionelle Bauformen hinzukommen. Die Lichtausbeute der neuen "Sylvania ToLEDo Retro"-Lampen ist mit 110 Lumen/Watt recht hoch. Deshalb entspricht die Sechs-Watt-Ausführung in etwa einer herkömmlichen 60-Watt-Glühbirne. Auch die Lebensdauer ist mit mehr als 20000 Stunden aussergewöhnlich hoch.

Der schweizer Hersteller Energy World bezeichnet seine Technik etwas hochgestochen als "LCC-Technologie (Laser Crystal Ceramics). "In der LCC-Birne sind winzige Drähte, welche durch den Keramik-Kristall zum Leuchten kommen", erklärt Daniel Geissmann von Fa. XNovum. Dabei handle es sich um Kristalle aus einer chemisch stabilen und damit ungiftigen Gallium-Phosphor-Verbindung. Die Basis der LCC-Technologie bilde ein künstlicher Kristall, der das verwendete Phosphor in der LED-Technologie ersetzt. Dank der künstlichen Kristalle werde Wärme gedämpft und Licht gewonnen. Die LCC-Kristalle seien auf dem Chip so angeordnet, dass sie das Licht bündeln und gegenüber dem LED-Chip höhere Lichtausbeute ermöglichen. Wie man das auch immer erklärt - es handelt sich um Elektroluminiszenz wie bei der LED.

Sylvania ist freigiebiger mit Informationen. Die folgenden Informationen stammen aus einer umfangreichen Presseinformation. Die RetroFit-LED-(FiLED)-Glühbirnen besitzen statt der einzelnen LEDs dünne Fäden, sogenante Filaments. Solche LED-Birnen wurde erstmals von dem japanischen Unternehmen Ushio (www.ushio.com) im Jahr 2008 produziert. Die Original USHIO U-LED-Lampe verwendete sechs Fäden, um das Aussehen einer Glühbirne zu erhalten. Jeder dieser Filamente enthielt dre LED-Chips. Weitere LED-Chip-Produzenten verbesserten den ursprünglichen Entwurf. So enthalten die neuen LED-Lampen enthalten ein bis vier Fäden auf einem speziellen Trägerstreifen aus Polyesterfolie, welche gute elektrische und thermische Eigenschaften aufweist.

Die LED-Chips werden in einer durchsichtigen Säule aus Glas oder synthetischem Saphir gekapselt, abgelegt und mit Phosphor beschichtet ("Chip-on-glass", COG). Die Säule aus Glas oder synthetischem Saphir hat nur einen Durchmesser von 1,5 mm, ist aber 30 mm lang. Im nächsten Schritt werden die Chips mit Hochfrequenz gebonded (verbunden). Dadurch erhält man einen LED-Streifen der mit höherer Spannung betrieben werden kann, was einen niedrigeren Strom und damit geringere Temperaturen bedeutet. Bis hierhin ist dies noch eine UV-LED. Das Licht wäre für den Menschen nicht sichtbar. Anschliessend wird je nach gewünschter Lichtfarbe eine Phosphorpaste aufgebracht und gehärtet. Danach wird die Vorschaltelektronik in den Sockel eingebaut und mit den Anschlüssen der LED-Streifen verbunden. Durch die relativ hohe Anzahl der in Serie geschalteten Einzel-LEDs können die Vorschaltgeräte klein bleiben. Die "Glühfäden" der FiLED-Lampen werden nur 30 bis 35 Grad warm. Die Glaskolben werden mit einem wärmeleitendem Inertgas (Xenon, Argon oder ähnliches) befüllt und verschweisst. Das Gas bewirkt die notwendige Wärmeableitung an den LED-Streifen. Die Lampen sind nicht effizienter oder ineffizienter wie andere LED Lampen der neuesten Generation. Die Lichtausbeute entspricht mehr als 100 lm/W. Mehr dazu erfahren Sie auf der Webseite von Sylvania.

