Halogen-Glühlampen
Halogen-Glühlampen
Halogenlampen sind - wie die klassischen Glühlampen - Temperaturstrahler. Im Gegensatz zur Glühlampe weist eine Halogenlampe jedoch keine typische Kolbenschwärzung auf. Der Grund hierfür ist der Halogenkreisprozess, durch den der Lampenkolben über die gesamte Lampenlebensdauer klar bleibt. Deshalb gibt die Halogenlampe immer einen konstanten Lichtstrom ab und erzielt eine längere Lebensdauer, als die klassische Glühlampe. Dafür sind Spuren von Halogenen im Füllgas der Halogenlampe notwendig.
Definition: Temperaturstrahler
Temperaturstrahler - wie Standard-Glühlampen und Halogenglühlampen - erzeugen Licht, indem Strom durch einen Wolframdraht fließt. Dieser Wolframdraht kann auf Temperaturen bis über 3000° Celsius erhitzt werden. Dabei werden bis zu 10 % der aufgewendeten Energie in sichtbares Licht umgewandelt.
Kolbenschwärzung bei Standard-Glühlampen
Vom glühenden Wolframdraht dampfen im Lampenbetrieb Wolframmoleküle ab. Diese lagern sich an der kühleren Kolbeninnenwand ab. Daraus resultiert die typische Kolbenschwärzung bei Standard-Glühlampen mit fortgeschrittener Betriebsdauer. Ein Teil des erzeugten Lichts wird durch die Kolbenschwärzung zurückgehalten. Dadurch nimmt das Licht einer Glühlampe über die Lebensdauer immer mehr ab. Um den Lichtverlust so gering wie möglich zu halten, haben klassische Glühlampen deshalb einen großen Kolben. So können sich die Wolframteilchen über eine größere Fläche verteilen und die Anzahl der abgelagerten Wolframmoleküle pro Flächeneinheit bleibt gering.
Halogenzusatz verhindert Kolbenschwärzung
Bei einer Halogenlampe bleibt der Glaskolben im Gegensatz zur Standard-Glühlampe immer klar. Dafür sorgen geringste Mengen von einem Halogen, wie Jod oder Brom, in ihrem Füllgas. Die Halogene können zwar nicht verhindern, dass die Wolframatome von der heißen Wendel abdampfen, sie sorgen aber dafür, dass sich keine Wolframatome an der Kolbeninnenseite anlagern. Wie dies genau funktioniert, zeigt die nächste Graphik.
Halogen und Wolfram werden zu Wolframhalogenid
Bevor die abdampfenden Wolframteilchen die Kolbeninnenseite erreichen können, verbinden sich Wolfram- und Halogenmoleküle zu Wolframhalogeniden. Diese gasförmigen Wolframhalogenide lagern sich nicht als Belag am Kolben an, sondern bewegen sich aufgrund der thermischen Konvektion frei im Lampenkolben, bis sie wieder die Glühwendel erreichen.
Stetiger Halogenkreisprozess
An der Wendel spalten sich die Wolframhalogenide aufgrund der hohen Temperatur wieder in Halogen und Wolfram auf. Die Wolframteilchen lagern sich aber nicht wieder am heißen Wendelkörper an, sondern an den kühleren Stellen der Wendel, wie etwa den „Wendelbeinchen“. Daraufhin stehen die Halogene erneut für den Halogenkreisprozess zur Verfügung. Dadurch haben die Wolframatome keine Chance, sich auf der Innenseite des Glaskolbens anzulagern und ihn schwarz zu färben. So bleibt selbst der kleinste Kolben einer Halogenlampe immer klar. Dadurch wird der unvermeidliche Lichtstromrückgang, wie bei Standard-Glühlampen, über die Lebensdauer hinweg vermieden.
ALU-Reflektor und Kaltlicht-Reflektor Technologie
Halogenlampen mit Reflektor bieten jede Menge Vorteile. Sie sorgen für gerichtetes Licht, setzen Beleuchtungsakzente und schaffen dadurch eine professionellen Bereich wie Architektur- oder Shopbeleuchtung. Durch Cool-Beam-Technologie oder aluminiumbeschichtete Reflektoren entstehen robuste und leistungsstarke Halogenlampen für unterschiedliche Einsatzgebiete.
