Wurde Ihr Haus vor über 40 Jahren erbaut und noch nie umfassend renoviert? Dann wohnen Sie – energetisch gesehen – in einem Auslaufmodell. Etwa die Hälfte der Häuser in der Schweiz wurde vor 1970 erbaut. Ihre Bausubstanz ist in der Regel veraltet, und viele sind schlecht isoliert. Das schlägt sich in ihrer Energiebilanz nieder: Rund die Hälfte der hierzulande verbrauchten Energie geht auf das Konto von Heizungen und Warmwasseraufbereitungsanlagen. Das ist viel zu viel. Mit einer energetischen Sanierung lässt sich der Verbrauch markant reduzieren. Das schont die Umwelt und wird angesichts steigender Energiepreise auch im Portemonnaie spürbar.

Die Zeit ist günstig für umweltschonende ¬Sanierungen. Die technologischen Fortschritte der letzten Jahre sind enorm – und selbst grössere Renovationsprojekte sind zahlbar geworden. In diesem Beobachter-Extra zeigen wir Ihnen, wie Sie energetisch am meisten herausholen können – aber auch, welche Kosten auf Sie zukommen und wie Sie diese in den Griff bekommen. Im Schwerpunkt findet sich zudem eine Fülle von Informationen und Tipps, wie man im Haushalt auf einfache Weise Strom spart, ohne auf den gewohnten Komfort verzichten zu müssen.

Zusammenfassung

Der vorliegende Bericht dokumentiert den Stand der LED-Technologie für die Raumbeleuch-tung im Juni 2009 auf der Basis von Internetrecherchen, Befragungen von Fachleuten, sowie einem Experten-Workshop. Von den 20 eruierten LED-Qualitätskriterien ergeben sich drei Schüsselkriterien, die für den Durchbruch der LED-Technologie entscheidend sind:
Energieeffizienz: Die aktuell angebotenen LED-Lampen erreichen im Betrieb Werte zwischen 50 und 70 Lumen pro Watt; damit liegt die LED im Bereich der heutigen Sparlampen. Experten rechnen in den nächsten fünf Jahren mit einer Verdoppelung der Lichtausbeute. Die Deklaration ist oft mangelhaft; statt der vom Käufer erwarteten Effizienz im realen Betrieb werden häufig unrealistische Laborwerte oder sogar Fantasiezahlen angegeben.

Lichtqualität: Gute LEDs erreichen heute Farbwiedergabeeigenschaften, die nahe bei der Halogenbeleuchtung liegen und den Sparlampen meist überlegen sind (Farbwie-dergabeindex 80 bis 90, kontinuierliches Lichtspektrum).
Lebensdauer: Werte von bis zu 50′000 Stunden können nur erreicht werden, wenn die Wärmeabgabe sichergestellt ist und die Qualität des benötigten Betriebsgerätes mit der Lebensdauer der LED mithalten kann. Auf dem Markt werden zurzeit viele LED-Produkte angeboten, die nach Meinung der Experten diese zwei Bedingungen nicht erfüllen können.

Grosse Unsicherheit verursacht die uneinheitliche Deklaration und die teilweise fehlende Normierung; in den USA ist man mit dem ANSI-Standard bereits fortgeschrittener als in Eu-ropa. Zum heutigen Zeitpunkt ist die LED-Beleuchtung dort attraktiv und wirtschaftlich, wo sie ihre einzigartigen Vorteile ausspielen kann: gerichtetes Licht, sehr lange Lebensdauer, keine Wärme im Lichtstrom, ultraviolettfreies Licht, Farbmodulation, verlustarme Dimmung. Aktuell interessante Anwendungen:
Professioneller Bereich: Betriebszeiten > 3′000 Stunden pro Jahr, z.B. Beleuchtungen im Verkauf oder Downlights in Korridoren (Hotel, Verwaltung, Spital, etc.). Ferner Strahler in Museen, Tischarbeitsleuchten, hybride Lösungen (z.B. indirekt Leuchtstofflampe, direkt LED)

Haushaltbereich: Arbeits- und Leseleuchten (kleine Lichtmenge, keine Wärmestrah-lung, Sofortstart, brillantes Licht).
Strassenbeleuchtung: Für eine Grosszahl der Anwendungen bereits heute die beste Lösung (sehr genaue Ausleuchtung der Fahr- und Fusswege ohne Streulicht, weniger Licht nötig dank besserer Farbwiedergabe)Der vorliegende Bericht dokumentiert den Stand der LED-Technologie für die Raumbeleuchtung im Juni 2009 auf der Basis von Internetrecherchen, und Befragungen von Fachleuchten.

