CFL vs. Glühlampe: Kampf der Glühbirne

Kompaktleuchtstofflampen werden oft als eine der einfachsten Möglichkeiten genannt, Ihre Stromrechnung und Ihren CO2-Fußabdruck zu verringern. Sie stellen die fundamentale grün-grüne Situation dar: Geld sparen und der Umwelt helfen. Was ist nicht zu mögen?

Es gibt den höheren Verkaufspreis - wer möchte drei Dollar für eine Glühbirne bezahlen, wenn sie direkt neben einer Glühbirne steht, die weniger als einen Dollar kostet? Die CFL kann jedoch bis zu zehnmal länger halten als Glühlampen, was bedeutet, dass Sie zehn davon während einer einzigen CFL-Lebensdauer von 3 US-Dollar kaufen müssen. Laut dem US Energy Star-Programm spart jede CFL während ihrer Amtszeit etwa 30 US-Dollar und macht sich in etwa sechs Monaten bezahlt.

Eine der stärksten Bedrohungen für die Überlegenheit von CFLs sind nicht ihre Kosten, sondern ihr Inhalt. In jedem ist eine kleine Menge giftigen Quecksilbers enthalten, das absorbiert oder inhaliert werden kann und möglicherweise bei Erwachsenen, Kindern und insbesondere bei Feten Hirnschäden verursacht. Fummeln Sie an einer CFL, während Sie ein Licht wechseln, warnen Kritiker, und Sie setzen einen giftigen Unhold in Ihrem Haus frei. Werfen Sie es raus und Sie entsorgen Quecksilber auf Mülldeponien.

Beides sind berechtigte Bedenken. Sie sollten vorsichtig sein, wenn Sie eine kaputte CFL aufräumen, aber nicht verrückt werden - Snopes hat den Mythos entlarvt, dass das Aufbrechen einer CFL die Reinigung einer Umwelt-Reinigungsmannschaft erfordert. Halten Sie Kinder und Haustiere fern, öffnen Sie die Fenster und widerstehen Sie dem Drang zum Staubsaugen, da dies Quecksilberdampf in die Luft befördern kann. Eine vollständige Anleitung finden Sie in den Ratschlägen der EPA zur Reinigung defekter Leuchtstofflampen. Wenn sie irgendwann ausbrennen, entsorgen Sie sie ordnungsgemäß.

Warum enthalten CFLs Quecksilber?

Leuchtstofflampen und Glühlampen funktionieren im Allgemeinen auf die gleiche Weise: Sie zappen bestimmte Arten von Atomen mit Energie, bis ihre Elektronen ausflippen und Lichtphotonen freisetzen. Glühbirnen schießen dazu Elektrizität in ein dünnes Metallfilament, das von Inertgas umgeben und von einer Glasschale umgeben ist. Metall emittiert normalerweise unsichtbares Infrarotlicht, wenn es so erhitzt wird, aber die Atome werden ausreichend aufgearbeitet und sie erzeugen auch ein sichtbares Leuchten.

Metallatome sind auch die Lichtquelle in Leuchtstofflampen, verwenden jedoch verdampftes Quecksilber anstelle eines festen Filaments. Der einströmende elektrische Strom wird durch eine gerade oder gewickelte Glasröhre geleitet, die mit Quecksilberdampf und Argongas gefüllt ist. Die elektrifizierten Quecksilberatome beginnen zu vibrieren und setzen unsichtbares ultraviolettes Licht frei, das wiederum eine fluoreszierende Leuchtstoffbeschichtung auf der Innenseite der Röhre anregt und schließlich das sichtbare Licht erzeugt.

(Es ist diese nervöse Beziehung, kombiniert mit einem nervösen magnetischen Vorschaltgerät, das Strom liefert, das Leuchtstofflampen ihr berüchtigtes Flackern verleiht. Elektronische Vorschaltgeräte haben dieses Problem nicht.)

Quecksilber ist ein entscheidender Bestandteil der Funktionsweise aller Leuchtstofflampen, und das Ersetzen ist eine entmutigende Aufgabe. Dennoch haben die Hersteller ihren Verbrauch reduziert - der Quecksilbergehalt von CFLs ging von 2007 bis 2008 um mindestens 20 Prozent zurück. Während die Glühbirnen vor einigen Jahren durchschnittlich 4 Milligramm enthielten, verbrauchen viele heute nur noch 0, 4 mg. Zum Vergleich: Quecksilberthermometer enthalten etwa 500 mg Quecksilber, und ältere nichtdigitale Thermostate enthalten etwa 3.000 mg.

