Bei der Einrichtung eines neuen Raums und bei der Renovierung stellt sich die Frage, ob man sich für Leuchtstoff- oder LED-Leuchten entscheiden soll. Bei konventioneller Innenbeleuchtung ist der Rat einfach: beide Daumen hoch für Qualitäts-LEDs. In diesem Artikel werden wir die beiden Technologien unter den Bedingungen einer Zahnarztpraxis vergleichen. Wir zeigen, wie das Unvergleichliche oft verglichen wird (vor allem, wenn es um Energieeinsparungen geht) und gehen auf einige häufig gestellte Fragen ein:

Die Zahnmedizin ist eine der visuell anspruchsvollsten Tätigkeiten - vor allem wegen des häufigen Wechsels des Blicks zwischen großen Helligkeitsunterschieden. Um die Kontraste akzeptabel zu halten und eine vorzeitige Ermüdung der Augen bei Ärzten und Schwestern zu vermeiden, muss die intensive Beleuchtung des Operationssaals durch die Patientenbeleuchtung und die allgemeine Bürobeleuchtung ausgeglichen werden, gefolgt von der Beleuchtung für Sehaufgaben außerhalb des Stuhls. Diese Anforderungen übersteigen bei weitem die Beleuchtungswerte z. B. in Büros oder Wohnungen. Daher übertreffen die in der Zahnmedizin verwendeten Leuchten "normale" Leuchten nicht nur in Bezug auf die Lichtleistung, sondern auch in Bezug auf die Blendfreiheit oder die bessere Farbwiedergabe.

Große Energie- und Finanzeinsparungen?

Vergleichen wir die Beleuchtung einer Modellpraxis mit Leuchtstofflampen und LED-Leuchten. Um einen fairen Vergleich anzustellen, beleuchten wir mit den gleichen Werten, die dem ergonomischen Minimum entsprechen, und eine weitere Reduzierung der Leuchtenleistung würde bereits zu übermäßigen Kontrasten führen. Betrachten wir die Beleuchtung eines 5 × 4 Meter großen Musterzimmers mit einer Deckenhöhe von 2,6 Metern. Der Reflexionsgrad der Decke beträgt 0,7, der der Wände 0,5 und des Bodens 0,2. Der Wartungsfaktor (Marge) beträgt 0,8. Die Beleuchtungsstärke für den Patienten beträgt 3300 lx in einer Höhe von 1,3 m, mit einem indirekten Anteil an der Hauptleuchte von 50-60%. Die Gesamtbeleuchtungsstärke beträgt durchschnittlich 1200 lx in einer Höhe von 0,85 m. Die Leuchte über dem Stuhl hängt in einer Höhe von 2,1 m, die Zusatzleuchten sind an der Decke befestigt. Die Beleuchtung für andere Aufgaben wird hier nicht berücksichtigt. Alle Preise im folgenden Beispiel enthalten die Mehrwertsteuer.

Anschaffungskosten (ungefähre Marktpreise):

Leuchtstoffröhren

LED

¹ indirekte Komponente 60 %, ² nur direkte Komponente

Betriebskosten (ungefähre Marktpreise): Gehen wir von einem Strompreis einschließlich regulierter Leistungen von 5 CZK/kWh und einem Beleuchtungsbetrieb von 10 Stunden pro Tag, 5 Tagen pro Woche, 46 Wochen pro Jahr aus. Bei Leuchten mit Leuchtstofflampen gehen wir davon aus, dass der Austausch der Lampen im 10. Betriebsjahr (nach 24.000 h) 5.500 CZK kostet.

Technologie Elektrizitätsverbrauch pro Monat

Ersatz von Lichtquellen (für 1 Monat veranschlagt)

Die Entwicklung der Gesamtkosten für beide Optionen ist in Abbildung 1 dargestellt.

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FAZIT: Bei den gezeigten Preisen und Wattagen amortisieren sich LED-Zahnarztleuchten im Vergleich zu Leuchtstofflampen bereits nach 12 Jahren Betriebsdauer. Nach 15 Jahren erwägen viele jedoch bereits eine komplette Renovierung der Praxis. Das Beispiel lässt sich leicht an die Marktentwicklung anpassen: Die LED-Technologien entwickeln sich rasant und es ist zu erwarten, dass die Lichtausbeute weiter steigt. Auch der Anschaffungspreis von Spezialleuchten sinkt, wenn auch langsamer als bei der Allgemeinbeleuchtung. Bei Leuchtstofflampen ist das Potenzial für weitere Effizienzsteigerungen bereits ausgeschöpft und ein Preisrückgang ist nicht absehbar, eher im Gegenteil.