Sonnenähnliches LED-Licht

Mit der "SunLike"-Reihe hat Seoul Semiconductor LEDs auf den Markt gebracht, deren Licht nahezu dem Sonnenlicht entspricht. Dieses natürliche Lichtspektrum wird durch die Kombination der LED-Chiptechnologie von Seoul Semiconductor und der TRI-R Technologie von Toshiba Materials erreicht. Die Sunlike-LEDs haben auf Grund ihres Aufbaus keinen dominanten Blau-Peak und liefern damit Licht, welches dem menschlichen Organismus besser angepasst ist.

Die Erzeugung von weißem Licht basiert bei herkömmlichen LEDs auf einer blauen LED, deren Licht durch eine spezielle Phosphormischung durch Photolumineszenz teilweise in gelbes und rotes Licht umgewandelt wird. Die Mischung des blauen Lichts der blauen LED und dem Rot und Gelb des Phosphors ergibt weißes Licht, das einen mehr oder weniger hohen Blauanteil enthält.

(Quelle: Seoul Semiconductor)

Die TRI-R Technologie für die Lichtkonvertierung der SunLike-LEDs basiert auf einem Chip, der violettes Licht emittiert. Diese Licht wird dann von einer Phosphormischung durch Photolumineszenz in die drei Farben Rot, Grün und Blau umgewandelt. Weil im Spektrum dieser LEDs kein unkonvertiertes Licht des LED-Chips vorhanden ist, tritt hier auch keine unerwünschte Blau-Spitze. Das Spektrum dieses LED Lichts hat so ein gleichmäßigeres Spektrum.

(Quelle: Seoul Semiconductor)

Die LEDs der Sunlike-Serie zeichnen sich durch sehr hohe Werte bei der Farbwiedergabe (Color Rendering Index (CRI)) und Farbqualität (Color Quality Scale (CQS)) aus. Da alle LEDs mit TRI-R Technologie das gesamte Farbspektrum ähnlich dem Sonnenlicht enthalten, ist es beispielsweise möglich, auch Gold mit all seinen Reflektionen oder einen blassen Hautton korrekt zu beleuchten. Damit eröffnen sich Anwendungen bei der Architektur- und Musumsbeleuchtung ebenso wie bei Lichtquellen in Arbeits-, Schlaf- oder Krankenzimmern.

Spektrum der SunLike-LEDs (Quelle: Seoul Semiconductor)

Die SunLike-Serie wird in vier Ausführungen mit RK-1 im MJT-CoB-Gehäuse mit 6 W, 10 W, 15 W und 25 W Leistung produziert (Stand: Frühjahr 2018). Daneben gibt es noch eine 0,2-W-Version.

Lebensdauer von LED-Lampen

Das im Zusammenhang mit LED immer gebrachte primäre Argument ist deren lange Lebensdauer. In der Anfangsphase wurde von 100.000 Stunden räsoniert, inzwischen hat sich für professionelle Anwendungen ein Wert von 50.000 Stunden oder weniger etabliert. Allerdings meinen damit nicht alle Anbieter das Gleiche. Denn verschiedene Parameter bestimmen die Lebensdauer von LEDs und diese lässt sich nicht nur durch den Zeitpunkt ihres Totalausfalls festlegen. Die meisten LEDs fallen bis zum angegebenen Zeitpunkt gar nicht aus, vielmehr nimmt die Leuchtkraft im Lauf der Zeit ab (Degradation). Die Lebensdauer von LEDs, Modulen und Leuchten wird demzufolge begrenzt durch zwei Faktoren:

den Totalausfall der LEDs bzw. der zugehörigen Elektronik oder
durch das Unterschreiten eines zuvor festgelegten Mindestlichtstroms

Beides hängt im Wesentlichen vom Durchlassstrom und der Sperrschichtemperatur der LED ab. Je höher der Strom durch ein LED-Modul und je höher dessen Temperatur, desto schneller altert es. Bei Billig-LEDs gibt es darüber hinaus häufig noch einen fertigungstechnischen Grund für den Ausfall: Die Lötstellen sind schlecht ausgeführt und haben Lufteinschlüsse. Dadurch wird die Lötstelle im Betrieb heißer und das Material dehnt sich stärker aus. Die mechanische Belastung durch Ausdehnung und wieder Zusammenziehen beim Abkühlen führt früher oder später zum Bruch der Lötstelle und damit zum Ausfall der LED führen.

