Energiesparen bei der Beleuchtung: LED Leuchtmittel im Haushalt. Initiative Energiewende ER(H)langen, Agenda 21 Herzogenaurach 12.

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1 Energiesparen bei der Beleuchtung: LED Leuchtmittel im Haushalt Initiative Energiewende ER(H)langen, Agenda 21 Herzogenaurach 12.Juni 2013

2 Vorstellung Johannes Kollinger Mitglied der Agenda 21 Herzogenaurach, Arbeitskreis Energie Aktiv seit Gründung der Agenda 21 seit 1997 Mitarbeit in der Initiative Energiewende ER(H)langen Hauptthemen: Energiesparen, Energieeffizienz Aktuelle hauptsächlich beschäftigt mit Stromsparberatung, Wärmebildaufnahmen von Gebäuden Aktion Heizungspumpentausch Erstellung Potenzialstudie und Energiewendekonzept Herzogenaurach

3 Allgemeine Informationen zur Beleuchtung Licht spielt in unserem Leben eine wichtige Rolle: Es ermöglicht uns, in Gebäuden nachts zu sehen Ist notwendig für die Arbeit und Freizeit Beeinflusst unsere Stimmung Kurz: (Elektrisches) Licht ist unabkömmlich. Aber: Mit elektrischer Energie erzeugtes Licht kostet Geld Die Erzeugung elektrischer Energie belastet die Umwelt Darum: Auch im Bereich Licht muss Energie gespart werden!

4 Helligkeit von Leuchtmitteln Es gibt verschiedene Begriffe, welche die Helligkeit einer Leuchte definieren: Lichtstrom Beleuchtungsstärke Lichtstärke Lichtleistung eines Leuchtmittels, gemessen in Lumen (lm). Die Beleuchtungsstärke gibt an, wie viel Licht (Lichtstrom) auf eine bestimmte Fläche fällt, gemessen in Lux (lx). 1 lx = 1 lm/m² Teil des Lichtstromes, der in eine bestimmte Richtung strahlt, gemessen in Candela (cd). 1 cd = 1 lm/raumwinkel Um verschiedene Leuchtmittel * in ihrer Effizienz vergleichen zu können, wird der Lichtstrom, gemessen in Lumen (lm), verwendet. Dieser Wert wird häufig auf der Verpackung der Leuchtmittel angegeben. Er gibt einen guten Vergleichswert, wenn verschieden Leuchtmittel hinsichtlich der Helligkeitausbeute verglichen werden sollen. Bei Strahlern (z.b. Reflektorlampen) wird häufig die Lichtstärke angegeben. Für Vergleiche muss dann aber der Strahlwinkel berücksichtigt werden. * Anstelle der Bezeichnung Leuchtmittel wird im Folgenden teilweise von Lampen gesprochen, da dies im Sprachgebrauch üblich ist.

5 Effizienz von Leuchtmitteln Lichtausbeute Maß für die Effizienz eines Leuchtmittels: Verhältnis von Lichtstrom in Lumen (lm) zu benötigte elektr. Energie in Watt (W). Je höher das Verhältnis Lumen/Watt, desto besser setzt eine Lampe die eingebrachte Energie in Licht um. Die Lichtausbeute (lm/w) sagt aus, wie viel Licht mit einer bestimmten elektrischen Leistung erzeugt wird. Je höher der Wert desto besser! Quelle: licht.de

6 Die Effizienzklassen nach EU Die Effizienzklassen sind wie folgt definiert Lichtausbeutebereich Effizienzklasse LED > 111 lm/w A++ LED lm/w A+ Energiesparlampe, LED lm/w A Energiesparlampe, LED lm/w B Halogenlampe lm/w C Glühlampe, Halogenlampe lm/w D Glühlampe, Halogenlampe lm/w E Glühlampe, Halogenlampe 9 11 lm/w F Glühlampe, Halogenlampe < 9 lm/w G Ab 1. September 2013 werden die Effizienzklassen F und G nicht mehr ausgewiesen und die beiden neuen Effizienzklassen A + und A ++ kommen hinzu.

