Prototyp auf der Hannover Messe 10.04.2013, 09:15 Uhr

Quecksilberfreie Glühlampe kommt in einem Jahr

Energiesparlampen sind eigentlich gar nicht so umweltfreundlich wie erhofft, denn sie enthalten giftiges Quecksilber. Eine quecksilberfreie Variante mit spezieller Ansteuerungstechnik haben jetzt Forscher aus Karlsruhe und Aachen gemeinsam entwickelt. Einen Prototypen dieser neuen Generation sparsamer und dimmbarer Glühlampen zeigen die Forscher auf der Hannover Messe 2013 in Halle 2.

Ganz ohne Quecksilber: die Energiesparlampe aus dem KIT, hier mit Erfinder Dr. Rainer Kling.

Ganz ohne Quecksilber: die Energiesparlampe aus dem KIT, hier mit Erfinder Dr. Rainer Kling.

Foto: KIT/Martin Lober

Kompaktleuchtstofflampen (CFL) sparen Energie. Bei vielen Verbrauchern aber sind sie unbeliebt – wegen des Gehalts an giftigem Quecksilber, des kalten Lichts, das sie abstrahlen, und auch wegen der schlechten Dimmbarkeit. Trotzdem werden allein in Deutschland mehrere Millionen dieser CFL pro Jahr verkauft. Weltweit sind es sogar mehr als 3 Mrd. Stück, von denen allerdings 90 % einfach im Müll landen, obwohl sie gesondert entsorgt werden müssen.

 Auf der Suche nach Alternativen wurden Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Fachhochschule Aachen in der Handy- und Funkmasttechnik fündig. „Hier werden preiswerte und starke Leistungsverstärker im Mikrowellenbereich entwickelt, die uns den Einstieg in die neue Lampengeneration erleichterten“, sagt Rainer Kling vom Lichttechnischen Institut (LTI) des KIT.

Den Aachener Forschern gelang es, die bisherigen Ansteuerelektroden außerhalb des Lampenkolbens zu platzieren. Das Karlsruher Team hingegen war für die quecksilberfreie Füllung, die Leuchtstoff- und Innenbeschichtung sowie die Geometrie der innovativen Lampe verantwortlich. Die Leuchtstoffschicht sorgt dafür, dass UV-Strahlung in sichtbares Licht umgewandelt wird die Innenbeschichtung verhindert, dass Füllstoffe in den Glaskolben diffundieren.

Neuer Lampen-Look

Der neue Look der Lampe garantiert zudem eine gleichmäßige Temperaturverteilung und Leistungszuführung. Das KIT hatte zunächst eine Reihe von Materialien getestet, bis es die passende Kombination von Iod- und Bromhalogeniden verschiedener Metalle fand.

Im ersten Prototyp waren bei netzseitiger Leistungsaufnahme von 19 W bereits weniger als 10 µg Quecksilber pro Lampe erforderlich, um etwa 840 Lumen (lm) Lichtstrom zu erzeugen. Das entspricht einer effektiven Lichtausbeute von 45 lm/W und damit einer herkömmlichen Glühlampe von 75 W Leistung.

„Inzwischen sind wir beim Quecksilbergehalt unterhalb der Nachweisgrenze. Durch bessere Halbleiterverstärker wollen wir die Lichtausbeute auf 60 lm/W erhöhen“, zeigt sich Kling zuversichtlich, dass das zu schaffen ist.

Verhandlungen mit Herstellern laufen

Derzeit stehen die Entwickler in Verhandlungen mit global agierenden Lampenherstellern. „Wir hoffen, dass in einem Jahr schon erste Produkte auf dem Markt sein werden“, betont Kling. Die Preise sollen vergleichbar mit denen von Kompaktleuchtstofflampen je nach Leistung zwischen 6 € und 10 € liegen.

Die elektrodenlosen Lampen weisen eine lange Lebensdauer auf – bei einer durchschnittlichen Nutzung von 3 h/Tag hält eine Lampe voraussichtlich länger als 27 Jahre. Gegenüber den CFL sind sie um den Faktor vier kleiner. Und sie weisen eine besonders hohe Leuchtdichte, eine gute Farbwiedergabe, angenehme Lichtfarben und eine kurze Startphase auf. Außerdem sind die neuen Lampen auf 20 % Leistung dimmbar. Im Falle der entsprechenden 75-W-Lampe wäre das also ein Bereich zwischen 15 W und 75 W.

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