Highlights

• Die neusten LEDs haben eine Energieeffizienz wie Sparlampen.
• Die neusten LEDs haben eine bessere Farbwiedergabe als Sparlampen.
• Sehr gute Lichtbündelung, brillantes Licht ähnlich wie Halogen-Spots.
• Sofortstart (Aufstartvorgang bei Sparlampen bis 2 Minuten)
• Eignung auch bei tiefen Temperaturen (im Gegensatz zu Sparlampen)
• Lange Lebensdauer (typischer Wert: 50‘000 Stunden bis 70% Lichtstrom)
• Keine Ultraviolett- bzw. Infrarot-Strahlung im Lichtstrom (wichtig für Anwendung in Museen, Lebensmittel und Textilverkauf)
• Verlustfreie kontinuierliche Dimmbarkeit (bei Sparlampen stark Verlust behaftet)
• Punktförmige Lichtquelle als Gestaltungselement für Lichtdesigner
• Das Entwicklungspotential ist noch nicht ausgeschöpft; da man sich bereits jetzt mit den besten herkömmlichen Lampen messen kann, ist eine Anwendung bereits heute sinnvoll.

Hemmnisse

• Neben den traditionellen Lampenherstellern (Osram, Philips und General Electric produzieren 75% des Weltbedarfs an Lampen) sind zahlreiche neue – oft aus der Mikroelektronik stammende – Hersteller auf dem Markt präsent.
• Es werden sehr unterschiedliche LED Qualitäten am Markt angeboten. Die Deklaration ist oft sehr schlecht; die wichtigsten Kriterien «Energieeffizienz» und «Farbwiedergabe» werden meist unterschlagen.
• Wegen der starken Entwicklung herrscht zum Teil ein Überangebot an schlechten LEDs der letzten Generation; die Industrie will diese Produkte möglichst gut loswerden.
• Die LED hat kaum Wärmestrahlung nach vorne, aber nach hinten; diese muss abgeführt werden und führt z.T. zu massiven Kühlkörpern. Bei Überhitzung wegen ungeeigneter Konstruktion nimmt die Lebensdauer der LED massiv ab.
• Die Leistung eines einzigen LED geht zurzeit nicht über 5 Watt hinaus; deshalb wird bei grösseren Lampen eine Mehrzahl von LEDs eingesetzt.
• Relativ grosser Ausschuss bei der Fabrikation.
• Der aktuelle Marktpreis ist hoch bzw. unübersichtlich.
• Das Leuchtenangebot beschränkt sich aktuell weitgehend auf Lese- und Spotlampen.

Fazit

• Die Deklaration der Produkte, insbesondere am Verkaufspunkt, muss massiv verbessert werden.
• Vergleichstests können den Druck auf die Industrie aufbauen, besser zu deklarieren und sowohl Anbieter wie Konsumenten vor Fehlkäufen schützen.
• Schnell-Check für Konsumenten am Point of sale: eine LED-Lampe ist dann in Ordnung, wenn die Haut unter dem Lichtstrahl hautfarbig und nicht totenblass erscheint und wenn man eine kleine Schrift (ohne Fremdlicht) bei 30 cm Lichtabstand gut lesen kann. Brauchbare LED-Lampen haben eine Leistung über 3 Watt.

Entwicklung der LED

LED steht für «Licht emittierende Diode» und wird als elektronisches Bauteil seit Jahrzehnten eingesetzt. Die genaue Funktionsweise ist kompliziert zu erklären, mit einem Analogon aber gut zu visualisieren: die LED ist die physikalische Umkehr der Solarzelle.