Beim Unterschreiten des Mindestlichtstroms spricht man bei LED-Leuchten von der Bemessungs- oder Nutzlebensdauer (Kurzzeichen: Lxx). "L70" bedeutet z. B. einen Rückgang des Lichtstroms auf 70%, wobei sich der Wert auf die komplette Leuchte und nicht auf ein einzelnes LED-Modul bezieht. Das folgende Diagramm zeigt die L50-, L70- und L80-Kurven für eine angegebene Leensdauer von 50.000 Stunden.

Oft geben Hersteller die Lebensdauer nur plakativ an und führen hier hohe Werte an. Wenn man genauer hinsieht, findet man bei Markenanbietern oft die Angabe von L70 oder L80, und bei Billiganbietern aber nur L50, die so versuchen, auf hohe Lebensdauerwerte zu kommen. So würde eine LED-Leuchte mit einem L70-Wert von 50.000 Stunden einen L50-Wert von etwa 85.000 Stunden besitzen. Eine LED-Leuchte mit einem L50-Wert von 50.000 Stunden würde nur einen L70-Wert von etwa 30.000 Stunden erreichen. Ohne die Angabe des "xx2 in "Lxx" ist die Lebensdauerangabe wertlos.

Manche Anbieter spezifizieren die Lebensdauerangaben über einen zusätzlichen Parameter. Bei der Lichtstromdegradation ist das der Lichtstromrückgang Byy. Beispielswesie bedeutet die Angabe "L70B50" einen Lichtstromrückgang auf 70%, wobei 50% der Leuchten den Lichtstromwert unterschreiten. Oft wird ein strenger Wert, B10 angegeben, d.h. nur 10% der Leuchten unterschreiten den vorgegebenen Lichtstromwert. Fehlt in einer Lebensdauerangabe der B-Wert, so gilt automatisch B50.

Bitte nicht alles glauben, was Ihnen so erzählt wird. So beispielsweise in der Sendung Markt des WDR vom 16.05.2018: "... In der LED befindet sich ein Kristall mit negativen und positiven Elektronen ..." Das wollen wir doch alle nicht hoffen, denn dann mutiert die LED zu einem Fusionsreaktor, in dem die beiden unterschiedliche geladenen Teilchen zu zwei Gammaquanten zerstrahlen. Elektronen sind negativ geladen, das postiv geladene Gegenstück heisst "Positron" und kommt recht selten vor (Antimaterie) und würde sofort durch gegenseitige Annihilation mit Elektronen verschwinden.

Einschaltverhalten der verschiedenen Lampentypen

Wegen ihres unterschiedlichen elektrischen Aufbaus unterschieden sich die Einschaltströme der einzelnen Lampentypen recht deutlich. Glühlampen und Halogenlampen verhalten sich im Großen und Ganzen wie Widerstände. Beim Einschalten ist der Drahtwiderstand relativ klein, er nimmt aber dann mit der Erwärmung des Glühfadens rasch zu. So ergibt sich bei den Glühlampen in etwa der 10-fache Einschaltstrom gegenüber dem Nennstrom im Einschaltmoment. Entladungslampen und viele LED-Lampen haben ein im Wesentlichen kapazitives Einschaltverhalten, d. h. sie verhalten sich ähnlich wie ein Kondensator, der zunächst entladen ist und sich beim Einschalten sehr schnell auflädt. Bei diesen Lampen kommt es auf die Ersatzkapazität an, die die Lampe darstellt. Bei LED-Lampen und Energiesparlampen können Einschaltstromimpulse im Mikrosekunden-Bereich auftreten, die das 1000-fache des Nennstromes betragen. Vergleicht man die Einschaltstrome bei LED-Lampen unterschiedlicher Hersteller, so verhalten sich diese abhängig von der Art des verwendeten Netzteils bezuglich des Einschaltstroms sehr unterschiedlich. Vermutlich ist hier vom Schaltnetzteil über ein Kondensatornetzteil bis zum Spannungsteiler so ziemlich jede Technologie vertreten.

