Beim Kauf einer Glühlampe fragen die meisten Menschen noch immer: „Wie viel Watt?" Doch Watt gibt nicht das erzeugte Licht an, sondern die aufgenommene elektrische Leistung. Die Einheit, die angibt, wie hell eine Lampe leuchtet, ist das Lumen. LED-, Halogen- und Leuchtstofflampen erzeugen dieselbe Lumenzahl mit sehr unterschiedlichen Wattwerten. Dieser Artikel erklärt die Unterschiede der drei Technologien und das Verhältnis von Lumen und Watt aus Sicht privater Haushalte.
Watt oder Lumen: die richtige Einheit verstehen
Watt ist eine Einheit der Leistung und gibt an, wie viel Energie eine Lampe aus dem Netz zieht. Lumen ist die Einheit des Lichtstroms; sie misst die gesamte sichtbar abgestrahlte Lichtmenge einer Quelle. Laut ENERGY STAR sollte man beim Lampenkauf zuerst die benötigte Lumenzahl bestimmen und dann die Lampe wählen, die diese Lumen mit der niedrigsten Wattzahl liefert. Die für einen Raum benötigten Lumen sind konstant; wie viel Watt dafür verbraucht wird, hängt von der Technologie ab. Wie stark das Licht auf eine Fläche trifft, wird durch eine eigene Einheit beschrieben, das Lux.
Früher stand eine 60-Watt-Glühlampe für „mittlere Helligkeit", weshalb sich das Denken in Watt eingebürgert hat. Da heute eine 8- bis 9-Watt-LED dieselbe Helligkeit liefert, ist ein Vergleich über Watt irreführend. Das Etikett „Lighting Facts" auf der Verpackung zeigt Lumen, geschätzte jährliche Energiekosten, Lebensdauer, Lichtfarbe und Wattzahl zusammen an.
Glüh- und Halogenlampen
Eine klassische Glühlampe leuchtet, indem ein Wolframdraht durch Strom zum Glühen gebracht wird. Ihr Wirkungsgrad ist gering: Etwa 90 Prozent der aufgenommenen Energie gibt sie als Wärme ab und nur einen kleinen Teil als Licht. Ihre Lichtausbeute liegt bei rund 15 Lumen pro Watt, ihre durchschnittliche Lebensdauer bei etwa 1.000 Stunden.
Die Halogenlampe ist eine weiterentwickelte Form der Glühlampe. Ein zugesetztes Halogengas führt verdampftes Wolfram zum Draht zurück, sodass dieser heißer und etwas effizienter arbeiten kann. Dennoch erreicht eine Halogenlampe nur etwa 20 Lumen pro Watt, hält 2.000 bis 3.000 Stunden und wird im Betrieb sehr heiß. Wegen dieses geringen Wirkungsgrads haben viele Länder den Verkauf von Glüh- und Halogenlampen schrittweise eingeschränkt.
Leuchtstoff- und Kompaktleuchtstofflampen (CFL)
In Leuchtstofflampen entsteht Licht, wenn ein Stromfluss durch Quecksilberdampf ultraviolette Strahlung erzeugt, die eine Leuchtstoffschicht an der Innenseite der Röhre zu sichtbarem Licht anregt. Lange Röhren sind in Büros und Küchen verbreitet; Kompaktleuchtstofflampen (CFL) sind die verkleinerte Version für normale Fassungen.
CFLs sind deutlich effizienter als Glühlampen; sie liefern 55 bis 65 Lumen pro Watt und verbrauchen rund 70 Prozent weniger Energie als eine Glühlampe, obwohl sie etwa 80 Prozent der Energie als Wärme abgeben. Ihre Lebensdauer liegt zwischen 8.000 und 15.000 Stunden. Nachteile: Sie brauchen einige Sekunden bis zur vollen Helligkeit, häufiges Schalten verkürzt die Lebensdauer, bei Kälte zünden sie schlecht, und da sie geringe Mengen Quecksilber enthalten, müssen sie bei Bruch vorsichtig aufgesammelt und als Sondermüll entsorgt werden.
Wie funktionieren LED-Lampen?
Eine LED (Leuchtdiode) ist ein Halbleiterbauelement, das Licht erzeugt, wenn Strom durch ein Halbleitermaterial fließt. Da eine einzelne LED nahezu einfarbiges Licht abgibt, wird das weiße Licht für die Wohnraumbeleuchtung meist durch eine Leuchtstoffschicht auf einer blauen LED oder durch Mischen von rotem, grünem und blauem LED-Licht erzeugt.
Laut US-Energieministerium sind LEDs die effizienteste Beleuchtungstechnologie von heute: ENERGY-STAR-zertifizierte LEDs verbrauchen mindestens 75 Prozent weniger Energie als Glühlampen und halten bis zu 25-mal länger. Eine gute LED-Lampe hält 30.000 bis 50.000 Stunden. LEDs geben sehr wenig Wärme ab und strahlen ihr Licht gerichtet ab, sodass im Leuchtengehäuse weniger Licht verloren geht; herkömmliche Lampen strahlen in alle Richtungen, wodurch in der Leuchte 40 bis 50 Prozent verloren gehen können. Ihre Lichtausbeute liegt bei 80 bis 130 Lumen pro Watt, in Spezialprodukten über 150.
Umrechnungstabelle Lumen–Watt
Die von ENERGY STAR veröffentlichten Äquivalenzwerte helfen beim Wechsel von der alten Glühlampen-Wattzahl zur benötigten Lumenzahl:
- 40 Watt Glühlampe ≈ 450 Lumen
- 60 Watt Glühlampe ≈ 800 Lumen
- 75 Watt Glühlampe ≈ 1.100 Lumen
- 100 Watt Glühlampe ≈ 1.600 Lumen
- 150 Watt Glühlampe ≈ 2.600 Lumen
Um diese Lumen mit einer LED zu erzeugen, braucht man ungefähr 8 bis 12 Watt für 800 Lumen und 15 bis 20 Watt für 1.600 Lumen. Dieselben 800 Lumen liefert eine CFL mit 13 bis 15 Watt oder eine Halogenlampe mit 43 Watt. Beim Lampenwechsel sollte man sich also nicht an der „Watt-Äquivalent"-Angabe orientieren, sondern direkt an der Lumenzahl.
Farbtemperatur und die richtige Lampe wählen
Während Lumen die Helligkeit bestimmt, gibt die Farbtemperatur in Kelvin (K) die Lichtfarbe an. Werte um 2700 K ergeben ein warmes, gelbliches Licht und eignen sich für Wohn- und Schlafzimmer; 3000 bis 3500 K liegen nahe an Neutralweiß; 4000 K und mehr wirken bläulich und tageslichtähnlich und werden für Arbeitsbereiche und Küchenzeilen bevorzugt. Für dimmbare Stromkreise muss eine LED mit der Aufschrift „dimmable" gewählt werden, sonst kann es zu Flackern oder Brummen kommen. Auch Sockeltyp (E27, E14, GU10 usw.), Größe und Eignung für geschlossene Leuchten sollten vor dem Kauf geprüft werden.
Kurz gesagt: benötigte Lumen bestimmen, die LED mit der niedrigsten Wattzahl wählen, die Farbtemperatur nach Raum festlegen und die Kompatibilität mit der Leuchte prüfen.