LEDs erwärmen sich nicht, sie leuchten mit kaltem Licht?

Sowohl Leuchtstofflampen als auch LEDs erzeugen Wärme, wenn auch im Falle von LEDs in wesentlich geringerem Maße. Ein Teil des Stroms, der durch die Lampe fließt, wird immer in Wärme umgewandelt. LEDs sind sehr wärmeempfindlich und eine Überschreitung der zulässigen Temperatur führt zu einer drastischen Verkürzung ihrer Lebensdauer. Die Kühlung ist daher ein wichtiger Bestandteil des Leuchtendesigns. Werden die Wärmegewinne - nicht nur von Leuchten - bei der Planung der Klimatisierung unterschätzt, kann dies zu einem unerwünschten Temperaturanstieg am Arbeitsplatz führen.

Fazit: Auch LEDs erzeugen Wärme und eine Überhitzung verkürzt ihre Lebensdauer.

Sind LEDs um ein Vielfaches effizienter als Leuchtstofflampen?

Es müssen Vergleichsgrößen verglichen werden. Die spezifische Leistung der Lichtquelle (z.B. der Leuchtstofflampe selbst oder des LED-Chips) und der Betriebswirkungsgrad der Leuchte werden als Brutto- und Nettolohn zueinander in Beziehung gesetzt. Der Wirkungsgrad eines LED-Chips ist nicht dasselbe wie der Wirkungsgrad einer Leuchte. Verluste treten vor allem im optischen System der Leuchte und in den Stromversorgungskomponenten auf. Die Verwechslung dieser "Wirkungsgrade" (beide in lm/W) - ein häufiger Trick in Werbematerialien - kann zu unrealistischen Angeboten und einem unterdimensionierten Beleuchtungsprojekt führen, das teurer werden kann, wenn die gemessenen Werte nicht den Anforderungen der Hygienenorm entsprechen.

Beim Vergleich von Lichtquellen oder Leuchten sollte auch deren Farbwiedergabe-Index (Ra) berücksichtigt werden. In der Zahnmedizin wird die höchste Klasse von Ra ≥ 90 verwendet, für Büros oder Wohnräume die mittlere Klasse Ra ≥ 80 und für Flur- oder Garagenbeleuchtung Ra ≥ 70.

Fazit: Die meisten LED-Leuchten mit gestreutem Licht auf unserem Markt sind etwa 30-50 % effizienter als vergleichbare Leuchtstofflampenleuchten.

Hat die Europäische Union die Leuchtstofflampen verboten?

Die endgültige Verabschiedung des Vorschlags Nr. D059564/02, der die Ökodesign-Anforderungen für Lichtquellen und ihre Stromversorgungsbauteile verschärft, wird erwartet. Die folgenden Überlegungen basieren auf der Annahme, dass die neue Verordnung wie vorgeschlagen angenommen wird. Ab dem 1. September 2021 soll die neue Verordnung die bestehenden Verordnungen 244/2009 (bekannt als "Glühlampenverbot"), 245/2009 und 1194/2012 ersetzen. Kompaktleuchtstofflampen ("Energiesparlampen") mit Glühwendel werden das gleiche Schicksal erleiden wie Glühlampen.

Ab dem 1. September 2023 sollen T8-Leuchtstofflampen (Ø 25 mm) in den Längen 60, 120 und 150 cm (d. h. Wattagen von 18, 36 und 58 W) einen unerreichbaren Wirkungsgrad haben. Für ältere Leuchten (einschließlich derjenigen über dem Behandlungsstuhl) wird es also irgendwann keine Ersatzleuchtstofflampen mehr geben. In der Praxis ist es möglich, "normale" T8-Leuchtstofflampen zu finden, die weit über 50 Jahre halten. Mit der Verordnung wird offensichtlich versucht, unwirtschaftliche Leuchten mit Startern und Drosseln aus dem Verkehr zu ziehen. Jeder Ersatz von T8-Leuchtstofflampen durch so genannte "LED-Röhren" würde die Zustimmung des Leuchtenherstellers erfordern.