7 Lichtfarbe Lichtfarbe Lichtfarbe oder die Farbtemperatur eines Leuchtmittels wird in der Maßeinheit Grad Kelvin ( K) angegeben. Das Maß üblicher Lichtquellen bewegt sich zwischen 2500 und 6700 K. Je niedriger der Wert einer Lichtquelle ist, desto wärmer ist ihr Licht. Eine herkömmliche Glühbirne strahlt ein gelbes Licht aus und erreicht einen Wert von ca K. Energiesparlampen und LED-Leuchtmittel sind mit Farbtemperaturen zwischen 2300 und 7000 K erhältlich. Eine Vergleichbarkeit der Energiesparlampen wird durch folgende Vereinfachung möglich: K: warmweiß, als gemütlich und behaglich empfunden 4000 K: neutralweiß, sachliche Atmosphäre, Kunstlichtcharakter 5500 K: kaltes Licht (Tageslichtweiß), wirkt technisch, anregend

8 Beispiel unterschiedlicher Farbtemperatur Energiesparlampen mit unterschiedlicher Farbtemperatur Quelle: wikipedia

9 Farbwiedergabe Farbwiedergabe Die Farbwiedergabe eines Leuchtmittels bezeichnet die Wirkung, die ihr Licht auf farbige Gegenstände hervorruft. Die Bewertung der Farbwiedergabe erfolgt durch den Index Ra Je niedriger der Index, desto schlechter ist die Farbwiedergabe, d.h. z.b. Gesichter wirken fahl, Gemüse unappetitlich. Ursache für eine schlechte Farbwiedergabe: Es fehlt im Lichtspektrum ein Teil oder ein Teil ist überbetont. Eine Lichtquelle, deren Licht alle Spektralfarben enthält, z. B. das Sonnenlicht, lässt die Farben der beleuchteten Gegenstände natürlich aussehen - die Farbwiedergabe ist optimal. Sonnenlicht, Glühlampen bis 100 Leuchtstofflampen Kompaktleuchtstofflampen (Energiesparlampen) LED Lampen 80-95

10 Lebensdauer Die Lebensdauer (Haltbarkeit) der Leuchtmittel hängt wesentlich von der Nutzungsdauer (Einschaltzeit) ab. Diese Angabe ist ein mittlerer Wert über viele Lampen eines Typs. Beispiel: Bei einer Einschaltzeit von 3h täglich und einer Lebensdauer von h ergibt sich eine Haltbarkeit von mehr als 9 Jahren. Die Lebensdauer beinhaltet bei modernen Leuchtmitteln sowohl Totalausfall als auch geringer werdende Lichtmenge. Es wird bestimmt, nach wie vielen Stunden ein Anteil der Lampen komplett ausgefallen ist (typisch sind z. b. 50%). Weiterhin wird ermittelt, wann die durchschnittliche Lichtleistung der Lampen um einen bestimmten Anteil zurückgegangen ist (typisch sind z. b % bezogen auf die Verpackungsangaben). Die Lebensdauer reicht von ca. 1000h bei Glühlampen bis zu h bei LED- Leuchtmitteln.

11 Ein Vergleich Im Folgenden werden die verschiedenen Leuchtmittel mit ihren Vor- und Nachteilen verglichen. Die prinzipiellen Merkmale und eine Bewertung sind in folgender Tabelle sichtbar: Preis Lebens - dauer Stromverbrauch Bewertung Glühlampe Niedrig Kurz Sehr hoch Halogenlampe Niedrig Kurz Sehr hoch Halogenlampe IRC Mittel Mittel Hoch Energiesparlampe Mittel Lang Recht Niedrig Leuchtstofflampe Mittel Lang Niedrig LED Lampen (noch) Hoch Sehr lang Sehr Niedrig

12 Bewertung der verschiedenen Leuchtmittel Glühlampe Halogenlampe Halogenlampe IRC Energiesparlampe Leuchtstofflampe LED Lampe Nicht mehr verwenden, da Stromverbrauch zu hoch und Lebensdauer sehr kurz. Nicht mehr verwenden, da Stromverbrauch zu hoch und Lebensdauer relativ kurz. Stattdessen für kurze Nutzungszeiten Halogenlampen IRC oder für lange Nutzungszeiten Energiesparlampe oder LED-Lampe verwenden. Nur für kurze Nutzungszeiten verwenden, z.b. im Heizungskeller, Lager oder Außenbeleuchtung, die durch Näherungssensor eingeschaltet wird. Mittelfristig durch Energiesparlampe oder LED-Lampe ersetzen. Verwendbar für längere Einschaltzeiten, besser nicht für kurze Einschaltzeiten. Vorsichtig behandeln, da bei Glasbruch giftiges Quecksilber austritt. Nur fachgerecht am Recyclinghof entsorgen. Auf die Lichtfarbe und ausreichend Helligkeit achten. Verwendbar an Orten, wo es auf gleichmäßige, großflächige Ausleuchtung ankommt, z.b. Arbeitsbereich. Vorsichtig behandeln, da bei Glasbruch giftiges Quecksilber austritt. Nur fachgerecht am Recyclinghof entsorgen. Verwendbar für kurze und lange Einschaltzeiten. Derzeit noch relativ teuer, was aber durch den geringen Stromverbrauch und die lange Lebensdauer ausgeglichen wird. Auf Lichtfarbe und ausreichend Helligkeit achten.

