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Elektronische oder magnetische Vorschaltgeräte: Der Wirkungsgrad entscheidet

Vielerorts herrscht immer noch die Meinung vor, dass magnetische Vorschaltgeräte bald nicht mehr eingesetzt werden und Leuchten nur noch mit EVGs betrieben werden dürfen. Das ist aber schlichtweg falsch. Es können auch nach der neuen Richtlinie weiterhin sowohl elektronische als auch magnetische Vorschaltgeräte verwendet werden – entscheidend ist der Wirkungsgrad der Vorschaltgeräte ohne Lampe.
Die ‚alte‘ Richtlinie 2000/55/EG gibt Grenzen für die Systemleistung (Energie- oder Leistungsaufnahme der Lampe mit Vorschaltgerät) vor und teilt die Vorschaltgeräte in EEI-Klassen (Energieeffizienzklassen) ein: D, C, B2, B1, A3-A1. Die neue Richtlinie 2005/32/EG führt ab April 2010 in der ersten, und ab 2012 und 2017 in zwei weiteren Stufen ebenfalls diese Bezeichnungen, meint aber die Wirkungsgrade der Vorschaltgeräte ohne Lampe und schreibt nicht die Technik (EVG oder VVG) vor – d.h. es ist keinesfalls vorgeschrieben, dass z.B. die Klasse A2 nur mit EVGs erreicht werden kann oder dass magnetische Vorschaltgeräte nicht mehr eingesetzt werden dürfen (siehe Tabelle). Leider werden in der Praxis meist altersschwache Leuchten mit ineffizienten konventionellen Vorschaltgeräten (KVGs) der Klasse C oder gar D hochmodernen, optimierten Anlagen gegenübergestellt. Die daraus resultierenden Vorteile werden dann einzig und allein dem verwendeten EVG zugeschrieben. Dass bereits seit Längerem sogenannte verlustarme, magnetische Vorschaltgeräte (VVG) erhältlich sind, wird nicht erwähnt. Der Wirkungsgrad dieses robusten und langlebigen Systems lässt sich noch optimieren, wenn man die Betriebsspannung absenkt, auch hier gibt es von verschiedenen Herstellern geeignete Geräte (z.B. von Stila Energy). So zeigen die Messungen:

– Ein System aus einer T8-Lampe (58W und einem VVG der Effizienzklasse B1 liefert beim Betrieb an 230V einen Lichtstrom von 4952lm und nimmt dabei 61,4W auf.
– Ein System aus derselben T8-Lampe (58W) und EVG der Effizienzklasse A3 liefert beim Betrieb an 230V einen Lichtstrom von 4718lm und nimmt dabei 54,8W auf.

Somit hat das EVG zwar eine geringere Stromaufnahme als das VVG, liefert aber auch bedeutend weniger Licht – eine Tatsache, die bei den Vergleichen ebenfalls nicht erwähnt wird. Betreibt man nun das VVG-System mit der gleichen Helligkeit wie das EVG-System, indem man die Spannung von 230 auf 220V absenkt, ergeben sich folgende Werte: Lichtausbeute von 83lm pro Watt für das VVG-System, entsprechend einer Gesamtleistung von 57W und 86lm pro Watt für das EVG-System, entsprechend einer Gesamtleistung von 55W. Senkt man nun die Spannung noch weiter ab (bis ca. 207V) dann steigt die Lichtausbeute des VVGs über die des EVGs. Technisch spricht auch nichts dagegen, die Spannung bis auf etwa 190V abzusenken, die elektrische Leistung liegt dann nur noch bei 35W, die Lichtleistung aber immerhin noch bei 3150lm und die Lichtausbeute beträgt nun 89lm pro Watt. Eine Spannungsabsenkung für EVG-betriebene Systeme ist in dieser Hinsicht wirkungslos, da das EVG Spannungsschwankungen im Netz automatisch ausgleicht. Die Firma M+R Multitronik GmbH hat hierzu in Zusammenarbeit mit dem deutschen Kupferinstitut diverse Messungen bei einem unabhängigen Testinstitut in Auftrag gegeben, die diese Behauptung auch belegen. Informationen hierzu stellt M+R gern zur Verfügung. Um nun auch bei verlustarmen magnetischen Vorschaltgeräten einen flackerfreien, schonenden Warmstart wie beim EVG zu erhalten, empfiehlt sich der Einsatz des elektronischen Starters Ökostart des Herstellers Palm Step Electronics Ltd. Diese Starter gibt es seit mehr als 15 Jahren bei der Firma M+R Multitronik GmbH in Lübeck, und die Vorteile dieses Starters gegenüber herkömmlichen Glimmlampenstartern (z.B. ST171) liegen klar auf der Hand:

