Ratgeber
Ohne sie läuft’s nicht: Vorschaltgeräte stellen für Leuchtstofflampen die passende elektrische Energie zur Verfügung. Und sie schützen gleichzeitig die Leuchtmittel vor zu hohen Entladungsströmen.
Lesen Sie hier, welche Vorteile elektronische Vorschaltgeräte im Vergleich zu konventionellen Geräten bieten und worauf bei der Beschaffung zu achten ist.
Über 100 Jahre lang dominierten Glühlampen die Beleuchtungstechnik. Doch durch ihren geringen Wirkungsgrad bei hohem Stromverbrauch wurde sie gesetzlich vom Handel ausgeschlossen.
Ähnlich erging es den Hochvolt-Halogenlampen. Auch für sie kam, zumindest in den energiefressenden Klassen, das Verkaufsverbot.
Ausschlaggebend für den Bann ist die in Glüh- und Halogenlampen verwendete Technik: Ein Metallfaden wird durch Stromzuführung bis zum Glühen erhitzt. Dabei verlässt allerdings nur ein sehr geringer Teil der Energie die Lampe als sichtbares Licht, der Rest – rund 95 Prozent – wird in Wärmestrahlung umgesetzt.
Leuchtstofflampen arbeiten dagegen nach einem völlig anderen Prinzip: Elektrischer Strom sorgt in der Gasfüllung für kurzwelliges ultraviolettes Licht, das eine Phosphorbeschichtung auf der Innenseite zum Leuchten bringt.
Eine Leuchtstofflampe verwandelt elektrische Energie viel effizienter in nutzbares Licht als Glüh- oder Halogenlampen. Die typische Lichtausbeute von Leuchtstofflampen liegt bei 50 bis 100 Lumen pro Watt, ein Vielfaches der Lichtausbeute von Glühlampen mit vergleichbarer Lichtleistung.
Eine Alternative zu klassischen Leuchtstoffröhren sind Kompaktleuchtstofflampen, auch als Energiesparlampen bezeichnet. Sie gibt es in den gleichen gängigen Größen wie Glühlampen. Noch besser in der Lichtausbeute im Vergleich zum Energieaufwand sind allerding LED-Leuchtmittel, die sich inzwischen ohne jeglichen Zusatzaufwand in herkömmliche Leuchten mit E27- oder E14-Fassung schrauben lassen.
Ein Lampenvorschaltgerät ist im Prinzip ein elektrisches Gerät, das in Reihe mit einer Last geschaltet wird, um die Stromstärke in einem Stromkreis zu begrenzen. Induktive Vorschaltgeräte limitieren in Leuchtstofflampen den Strom durch die Röhre, der ansonsten – aufgrund des negativen Differenzwiderstands der Spannungs-Strom-Kennlinie der Röhre – auf ein zerstörerisches Niveau ansteigen würde.
Vorschaltgeräte variieren stark in ihrer Komplexität. Sie können so einfach sein wie ein Widerstand, eine Induktivität, ein Kondensator sowie eine Kombination dieser Komponenten. Letzteres bezeichnet man üblicherweise als konventionelles Vorschaltgerät, abgekürzt KVG. Deutlich komplexer sind elektronische Vorschaltgeräte – Kurzform EVG –, die mittlerweile für Leuchtstofflampen, Kompaktleuchtstofflampen und Hochdruckentladungslampen bevorzugt eingesetzt werden.
EVGs verwenden Transistoren, um die Netzfrequenz in hochfrequenten Wechselstrom umzuwandeln und gleichzeitig den Stromfluss zu regulieren. Sie nutzen dabei einen effizienteren Wirkungsgrad, der bereits bei 10 Kilohertz um fast 10 Prozent höher liegt als bei normaler Netzfrequenz. Manche elektronischen Geräte arbeiten sogar mit bis zu 40 Kilohertz.
Kostengünstige Vorschaltgeräte enthalten nur einen einfachen Oszillator und einen Schwingkreis. Dieses Prinzip wird als Strom-Resonanz-Wechselrichterkreis bezeichnet. Nach kurzer Zeit erreicht die Spannung etwa ein Kilovolt, die Lampe startet sofort im Kaltkathodenmodus.