Während bei der Solarzelle Licht auf eine «behandelte» Siliziumscheibe fällt und dabei in Strom umgewandelt wird, ist es bei der LED genau umgekehrt: der Gleichstrom wird im Silizium-Halbleiter in Licht umgewandelt, welches über eine Linse abgestrahlt werden kann. Die grosse Herausforderung ist es, dieses Licht in einer guten Qualität zu erzeugen.

• Farbige Leuchtdioden (LED) wurden bereits in den 60er-Jahren für Digitalanzeigen und andere Leuchtanzeigen verwendet. Die Lichtausbeute oder Energieeffizienz dieser farbigen LEDs (rot, gelb, grün, blau) war sehr gering, deutlich tiefer als bei einer Glühlampe.

• Erst um 2000 ist es gelungen, auch weisse LEDs herzustellen. Die Farbwiedergabe der ersten Generation der weissen LEDs war schlecht, die Energieeffizienz bewegte sich im Bereich der Glühlampen. Hauptanwendungen dieser LEDs waren Weg- und Strassenmarkierungen, Taschen- und Velolampen.

• Zwischen 2006 und 2007 fand ein grosser Durchbruch statt: Die Effizienz der LED verbesserte sich um das 3-fache und ereichte das Niveau von Sparlampen. Gleichzeitig wurde die Farbwidergabe stark verbessert und erreicht heute bei den besten am Markt erhältlichen Produkten fast die Qualität von Halogenlampen. Damit wird die LED auch für die Raumbeleuchtung nutzbar.

• Die Qualität und Energieeffizienz wird weiter steigen, wahrscheinlich nicht mehr so stark wie in den letzten Jahren. In einigen Jahren könnte die LED grosse Bereiche der Lichtanwendung nachhaltig verändern. Viele Nachteile der heutigen Sparlampen (Einschaltverzögerung, diffuses Licht, Elektrosmog) könnten mit LED überwunden werden.

Ein bundesweites Netz von Sammelstellen gewährleistet, dass jeder seine gebrauchten Energiesparlampen bequem abgeben kann.

Energiesparlampen gehören nicht in den Hausmüll. Sie enthalten geringe Mengen an Quecksilber. Dieses ist für den Nutzer der Lampen völlig unbedenklich, gehört aber fachgerecht recycelt. Weiterhin wird so gewährleistet, dass wertvolle Bestandteile der Lampen wie Glas und Metall nicht verloren gehen.

Sammlung durch die Hersteller
Laut Elektrogesetz (ElektroG) sind die Lampenhersteller seit 2006 für die Sammlung und Wiederverwertung von Sparlampen aus privaten und gewerblichen Gebrauch verantwortlich. Das nicht gewinnorientierte Gemeinschaftsunternehmen LIGHTCYCLE Retourlogistik und Service GmbH kümmert sich seitdem um die Sammlung gebrauchter Lampen und den flächendeckenden Ausbau von Sammelstellen.

Spezieller Service für Großverbraucher
An inzwischen 2.160 Sammelstellen können Verbraucher ihre ausgedienten Energiesparlampen und Leuchtstoffröhren bundesweit zurückgeben. Damit hat sich die Zahl der Rückgabemöglichkeiten seit August 2009 mehr als verdoppelt. Zudem nimmt die Zahl der Händler und öffentlicher Einrichtungen stetig zu, die alte Energiesparlampen entgegennehmen. Da manche Sammelstellen Energiesparlampen nur in handelsüblichen Mengen annehmen, sollten Stückzahlen über 50 Lampen vorher abgestimmt werden. Rund 400 weitere freiwillige Sammelstellen, die Vertragspartner der Lightcycle Retourlogistik und Service GmbH sind, stehen für Großverbraucher zur Verfügung. Für Großverbraucher, die über 4.000 Energiesparlampen im Jahr ansammeln, bietet Lightcycle einen kostenlosen Abholservice an.

Die Gegenüberstellung vergleicht eine 11-Watt-Kompaktleuchtstofflampe mit einer ungefähr gleich hellen Glühlampe von 60 Watt. Die Werte beziehen sich auf eine tägliche Brenndauer von 3 Stunden bei einem Strompreis von 22 Euro-Cent je Kilowattstunde (Stand: Mai 2008).