– flackerfreier, schonender Warmstart auch bei Netzunterspannung und Frost
– kein Verschleiß der Kathoden beim Startvorgang und somit volle Ausnutzung der Lebensdauer der Leuchtstoffröhren
– Schutz-Abschaltung des Systems bei Störung oder ‚End of Life-Szenario‘ der Röhre
– Automatischer Wiederstart nach Spannungseinbrüchen (z.B. bei Gewitter)
– Einfaches Austauschen des herkömmlichen Glimmlampenstarters in konventionellen Systemen d.h. das vorhandene Beleuchtungssystem kann beibehalten werden
– zehn Jahre Garantie (durchschnittliche Lebensdauer 20 bis 30 Jahre)

Insbesondere hier liegt die Stärke des elektronischen Starters, denn jedes EVG versagt bei besonders niedrigen oder hohen Umgebungstemperaturen und eine durchschnittliche Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren wird wohlweislich bislang auch von keinem EVG angepriesen. Für unterschiedliche Anwendungen gibt es unterschiedliche Starter: Der Ökostart Öko6 (für Einzellampen von 4 bis 125W) und Öko2 (Doppellampen 4 bis 22W) kommt in den meisten industriellen Beleuchtungsanlagen z.B. in Büroräumen, Lager- und Fabrikhallen, Lichtkästen, Sporthallen, Flughäfen oder Bahnhöfen zum Einsatz. Für Kühlhäuser, Gefrierräume oder auch Außenbeleuchtung empfiehlt sich der Einsatz des Frigostart, dieser Starter zündet die Röhren auch noch bei Umgebungstemperaturen bis zu -40°C zuverlässig. Für UV-Röhren z.B. in Sonnenbänken oder in Entkeimungslampen wurde der Öko8/Öko82 respektive Öko7 entwickelt und gewährleisten auch bei hoher Lampenleistung bis zu 230W noch einen zuverlässigen Start. Abgerundet wird das Programm durch sogenannte Schnellstarter: der Turbio zündet die Röhren innerhalb von 0,4s und ist für Innenräume z.B. Badezimmer, Toiletten, Treppenhäuser gedacht. Die industrielle Variante Öko97 startet die Röhren auch noch bei Frosttemperaturen und eignet sich für den Einsatz in Tiefgaragen und Parkhäusern. Für Anwendungen mit geringen Schaltzyklen, z.B. bei Tunnelbeleuchtung oder Not/Sicherheitsbeleuchtung empfiehlt sich der Einsatz des Öko97-T. Auf zwei Argumente der EVG-Befürworter, nämlich das Dimmen sowie den Betrieb von T5-Röhren, sei noch hingewiesen: Möchte der Anwender seine Beleuchtung tageslichtabhängig dimmen, ist tatsächlich das EVG die einzige Alternative. Allerdings sinkt die Effizienz der Beleuchtungsanlage beim Dimmen, während die Absenkung der Spannung beim VVG, wie eingangs gezeigt, die Effizienz verbessert. Der Betrieb von T5-Lampen mit VVG ist aber – entgegen den Aussagen der EVG-Hersteller – durchaus möglich. Palm Step Electronics Ltd hat einen Starter entwickelt, der auch T5-Röhren startet und somit den Einsatz zuverlässiger und wartungsfreier VVGs bei Leuchten mit T5-Röhren ermöglicht. Dieses Konzept wird auf der light+luilding von Palm Step und M+R präsentiert werden.

Fazit

Um ein über Jahre hinweg zuverlässiges Beleuchtungssystem zu erhalten, ist ein konventionelles System, bestehend aus verlustarmem Vorschaltgerät und elektronischem Starter, die sicherlich kostengünstigste Lösung. Möchte man zudem auch noch Energie einsparen, empfiehlt sich der Einsatz einer spannungsabsenkenden Anlage.

light+building 2010: Halle 4.0, Gang A, Stand 10

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