Beim "normalen" Lichtschalter ist das nicht weiter problematisch. Anders stellt sich das bei Schaltgeräten wie z. B. Treppenlicht-Automaten oder auch einer normalen Schaltuhr dar. Je nach Lampentyp müsste das Schaltgerät möglicherweise mit Einschaltströmen rechnen, die sich um den Faktor 30 oder mehr unterscheiden. Da der Einschaltstrom in der Regel die Lebensdauer der Kontakte des Relais im Schaltgerät bestimmt, sollte man vor der Umrüstung bestehender Beleuchtungen mit den Herstellern der Schaltgeräte Kontakt aufnehmen (die Bedienungsanleitungen der Schaltgeräte sind vermutlich unauffindbar oder sie enthalten noch keine Angaben zu LED-Lampen). Damit kann man späteren Problemen und Ausfällen vorbeugen.

LED-Lampen und Dimmer

Lange Zeit waren LED-Lampen nicht dimmbar. Heute ist der Großteil auf die Dimmung per Phasenanschnitt ausgelegt und daher an den meisten konventionellen Dimmern betreibbar. Und sie sind in der Regel auch teurer als die normalen Typen. Sofern die Energiespar- oder LED-Lampen überhaupt dimmbar sind, müssen ggf. die Dimmkurve und die Dimmparameter geändert werden, da die Lampen sonst beim Dimmen flackern und es gilt: Nicht jede dimmbare LED-Lampe lässt sich mit jedem Dimmer dimmen.

Beim Dimmen schneidet eine Triac- oder Thyristor-Schaltung einen (einstellbaren) Teil der steigenden oder fallenden Sinuskurve der Netzspannung ab und reduziert somit die an die Lampe abgegebene Wirkleistung. Die Lampe erscheint je dunkler, je mehr von der Sinuswelle wegfällt. Beim Phasenanschnitt sperrt der Dimmer den Stromfluss zur Lampe (Glühlampe) zu Beginn einer jeden Sinushalbwelle. Erst nach Ablauf einer einstellbaren Zeit wird der elektronische Schalter im Dimmer durchgeschaltet. Mit dem nächsten Nummdurchgang wird der Stromfluss wieder abgeschaltet. Das wiederholt sich bei jeder Sinushalbwelle. Durch Variieren der Verzögerungszeit lässt sich die Helligkeit der angeschlossenen Leuchtmittel stufenlos einstellen. Bei der Phasenabschnittsteuerung wird die Lampen im Nulldurchgang der Sinus-Halbwelle eingeschaltet und nach einer einstellbaren Zeit wieder abgeschaltet. Beim Einschalten können keine Störspannungen entstehen, weil die Spannung den Wert Null besitzt.

Je nach angeschlossenem Lampentyp muss der Dimmer auf Phasenanschnitt oder -abschnitt eingestellt werden. Leuchtstofflampen und Energiesparlampen lassen sich funktionsbedingt nur per Phasenabschnitt dimmen. Viele LED-Retrofit-Produkte funktionieren mit Phasenanschnitt- und Phasenabschnittdimmung. Die Phasenabschnittdimmung führt zu keiner oder nur geringer Geräuschentwicklung (Brummen). Während aber eine normale Glühlampe von beispielsweise 60 W gleichmäßig zwischen 0% und 100% gedimmt werden kann, Treten bei LED-Lampen Sattelpunkte im unteren und oberen Bereich (0% ... 20% und 70% ... 100%) auf. Dort ändert sich die Helligkeit nicht mehr wahrnehmbar. Außerdem ist beim Phasenabschnitt eine höhere Grundlast am Dimmerausgang nötig, damit dieser ordnungsgemäß funktioniert. Jeder Dimmerkanal benötigt zudem oft eine Mindestlast von ca. 30 bis 50 W. Ist nicht genügend Grundlast vorhanden, lassen sich viele LED-Lampen nicht einschalten oder flackern. Bei der Phasenanschnittdimmung ist die "Dimmrange" größer und es zeigt sich ein besseres Dimmverhalten. Außerdem lassen sich an einem Dimmerkanal höhere Gesamtlasten anschließen. Durch das Anschneiden der Sinuswelle entstehen jedoch höhere Stromspitzen. Diese können zu einer stärkeren Erwärmung des Dimmers führen und zusätzlich zu hochfrequenten Surrgeräuschen an den Leuchtmitteln.