Die Kathodenwendeln der Lampe werden weiterhin zum Schutz des Vorschaltgeräts vor Überhitzung verwendet, wenn die Lampe nicht zündet. Einige Hersteller nutzen Thermistoren mit positivem Temperaturkoeffizienten, um den Sofortstart zu deaktivieren und den Wendeln etwas Zeit zum Vorheizen zu geben.
Komplexere EVGs arbeiten mit einem programmierten Start. Die Ausgangsfrequenz wird hier oberhalb der Resonanzfrequenz des Ausgangskreises gestartet. Nach dem Aufheizen der Glühfäden sinkt die Frequenz schnell ab. Wenn sich die Frequenz der Resonanzfrequenz des Vorschaltgeräts nähert, steigt die Ausgangsspannung so stark an, dass die Lampe zündet. Sollte die Lampe nicht zünden, stoppt eine elektronische Schaltung den Betrieb des Geräts.
Einige elektronische Vorschaltgeräte besitzen eine Mikrocontroller-Steuerung, man bezeichnet sie deshalb oft auch als digitale Vorschaltgeräte. Sie können eine recht komplexe Logik auf den Start und den Betrieb der Lampe anwenden. Solche EVGs ermöglichen zum Beispiel die Prüfung auf gebrochene Elektroden und fehlende Röhren vor dem Startversuch, erkennen den Röhrentyp, die voraussichtliche Zeit bis zum Röhrenwechsel und sind teilweise auch dimmbar. Mit diesen Funktionen ist es möglich, ein einziges Vorschaltgerät mit mehreren verschiedenen Röhren zu verwenden.
Zunächst gilt es zu beachten, für welche Art Lampenart das Vorschaltgerät gedacht ist. Neben EVGs für normale und kompakte Leuchtstofflampen gibt es auch Geräte speziell für Halogen-Metalldampflampen und Hochdruckentladungslampen.
Weitere Kriterien sind die Höchstzahl anschließbarer Lampen, die maximale Leistung des EVG sowie Form und Material des Gehäuses. Der letzte Punkt ist besonders wichtig, da es EVGs sowohl für den Leuchteneinbau als auch für den direkten Anschluss mit Netz- und Verbindungskabeln sowie einer Zugentlastung gibt. Unter den Einbaugeräten lässt sich zwischen Plastik- und Metallgehäusen wählen.
FAQ – häufig gestellte Fragen
Lassen sich herkömmliche Leuchtstofflampen gegen LED-Röhren austauschen?
Das ist problemlos möglich, vor allem dann, wenn statt eines KVG ein EVG verwendet wird. Normale Leuchtstofflampen an konventionellen Vorschaltgerät benötigen Starter für den Aufbau der Zündungsspannung. Diese Ausführung ist durch das Flackern beim Einschalten bekannt. Leuchten an einem EVG arbeiten ohne Starter, bei ihnen gibt es kein Flackern.
LED-Röhren sind für beide Vorschaltgerätetypen verfügbar, allerding benötigen KVG-Typen spezielle LED-Starter. Wichtig ist außerdem, dass die LED-Röhren dem Typ T8 entsprechen, also standardisierte Werte für Durchmesser, Leistung und Länge aufweisen.
Viele EVGs für Halogen-Metalldampflampen sind mit einem Wieland-Stecker ausgestattet. Was ist darunter zu verstehen?
Der Wieland-Stecker wird immer dann genutzt, wenn der elektrische Anschluss absolut berührungs- und wacklungssicher sein muss. Im Gegensatz zu Schutzkontakt-Steckern gibt es beim Wieland-Stecker keine berührbaren metallischen Kontakte. Zudem sitzen die Kontaktstifte im Vergleich deutlich fester in den Anschlussbuchsen. Bei Schutzkontakt-Steckern kann es passieren, dass die Stifte wackeln und so bei hohen Strömen Lichtbögen erzeugen. Das erhöht die Brandgefahr.