13 Kostenrechnung 10 Jahre Glühlampe Halogenlampe Standard Halogenlampe (IRC) Energiespar lampe Leuchtstofflampen LED Lampe Elektrische Leistung 60 W 60 W 42 W 11 W 13 W 8 W Kosten pro Lampe ca Mittlere Nennlebensdauer h h h Anschaffungskosten Stromverbrauch 540 kwh 540 kwh 378 kwh 99 kwh 117 kwh 72 kwh Energiekosten Gesamtkosten in 10 Jahren Für die verschiedenen Lampen wurde ein Kostenvergleich über 10 Jahre aufgrund der Anschaffungskosten und Stromverbrauch durchgeführt. Dabei wurde als Basis etwa die gleiche Helligkeit der Lampe angesetzt. Die Rechnung zeigt, dass die aktuell noch relativ teuren LED Lampen sich über die Lebensdauer bereits jetzt rechnen. Berechnung auf Basis folgender Daten: Nutzung von 3h pro Tag an 300 Tagen pro Jahr, Strompreis 0,23 pro kwh

14 Kostenrechnung 10 Jahre Berechnung auf Basis folgender Daten: Nutzung von 3h pro Tag an 300 Tagen pro Jahr, Strompreis 0,23 pro kwh

15 Kostenvergleich Kostenvergleich Halogen- und LED-Leuchtmittel über 15 Jahre 160,00 140,00 120,00 Kosten Halogen Kosten LED 100,00 Kosten 80,00 60,00 40,00 20,00 0, Jahr Berechnung auf Basis folgender Daten: Halogen: 35W, Kaufpreis 2, Lebensdauer 2 Jahre LED 4 W, Kaufpreis 14, Lebensdauer 10 Jahre Excelblatt Nutzung von 3h pro Tag an 300 Tagen pro Jahr, Strompreis 0,26 pro kwh

16 LED (Light Emitting Diode) Die neueste Entwicklung im Bereich der Beleuchtung sind LED-Lampen. Die Abkürzung LED heißt Light Emitting Diode, auf Deutsch Licht emittierende Diode. Mittlerweile gibt es LED-Lampen in vielen verschiedenen Größen, Leistungen und Bauformen. LED-Lampen sind insgesamt sehr Strom sparend. Sie erreichen derzeit eine Lichtausbeute von ca. 50 bis 100 Lumen pro Watt. Die Anschaffungskosten für LED-Lampen sind derzeit noch etwas höher als bei anderen Leuchtmitteln. Vorteile sehr wenig Energieverbrauch in vielen Varianten und Formen erhältlich verschiedene Lichtfarben wählbar Lebensdauer ein Vielfaches im Vergleich zur Glühlampe geringere Erwärmung im Vergleich zur Glühlampe enthalten kein Quecksilber sofort nach dem Einschalten volle Helligkeit können sehr häufig Ein- und Aus geschaltet werden

17 Verschiedene Bauformen und Fassungen von LED-Lampen LED Kugel, E27 Fassung LED Strahler, E27 Fassung LED Kerze E14 Fassung LED in Form einer Leuchtstofflampe LED Strahler, LED Strahler, LED Strahler, LED Kolben, GU 5.3 Fassung GU 10 Fassung E14 Fassung E27 Fassung Das Angebot an LED-Lampen ist mittlerweile sehr groß. Daher sollte man die Kriterien kennen, nach denen man sie aussucht.

18 Was ist beim Kauf von LED-Lampen zu beachten? Durch die Vielzahl an verschiedenen LED-Lampen ist es notwendig, die Auswahlkriterien für den Kauf zu beachten. Hier die Licht- technischen Aspekte: Ausreichend Helligkeit: die Angabe Lumen auf der Verpackung im Vergleich zur bisher genutzten Beleuchtung beachten. Energieeffizienz: die Lichtausbeute sollte größer als 70 Lumen pro Watt sein Lichtfarbe: In der Regel werden warmweiße Lampen (ca. 3000K) im Haushalt verwendet. Nur in Ausnahmefällen höhere Werte ( K) verwenden. Farbwiedergabe: Der angegebene Ra-Wert sollte mindestens 80 betragen.