Überschattet Quecksilber die Vorteile von CFLs?

Leuchtstofflampen setzen Quecksilber nur frei, wenn ihr Glas bricht. Überlegen Sie, wie oft Sie eine Glühbirne beim Wechseln zerbrechen, und teilen Sie diese Zahl durch 10 - da für eine einzelne CFL etwa so viel weniger Ersatz erforderlich ist - und das ist Ihr unmittelbares Risiko einer Quecksilberbelastung.

Eine Glühlampe enthält kein Quecksilber, hat aber dank der Energieeffizienz des Spiralrohrs insgesamt einen höheren Quecksilber-Fußabdruck als eine CFL. Kohlekraftwerke sind die Hauptquelle für Quecksilberverschmutzung beim Menschen, und energieintensive Glühlampen lassen diese Anlagen mehr Kohle verbrennen als CFLs. Diese zusätzliche Kohleverbrennung setzt mehr Quecksilber frei als die Menge in einer CFL zuzüglich der zum Anzünden erforderlichen Kohleemissionen.

Während die meisten Leuchtstofflampen ihr Leben beenden, ohne zu zerbrechen, ist es eine andere Geschichte, wenn sie einmal weggeworfen werden. Sie können leicht Mülleimer, Müllcontainer oder auf dem Weg zu einer Mülldeponie einbrechen. Es ist nur eine kleine Menge Quecksilber, aber es summiert sich, wenn immer mehr Menschen sie kaufen, und es gefährdet auch Sanitärarbeiter, die nicht wissen, dass sie Taschen mit Quecksilberdampf tragen. Umso mehr Grund, sich über die Richtlinien der EPA zur ordnungsgemäßen Entsorgung von Leuchtstofflampen zu informieren. Viele Baumärkte und andere Einzelhändler, die CFLs verkaufen, haben auch Recyclingprogramme, um sie von den Verbrauchern zurückzuholen.

Sind Glühbirnen durchgebrannt?

Der Hauptnachteil herkömmlicher Glühbirnen besteht darin, dass sie nur 10 Prozent ihrer Energie zur Erzeugung von Licht verwenden und den Rest als Wärme verbrennen. Sie haben 90 Prozent des Stroms verschwendet, den die Menschen in den letzten 130 Jahren mit ihnen gespeist haben - Strom, der hauptsächlich aus Kohle und anderen fossilen Brennstoffen erzeugt wurde. Der Kongress setzte sich mit der Energierechnung von 2007 auseinander und führte strengere Effizienzregeln ein, mit denen Glühlampen ab 2012 auslaufen sollen. In Kürze könnte die CFL den US-amerikanischen Beleuchtungsmarkt dominieren.

Aber zählen Sie Thomas Edisons ursprüngliche Idee noch nicht aus. Obwohl das US-Energieministerium und die EPA CFLs forcieren, werden viele Menschen immer noch durch das Licht ausgeschaltet, das sie aussenden. Es ist etwas blauer und flackernder als das warme, gleichmäßige Leuchten der Glühlampen. Tatsächlich geben viele Amerikaner zu, im Vorgriff auf den Ausstieg 2012 Glühbirnen gehortet zu haben. Und während die ineffizientesten Glühlampen wahrscheinlich zum Scheitern verurteilt sind, gibt es neuere Inkarnationen, die CFL-Hassern Hoffnung geben.

Die beiden wichtigsten alternativen Glühlampen sind Wolframhalogenlampen und Reflektorlampen, die beide auf dem Reflexionsvermögen beruhen, um den Energiebedarf zu senken. Halogenlampen haben eine Gasfüllung und eine Innenbeschichtung, die das Licht nach innen reflektiert und recycelte Wärme verwendet, um das Filament effizienter zu erwärmen. Die Energieabteilung gibt an, dass sie eine "hervorragende Farbwiedergabe" bieten. Sie sind zwar teurer, können aber dank ihrer Effizienz im Laufe der Zeit Geld sparen. Reflektorlampen verwenden ein ähnliches Prinzip, indem sie ihr Licht in einen fokussierten Strahl reflektieren. Es gibt zwei Grundtypen: parabolisch aluminisierte Lampen, die in Außenscheinwerfern verwendet werden, und Ellipsoidlampen, die in Scheinwerfern verwendet werden. Mehrere Unternehmen entwickeln auch effizientere Versionen traditioneller Glühlampen sowie Halogenlampen, von denen einige 30 Prozent weniger Strom verbrauchen.