Aus der durchschnittlichen Lebensdauer einer Kompaktleuchtstofflampe ergibt sich über den Zeitraum die Nutzung von 10 Glühlampen statt 1 Kompaktleuchtstofflampe; um die Emissionen zu vergleichen wurde dieser Zeitraum eingesetzt. Bei den Angaben in der Tabelle ist eine korrekte Entsorgung und die auf gleiche Dauer gesetzte Ökobilanz einbezogen. Wären 60 % der deutschen Haushalte grundsätzlich mit Energiesparlampen ausgerüstet ließen sich 4,5 Millionen Tonnen Kohlendioxid einsparen, eine Menge die 1,8 Millionen Mittelklassewagen bei einer Laufleistung von 15.000 Kilometern im Jahr erreichen.

Energiesparlampe im Vergleich zur Glühlampe

Kriterium 11-Watt-Energiesparlampe 60-Watt-Glühlampe
Stromkosten pro Jahr 002,65 Euro 014,45 Euro
Stromverbrauch pro Jahr 012,00 Kilowattstunden 065,70 Kilowattstunden
CO2-Emission pro Jahr 007,80 Kilogramm 042,40 Kilogramm
Lebensdauer einer Lampe 10.000 Stunden 01.000 Stunden
CO2-Emission über
10.000 Stunden 071,20 Kilogramm 387,20 Kilogramm
Quecksilberemission über
10.000 Stunden 003,29 Milligramm 008,86 Milligramm

Entsorgung

In Deutschland kommen jährlich etwa 160 Millionen Energiesparlampen und Leuchtstoffröhren auf den Markt. Im Jahr 2008 wurden 41,5 Millionen Altlampen eingesammelt. Das entspricht einer Rücklaufquote von 40 % der Lampen aus dem Jahr 2002, da als Lebensdauer für Energiesparlampen sechs Jahre angenommen werden. Die tatsächliche Haltbarkeit im Haushalt wird auf 5 bis 15 Jahre kalkuliert.

Von Großverbrauchern werden nahezu 90 % rückgeführt. Die Rückführung stieg im Jahr 2008 um 30 % gegenüber 2007. Das Verbot von Glühlampen aus dem Jahr 2009 wird sich auf die rückgeführten Mengen voraussichtlich im Jahr 2015 auswirken. Neben 1000 kommunalen Sammelstellen existieren 400 gewerbliche Sammelstellen, außerdem beteiligen sich Handelsketten an 700 Standorten mit Sammelboxen für verbrauchte Lampen.

Energiesparlampen sind, wie Leuchtstoffröhren, als Sondermüll zu entsorgen, da sie Quecksilber enthalten. In einer Energiesparlampe sind durchschnittlich 2,8 Milligramm des Schwermetalls enthalten.

Am 18. März 2009 schuf die Europäische Kommission die Verordnung(EG) Nr.244/2009 auf Grundlage der „Richtlinie 2005/32/EG des Europäischen Parlaments und des Rates im Hinblick auf die Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung von Haushaltslampen mit ungebündeltem Licht Text von Bedeutung für den EWR,“ welche einen 6-Stufen-Plan zum Ersatz der Glühlampe durch Energiesparlampen enthält.

In der ersten Stufe seit dem 1. September 2009 ist die Herstellung und der Import von Leuchtmitteln schlechter als Effizienzklasse C untersagt. Ausgenommen sind zunächst klare Leuchtmittel mit maximal 950 lm Lichtstrom, was einer 75-W-Glühlampe entspricht, sowie bestimmte Bauformen wie etwa Reflektoren der Norm R63, R80 usw. Diese Grenze sinkt jeweils zum ersten September der Folgejahre auf 725 lm/60 W und 450 lm/40 W. Ab September 2012 entfällt die Ausnahmeregel ganz.

In Stufe 5 (2013) werden die Anforderungen an die Rest-Helligkeit von Kompaktleuchtstofflampen nach der Nenn-Lebensdauer verschärft (statt 50 müssen dann 70 % der Helligkeit verblieben sein). In der letzten Stufe 2016 entfällt auch die Effizienzklasse C.