19 Was ist beim Kauf von LED-Lampen zu beachten? Hier die technischen Aspekte: 1. Die richtige Bauform mit dem passenden Sockel auswählen. 2. Ausreichend Platz für Wärmeabgabe berücksichtigen. Auch wenn LED-Lampen nicht sehr warm werden altern sie doch wesentlich schneller wenn sie zu warm werden. 3. Bei Strahlern auf den Abstrahlwinkel und die Helligkeit (in Candela) achten. 4. Dimmen: LED-Lampen lassen sich häufig nicht dimmen. Wenn angeben ist, dass zum dimmen geeignet ist, hängt es vom Typ des Dimmer ab, ob es wirklich funktioniert. 5. Vorgeschaltete Transformatoren: Wurden bisher elektronische Vorschaltgeräte (elektr. Trafos) verwendet besteht die Gefahr, dass die LED-Lampen weniger Energie brauchen als die spezifizierte Mindestleistung. Dies kann zum Nicht-Anspringen des Vorschaltgeräte führen. Ggf. muss ein spezieller für LED geeigneter elektrischer Trafo gekauft werden.

20 Was ist beim Kauf von LED-Lampen zu beachten? Hier die wirtschaftlichen Aspekte: Angegebene Lebensdauer beachten : mindestens h, besser h Preis berücksichtigen: es gibt LED-Lampen mit vergleichbaren Daten im Bereich von Allerdings nutzt eine kostengünstige LED-Lampe nur wenig, wenn Sie zu dunkel ist oder aber schnell defekt ist Daher müssen neben dem Preis die technischen Daten beachtet werden

21 Beispiele von Angeboten für LED-Lampen Was fällt bei diesem Angebot auf? Lebensdauer h: akzeptabel Helligkeit 130 lm: zu dunkel (entspricht 15W Glühbirne) Effizienz 54 bzw. 65 Lumen/Watt: schlecht Farbwiedergabe RA > 75: etwas niedrig Kein Abstrahlwinkel angegeben Infos fehlen Empfehlung: nicht kaufen Preis 4,99 niedrig, aber Produkt eher nicht zufrieden stellend

22 Beispiele von Angeboten für LED Lampen Was fällt bei diesem Angebot auf? Lebensdauer h: Helligkeit 550 lm: Effizienz 78 Lumen/Watt: Farbwiedergabe RA > 80: akzeptabel mittelhell (entspricht ca. 50 W Glühbirne) gut OK Empfehlung: als Ersatz für 50-60W Glühbirne kaufen. Aktueller Preis ca. 13 ist akzeptabel

23 Beispiele von Angeboten für LED-Lampen Was fällt bei diesem Angebot auf? Lebensdauer h: Helligkeit 1080 lm: Effizienz 90 Lumen/Watt: Farbwiedergabe RA = 80: akzeptabel hell (entspricht ca. 75 W Glühbirne) sehr gut OK Empfehlung: als Ersatz für 75W Glühbirne kaufen. Aktueller Preis ca. 18 ist gut.

24 Was ist für den Kauf von LED-Lampen zu beachten? LEDs insbesondere für Lampen verwenden, die häufig längere Zeit eingeschaltet sind. LEDs mit ausreichender Helligkeit und guter Effizienz kaufen Lichtfarbe (meist warmweiß) beachten Passende Bauform, Sockel, Abstrahlwinkel wählen Dimmer und Vorschaltgeräte (Trafos) müssen für LEDs passen Preis und Lebensdauer berücksichtigen Fazit: Gute Information und Vergleiche (z.b. im Internet) sind wichtig!

25 Bezugsquellen für LED Leuchtmittel Das größte Angebot an LED Leuchtmitteln finden sie im Internet. Zahlreiche Anbieter sind hier zu finden. Vorteil: Es lassen sich die technischen Daten und Preise vergleichen. Nachteil: Ausprobieren geht nicht (z.b. ob die Helligkeit oder die Bauform passt). Baumärkte: Auswahl begrenzt, allerdings zeitweise gute und günstige Angebote. Vorteil: Ausprobieren geht in der Regel, auch Rückgabe sollte normalerweise kein Problem darstellen. Tipp: Auf jeden Fall in Ruhe über das Internet schlau machen, bevor gute und günstige Angebote im lokalen Handel wahrgenommen werden.

26 Informationsquellen Über LED- Leuchtmittel finden Sie im Internet viele Informationen. Auch mein kleines Heftchen über Beleuchtung und LED Leuchtmittel steht zum Download bereit unter: herzogenaurach.de Agenda 21 AK Energie Downloads oder energiewende-erhlangen.de/ Fachthemen Abschnitt Energieeffizienz und Energieeinsparung

27 Und zum Schluss: Noch Fragen? Nur zu, vielleicht kann ich sie beantworten. Vielleicht aber auch nicht Besten Dank für die Aufmerksamkeit. Und nun auf zum Stromsparen.