Wegen der Stromspitzen und der sich daraus ergebenden Erwärmung kann man an einen Dimmer nicht mehr so viel Last hängen wie bei der herkömmlichen Glühlampe. Als Faustregel geben Fachleute den Faktor 0,2: Wird bei einem Dimmer vom Herstellerangaben eine Glühlampen-Last von beispielsweise 500 W angegeben, so sollte bei LED-Lampen die Maximallast höchsten 0,2 * 500 = 100 W nicht überschreiten. Neben der eingeschränkten Maximallast spielt auch die Mindestlast eine Rolle. Bei LED-Lampen geringer Leistung reichen manchmal schon die Ströme der in den Dimmern eingebauten Entstörkondensatoren aus, damit die LED nicht mehr vollständig verlischt. In solchen Fällen ist kein Dimmen auf Werte unter 10 bis 20% mehr möglich. Viele LED-Lampen schalten auch stark verzögert ein oder glimmen lange nach. Der gemeinsame Betrieb von konventionellen und LED-Lampen an einem Dimmerausgang kann weitere negative Effekte wie z. B. unerwünschte Stromkennlinien hervorrufen, die von kapazitiven und induktiven Mischanteilen herrühren. Mischlasten sind daher auf keinen Fall empfehlenswert.

Licht und Insekten

Künstliches Licht lockt Insekten an. Bei nachtaktiven Tieren kann künstliches Licht ihren natürlichen Lebensrhythmus stört. Spezielle Insekten werden von Lichtquellen angezogen ("Männer umschwirr'n mich, wie Motten um's Licht ..."). Es gibt gibt Motten, die über Hunderte von Kilometer wandern und sich dabei vermutlich am Mond orientieren und auch die Relativbewegung des Mondes berücksichtigen. Wenn sie aber eine Straßenlaterne für den Mond halten, kommen sie auf einer spiralförmigen Flugbahn der Lichtquelle immer näher. Andere Insekten fliegen nicht auf einer Spiralbahn um die Lichtquelle, sondern direkt darauf zu, um dann im letzten Moment auszuweichen und das Licht zu umkreisen. Ein Negativ-Beispiel sind Kakerlaken: Kommt man in einen von ihnen besiedeltes dunklen Raum und schaltet das Licht an, verschwinden sie sofort in irgendwelchen Ritzen.

Es gibt aber einen Ausweg: Insektenaugen sind vor allem im bläulichen kurzwelligen Bereich empfindlich. Vergleicht man zwei typische Straßenlampen, so leuchtet die eine bläulich (Quecksilberdampf-Hochdrucklampe), die andere gibt gelb-oranges Licht ab (Natriumdampf-Hochdrucklampe). Für Menschen spenden beide Lampen gut sichtbares Licht, doch Insekten reagieren sensibler auf die spektrale Zusammensetzung des Lichts von Leuchtstofflampen und Quecksilber-Hochdrucklampen. Das Licht von Natriumdampf-Hochdrucklampen ohne UV-Anteil erscheint ihnen dagegen dunkler. Auch bei LED-Beleuchtung ist der Anteil von blauem Licht im Weißlicht-Spektrum problematisch. So hatte das neuseeländische Scion-Institut bereits 2014 die Auswirkungen von weißen LED-Lampen mit gelblichen Natriumdampflampen verglichen und festgestellt, dass die LEDs wesentlich mehr Insekten anzogen.Das muss aber nicht so sein, auch das Licht energieeffizienter LEDs kannbei nicht vorhandenen Blau- und UV-Anteilen insektenfreundlich sein. Bei einer Studie zum Anflugverhalten von Insekten in Frankfurt(Main) wurden sechs unterschiedliche Lichtquellen mit Insekten-Fanggefäßen ausgestattet und die Ausbeute gezählt. Die besten Ergebnisse erzielten warmweiße LEDs gefolgt von kaltweißen LEDs.