Die neue Verordnung stellt vernünftige Anforderungen an dünne T5-Leuchtstofflampen (Ø 16 mm) und sieht daher deren weitere Verwendung vor. Dieser Lampentyp wird als die "Spitze der Evolution" der Leuchtstofflampen bezeichnet. Die Lebensdauer von T5-Lampen beträgt in der Regel 30-40 Jahre und ihr vorzeitiger Austausch wäre unwirtschaftlich.

Die neue Verordnung legt auch Messmethoden fest und führt Anforderungen für die Zulassung von Beleuchtung ein. Außerdem steht eine Änderung der Verordnung über die Kennzeichnung von Lichtquellen an, durch die die Effizienzklassen A bis G neu definiert werden, so dass die meisten heute verwendeten Leuchtstofflampen und LEDs von der höchsten Klasse A in die niedrigsten Klassen F oder G fallen werden.

Fazit: Die bevorstehende Beschränkung betrifft ältere T8-Leuchtstofflampen und nicht neuere T5-Leuchtstofflampen in moderneren Leuchten.

Können LED-Leuchten auch repariert werden?

Der Austausch von Leuchtstofflampen in der Leuchte wird in der Regel vom Benutzer selbst vorgenommen. Das Auswechseln von LEDs hingegen muss in der Regel einem autorisierten Servicezentrum anvertraut werden. Bei einigen Leuchten kann die Lichtquelle überhaupt nicht ausgetauscht werden. Der Hersteller muss dies in der Gebrauchsanweisung angeben. Die normale zweijährige Garantie wird von vielen LED-Leuchtenherstellern verlängert - zum Beispiel auf 5 Jahre. Angesichts der erwarteten Lebensdauer von LED-Leuchten - oft 50.000 Stunden (etwa 22 Jahre) - ist es jedoch entscheidend, dass sich der Hersteller verpflichtet, die Verfügbarkeit von Ersatzteilen für einen bestimmten Zeitraum zu gewährleisten. Die LED-Technologie entwickelt sich nach wie vor rasant, und in den Leuchten wird eine Vielzahl von Lichtmodulen verwendet. Wenn ein Typ nicht mehr hergestellt wird, gibt es keinen Ersatz. Leuchtstofflampen hingegen sind genormt und können durch kompatible Typen verschiedener Hersteller ersetzt werden.

Ähnlich verhält es sich mit den Leistungskomponenten. Bei LED-Leuchten, insbesondere wenn sie mit Dimmfunktion, Lichttonänderung oder Fernsteuerung ausgestattet sind, sind die Leistungs- und Steuerkomponenten in der Regel für die jeweilige Leuchte maßgeschneidert und können nicht durch einen beliebigen Serientyp ersetzt werden. Elektronische Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen sind dagegen genormt, und es gibt nur eine begrenzte Anzahl von Typen im Einsatz.

Den Kunden kann daher empfohlen werden, sich vor dem Kauf der Leuchte über die Möglichkeit des Austauschs von Leuchtmitteln und Stromversorgungskomponenten und deren Verfügbarkeit nach Ablauf der Garantiezeit zu informieren.

Fazit: Die dynamische Entwicklung der LED-Technologie bringt eine gewisse Unsicherheit hinsichtlich der langfristigen Verfügbarkeit von Ersatzteilen mit sich.

Zusammenfassung

Für den Kunden, der die neueste Technologie verlangt, sind LED-Leuchten die naheliegende Wahl. Der konservativere Kunde kann sich schon heute für günstigere Leuchtstoffleuchten mit etwas höherem Verbrauch entscheiden und auf die nächste Generation von LED-Leuchten warten, bis sich die turbulente Entwicklung etwas beruhigt hat, eine stärkere Standardisierung der Komponenten eintritt, sich Abläufe im Kundendienst und die Verfügbarkeit von Ersatzteilen etabliert haben. Außerdem ist bei LED-Spezialleuchten in Zukunft mit einer deutlichen Verbesserung des Preis-/Leistungsverhältnisses zu rechnen.