Die Halogen-Reflektorlampen
sind mit unterschiedlichen Abstrahlwinkeln erhältlich: von sehr schmal (vier Grad) bis zu sehr breit (60 Grad). Eine Übersicht bietet folgende Tabelle:
Bezeichnung Abkürzung Ausstrahlungswinkel
Super Spot SSP 4°
Spot SP 6-10°
Flood FL 24°
Wide Flood WFL 36-40°
Very Wide Flood VWFL 60°
Kaltlicht-Reflektorlampen: Cool-Beam-Technologie für wärmeempfindliche Objekte
Halogen-Glühlampen mit einem Kaltlichtreflektor eignen sich ideal für die Beleuchtung wärmeempfindlicher Objekte. Auch in der Medizin finden Kaltlichtreflektoren Verwendung. Der besondere Vorteil der Cool-Beam-Technologie: Die Wärme, also die Infrarotstrahlung, die beim Betrieb der Lampe entsteht, wird hauptsächlich nach hinten abgegeben. So entsteht eine bis zu 66 % reduzierte Wärmebelastung im Lichtbündel. Die Folge: wärmeempfindliche Objekte werden durch den Einsatz dieser Technologie geschont. Durch die zusätzliche, geringfügige Lichtabstrahlung nach hinten entstehen außerdem besondere Lichtakzente. Jedoch ist darauf zu schten, dass die Wärmeabstrahlung nach hinten bei der Beleuchtungsplanung ausreichend berücksichtigt wird.
Halogenlampen mit aluminiumbeschichtetem Reflektor: ideal für Deckeneinbau
Lampen mit klassischer Cool-Beam-Technologie können nicht in Leuchten verwendet werden, bei denen aufgrund ihrer Bauweise oder des Einsatzortes die Wärmeableitung nach hinten unzureichend ist. Dazu gehören insbesondere Einbauleuchten, wie beispielsweise Deckeneinbauleuchten. Der Grund: Kaltlicht-Reflektorlampen leiten zwei Drittel ihrer Wärmestrahlung nach hinten ab, was zur Überhitzung der Einbauleuchte führen kann. Die hohen Temperaturen können so die Betriebssicherheit der Beleuchtungsanlagen gefährden. Um das zu vermeiden, werden für Deckeneinbau Halogenlampen mit einem aluminiumbeschichteten Reflektor empfohlen. Halogenlampen mit einem aluminiumbeschichteten Reflektor strahlen im Gegensatz zu Kaltlicht Reflektorlampen kaum Wärme nach hinten, beispielsweise in die Deckenverkleidung, ab. Der Großteil der Wärme wird gemeinsam mit dem reflektierten Licht nach vorne abgestrahlt.
UV-Filter Technologie
Die UV-Filter-Technologie bietet weitreichende Vorteile und entspricht den strengsten UV-Grenzwerten.
Dotiertes Quarzglas: Reduzierung von UV-Strahlen
Der Hauptbestandteil der UV-Filter-Technologie ist das dotierte Quarzglas des Lampenkolbens. Dieses mit absorbierenden Substanzen angereicherte Quarzglas filtert im Gegensatz zu herkömmlichem Quarzglas die UV-Strahlung am gesamten Strahlungsspektrum der Lampe größtenteils heraus. So werden die kurzwelligen UV-C und UV-B-Strahlen weitestgehend zurückgehalten. Die langwellige UV-A-Strahlung wird auf die Hälfte reduziert.