Im Jahr 2018 gehen Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei in Berlin davon aus, dass künstliches Licht zum erstmals 2017 bobachteten, drastischen Insektensterben beigetragen hat. Die Untersuchungsgebiete, in denen der Rückgang am stärksten auftrat, waren überwiegend Ballungszentren. Die Fluginsekten würden nicht nur, wie oben erwähnt, von künstlichen Lichtquellen angezogen und damit auch aus anderen Ökosystemen abwandern sondern sie würden zudem durch "Lichtschneisen" in ihrer Ausbreitung gebremst.

Basieren auf diesen Erkenntnissen sollten mehr LED mit warmwesser Tönung oder noch besser solche mit orange-gelber Farbe (Amber) eingesetzt werdenen. Studien und Beobachtungen aus Städten wie Tucson in Arizona zeigen, dass man mit moderner LED-Technik die Lichtemission um zwei Drittel senken kann, ohne dass die Menschen das als dunkler wahrnehmen. Dabei ist das im Hinblick auf die Sicherheit gar nicht notwendig, Farben zu sehen - viel wichtiger sind deutliche Kontraste.

Lampensockel

Wie Sie vermutlich aus eigener, leidvoller Erfahrung wissen, gibt es ene nahezu unüberschaubare Vielfalt von Lampensockeln und -gewinden. Das wohl älteste Gewinde geht auf Edison zurück und findet sich bei allen "klassischen" Glühlampen. Die Lampensockel werden durch Buchstaben- und Zahlenkombinationen beschrieben. Die Codierung liefert Informationen über den Sockels bzw. die passende Fassung. Die Klassifiziereung erfolgt durch ein bis zwei Großuchstaben. Für Unterklassen können sich noch Kleinbuchstaben anschließen. Die Zahl nach den Buchstaben gibt ungefähr den Wert der Abmessung (in mm) des Sockels, z. B. Durchmesser oder Abstand der Kontakte an.

B: Bajonettsockel (längere Stifte)
BA: Bajonettsockel für KFZ (kürzere Stifte)
D: Sofittenlampen
E: Sockel mit Schraubgewinde (Edison-Gewinde)
F: Sockel mit einzelnen herausragenden Kontaktstift oder Flachsteckern Verschiedene Kontaktformen werden durch Kleinbuchstaben bezeichnet:
- a: zylindrischer Stift
- b: geriffelter Stift
- c: andere Stiftform
G: Sockel mit zwei und mehr rausragenden Kontaktstiften oder Flachsteckern
K: Bi-Post-Sockel mit flexiblem Anschluss
P: Prefocus-Sockel (Einstellsockel)
R: Sockel mit vertieften Kontakten (Halogenstiftlampen)
S: Hülsensockel
Sv: Sofittenlampe
T: Sockel für Telefonlampen
W: Integrierter Sockel als Bestandteil der Lampe

Die folgenden beiden Abbildungen zeigen die häufigsten Sockelformen von Glüh-, Energiespar-, Halogen- und LED-Lampen.

Sockel	E14	E27	BA15d	GU10	GU5,3	GY6,35	G4	G5	G13
Glühlampe	X	X
HV Halogen (230 V)			X	X
NV Halogen (12 V)					X	X	X
ESL	X	X
Leuchtstofflampe T5 L								X
Leuchtstofflampe T8 L									X
LED-Lampen	X	X		X	X	X	X

Eine weitere interessante Information zu den Standardsockeln E14 und E27 ("Edison"): Die Gewinde sind zwar in Europa einigermassen identisch, jedoch hat in Nordamerika das Gewinde zwar den gleichen Durchmesser, aber eine andere Steigung. So lassen sich in dortige Fassungen europäische Glühbirnen nur mit Mühe einschrauben und umgekehrt (Dank an H.-J. Grundlach).

Weitere Informationen über Lampensockel finden Sie bei:
Lampentabelle Leuchtstofflampen (VS)
Lampensockel (Osram)

Viel Wissenswertes bietet das Lichtlexikon von Osram.

Infos über den Einsatz von LEDs in der Beleuchtungstechnik liefert der Leitfaden des ZVEI Planungssicherheit in der LED-Beleuchtung.

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