e³-Plasmalampe im Vergleich Ist die Plasmalampe eine ernstzunehmende Alternative zur LED?

Der Paradigmenwechsel von der Glühlampe hin zu alternativen Lichtquellen ist gesetzlich besiegelt. Neuer Hoffnungsträger unter den Ersatzprodukten ist die LED, die hohe Wirkungsgrade und viele technische Optionen bietet. Die e³-Technologie des deutschen Herstellers Global LightZ könnte ihr jedoch den Rang streitig machen.

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Das Grundprinzip der e³-Technologie (energy-efficient excitation = energieeffiziente Anregung) ist die Ionisierung gasförmiger Teilchen. Die e³-Leuchtröhren fallen damit in die Kategorie der Niederdruck-Entladungslampen. In den langen und dünnen e³-Lampen ordnen sich die ionisierten Teilchen immer wieder zu kurzzeitig stabilen (vorgegebenen) atomaren Strukturen, die es dann ermöglichen, das gewünschte Licht zu erzeugen.

Sie können in unterschiedlichsten Formen produziert werden und kommen in Industrie- und Fahrzeugdisplays sowie Digital-Signage-Anwendungen seit über 10 Jahren zum Einsatz. Doch e³-Lampen bieten sich auch für die Beleuchtung an. Mit ihrer langen Lebensdauer, die bei rund 50.000 Stunden liegt, und den geringen Abmessungen weisen sie Merkmale der LED auf. Darüber hinaus liefern die Leuchtmittel bei niedriger Systemkomplexität praktisch blend- und schattenfreies Licht, da sie nicht punktförmig abstrahlen.

Ein weiterer Vorteil gegenüber LEDs ist die geringere Hitzeentwicklung am Gehäuse. Im Jahr 2009 stellte die koreanische Dan-kook University eine Studie vor, derzufolge LEDs bis zu 95% ihrer Energie über den Sockel an die Umgebung abgeben. Bei den getesteten e³-Lichtquellen lag dieser Wert bei maximal 54% (Bild 1).

Energie- und Kosteneffizienz

Zur zentralen Frage der Effizienz hat Global LightZ eine Studie erstellt, die unterschiedliche Lichtquellen in einer praktischen Anwendungssituation gegenüberstellt (Bild 2). Alle Lichtquellen wurden im selben standardisierten Testaufbau eingesetzt. Dabei wurden technische Daten so weit wie möglich von Global LightZ selbst oder einem beauftragten Messlabor gemessen. Wo dies nicht möglich war, wurde auf die Angaben der jeweiligen Hersteller zurückgegriffen.

In der Studie sind neben dem elektrischen Wirkungsgrad auch die wirtschaftlichen Aspekte der Anschaffungs- und Betriebskosten berücksichtigt. Die Preise der Lichtquellen wurden dabei den Katalogen der jeweiligen Hersteller entnommen, die zum Zeitpunkt der Messung gültig waren.

LEDs und e³-Lichtquellen in der Anschaffung deutlich teurer

Im Beispielfall beträgt die Leistungsaufnahme einer e³-Lichtschiene 14 W, während die verwendete LED – verwendet wurde eine gängige Glühbirnen-Ersatzversion eines namhaften Herstellers – mit 7,5 W auskommt. Allerdings werden im konkreten Fall vier LEDs gebraucht, während nur eine e³-Lampe eingesetzt werden muss. Bei der effektiven Lichtausbeute fällt die LED im Test deutlich zurück: Während sich für die LEDs (ebenso wie für Energiesparlampen) eine Lichtabgabe von 40 lm/W ergibt, sind es bei der e³-Lichtquelle 57 lm/W (jeweils für Lichtquellen vergleichbarer Lichtqualität und Farbwiedergabe).

Bei all ihren Vorteilen sind LEDs in der Anschaffung immer noch deutlich teurer als andere Leuchtmittel. Dies gilt auch für e³-Lichtquellen. Im erwähnten Beispiel kostet eine der verwendeten LEDs 120 Euro, während die e³-Lichtschiene immerhin noch mit 100 Euro zu Buche schlägt. Da aber mehrere LEDs zum Einsatz kommen, liegt die e³-Lösung letztlich bei nur knapp einem Fünftel der Kosten für die LED-Variante (jeweils für gleiche Lichtmenge in Lumen).

Auch die Lebensdauer einbeziehen

Eine betriebswirtschaftlich sinnvolle Betrachtung der Kosteneffizienz muss auch die Lebensdauer der Produkte berücksichtigen. Aufgrund der Erfahrungen mit dem Einsatz von e³ in industriellen Displays und anderen Investitionsgütern kann die durchschnittliche Lebensdauer dieser Lichtquellen mit 50.000 Stunden angesetzt werden.

Summiert man die benötigte Leistung über diesen Zeitraum, so erhält man einen Verbrauch über die gesamte Lebenszeit von 700 kWh. Bei angenommenen Stromkosten von 15 Cent pro kWh ergeben sich in der Summe mit den Anschaffungskosten letztlich Gesamtbetriebskosten von 205 Euro. Für die LED-Lösung errechnen sich über denselben Zeitraum 592,50 Euro.

Betrachtet man die Kosten pro 1 Lumen effektiver Lichtausbeute, so schneidet die LED mit 1,97 Euro auch gegenüber konventionellen Leuchtmitteln schlecht ab. Zum Vergleich: Ein Lumen Glühbirnenlicht kostet nach dieser Berechnung 57 Cent, bei der Energiesparlampe liegen die Kosten dagegen nur bei 26 Cent. Die e³-Lampe liegt mit 25 Cent sogar noch leicht unter diesem Wert.

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