Licht (e) am Ende des Tunnels

Die Zukunft der künstlichen Beleuchtung ist aufgrund mehrerer technologischer und regulatorischer Umwälzungen in jüngster Zeit trübe. Herkömmliche Glühbirnen sind mit ziemlicher Sicherheit zum Scheitern verurteilt, sobald die neuen US-Effizienzvorschriften Anfang 2012 in Kraft treten und eine Handvoll relativer Emporkömmlinge übrig bleiben, um die Lücke zu füllen.

Eine dieser Dark-Horse-Lichtquellen ist die LED oder Leuchtdiode. LEDs sind bereits in einer Vielzahl von Geräten üblich, angefangen vom blinkenden roten Licht eines Camcorders bis hin zum grünen Netzschalter eines Computers. LEDs sind effizienter, vielseitiger und langlebiger als Glühlampen oder Leuchtstofflampen. Sie emittieren Licht in eine bestimmte Richtung, anstatt es wahllos nach außen zu strahlen, wodurch Energie verschwendet wird. Sie absorbieren auch die geringe Wärme, die sie erzeugen, in einen internen Kühlkörper und lassen die LED selbst kühl anfühlen.

Während LEDs wie ein klarer Gewinner erscheinen mögen, sind sie immer noch von einigen großen Problemen geplagt. Einige Unternehmen stellen Glühbirnen her, die auf Dioden basieren, aber nicht billig sind. Eine kürzlich von Forschern der University of California-Irvine durchgeführte Studie ergab außerdem, dass LEDs einen hohen Anteil an mehreren gefährlichen Toxinen enthalten, darunter Blei und Arsen. Obwohl die Menge in jeder Glühbirne für sich genommen kein großes Risiko darstellt, warnt die Studie, dass LED-Toxine in Kombination mit der Exposition gegenüber anderen Toxinen ein "Wendepunkt" sein könnten. Und wie beim Quecksilber von CFLs können LEDs eine kollektive Bedrohung darstellen, da sich weggeworfene Glühbirnen in der Umwelt ansammeln.

Einige andere Lichtquellen weisen eine lange Lebensdauer und eine hohe Wirksamkeit auf, aber alle haben auch ihre eigenen einzigartigen Mängel. Hochintensive Entladungsbeleuchtung kann beispielsweise bis zu 90 Prozent des Energiebedarfs von Glühlampen einsparen. HID-Lampen sind jedoch extrem hell und es kann bis zu 10 Minuten dauern, bis Licht erzeugt wird. Sie werden hauptsächlich für Straßenlaternen, Stadionlichter und andere langfristige Außenanwendungen verwendet. Niederdruck-Natriumdampflampen sind eine weitere Option, die eine noch energieeffizientere Außenbeleuchtung als HIDs bietet, aber ihre Farbwiedergabe ist laut Energieabteilung "sehr schlecht". Ihre Hauptanwendung ist die Straßen- und Sicherheitsbeleuchtung, bei der Farbe nicht so wichtig ist.

Keine weit verbreitete Glühbirne ist ohne Nachteile, und selbst vielbeachtete Optionen wie CFLs und LEDs haben eine dunkle Seite. Da jedoch traditionelle Glühlampen ihre Zeit im Rampenlicht hatten - und sich als ineffiziente Energieverbraucher erwiesen haben - bedeutet der bevorstehende Ausstieg aus dem Jahr 2012 wahrscheinlich, dass sie gestürzt werden. Es ist nicht klar, was sie letztendlich ersetzen wird, aber im Moment geben die EPA und die Energieabteilung grünes Licht für CFLs.

Weitere Informationen zu CFLs, LEDs und anderen Lichtquellen finden Sie unter den folgenden Links auf der Website:

  • Neue Richtlinien für die CFL-Bereinigung
  • Nehmen Sie die Herausforderung des CFL-Recyclings an
  • CFL-Lampen mit eingebauter Panzerung: Eine gute Idee?
  • Die letzte Fabrik in den USA, in der Glühbirnen hergestellt werden, schließt
Weitere Informationen finden Sie unter den folgenden Links von Uncle Sam:
  • Energy Star: CFLs Einkaufsführer
  • Energy Star: CFL-Sparrechner
  • Energy Star: CFLs und Quecksilber
  • EPA: CFL Recycling wo Sie leben
  • Energy Star: Kommerzielle LED-Beleuchtung
Fotos: EPA und DOE

Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel wurde aktualisiert, seit er am 7. Juli 2009 zum ersten Mal veröffentlicht wurde. Die Flash-Grafik wurde seit Veröffentlichung ebenfalls entfernt.

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