Auf einen Blick: Vorteile der UV-Filter-Technologie von OSRAM
- Deutliche Unterschreitung der strengsten UV-Grenzwerte
- Reduzierte UV-bedingte Ausbleichwirkung
- Verringerung der UV-bedingten Materialbelastung innerhalb der Leuchte, insbesondere bei Kunststoffen
Es ist jedoch zu beachten, dass nicht nur die UV-Strahlung bei Materialien Veränderungen wie Verfärbung oder Ausbleichen verursacht. Auch das sichtbare Licht oder die Infrarotstrahlung können zu unerwünschten Veränderungen führen. Deshalb muss bei lichtempfindlichen Materialien immer auf eine adäquateBeleuchtungsstärke geachtet und die Farbechtheit geprüft werden.
Verbesserte Halogen Technologie IRC
Beste Lichtqualität und längere Lebensdauer als bei Standard-Halogenlampen sind nur einige der Vorteile der verbesserten Halogenlampen mit Infrarotbeschichtung. Hinter den Lampen steckt eine technisch hochwertige Halogen-Technologie, die durch ihre herausragenden Vorzüge überzeugt.
Vorteile der verbesserten Halogen-Technologie
◾ Konstante Lichtstärke und Farbeindruck über die gesamte Lebensdauer
◾ Natürliche Farbwiedergabe (Ra = 100)
◾ Hundertprozentige Dimmbarkeit
◾ Einfacher Ersatz herkömmlicher Halogenlampen
◾ Lange Lebensdauer und dadurch ökologisch wertvoll
◾ Geringere Wärmeentwicklung
Die technisch hochwertige Halogen-Technologie basiert auf zwei unterschiedlichen technischen Verfahren. Dazu zählen die IRC-Beschichtung und das Xenon-Verfahren. Beide Prinzipien haben ihre besonderen Eigenschaften und
finden sich bei der Herstellung von Halogenlampen wieder.
IRC-Verfahren: Infrarotbeschichtung bei Niedervoltlampen
IRC ist ein patentiertes Verfahren. Hinter dieser Abkürzung steckt der englische Begriff Infrared Coating (Infrarotbeschichtung). Diese spezielle Beschichtung wird außen auf den Lampenkolben aufgebracht und funktioniert wie eine Art Spiegel. Sie reflektiert die Infrarot-Wärmestrahlung zurück auf die Wendel. Im Zusammenhang mit einer speziellen Kolbengeometrie wird dadurch die Wendel zusätzlich aufgeheizt. So muss um die Wendel auf Betriebstemperatur zu bringen. Durch diese Wärmerückgewinnung steigt die Effizienz der Lampe. Lampen mit IR-Beschichtung erreichen eine mehr als doppelt so lange Lebensdauer als Standard-Halogenlampen unter den gleichen Bedingungen. Aufgrund der optimalen geometrischen Voraussetzungen wird das IRC-Verfahren vor allem bei den Niedervoltlampen (zwölf Volt) von OSRAM eingesetzt.
Halogenlampen für Spezialanwendungen
Lampen mit einer Infrarotbeschichtung überzeugen durch eine längere Lebensdauer als herkömmliche Halogenlampen. IRC-Lampen werden daher auch in Spezialanwendungen eingesetzt, insbesondere in den Bereichen der Flugfeldbeleuchtung und der Medizinbeleuchtung. Bei der Beleuchtung von Flugfeldern sind die Lampen hinsichtlich ihrer Lebensdauer optimiert und im Bereich der Medizin punkten die IRC-Lampen durch ihre hohe Lichtausbeute.
Xenon-Verfahren: Seltenes Edelgas reduziert den Wärmeverlust
Durch das Füllgas in der Lampe wird ein großer Teil der Wärme von der Wendel abtransportiert. Dadurch muss der Wendel zusätzliche Energie zugeführt werden, um sie auf Temperatur zu halten. Der Wärmeverlust hängt dabei von der Art des Füllgases in der Lampe ab. Durch die Verwendung von Xenon als Füllgas anstatt beispielsweise dem Edelgas Argon kann dieser Wärmeverlust reduziert werden. Wie das funktioniert? Je größer die Atome eines Gases sind, desto geringer ist dessen Wärmeleitfähigkeit und damit der resultierende Wärmeverlust. Xenon ist ein Gas mit geringer Wärmeleitfähigkeit. Durch dessen Einsatz und den damit verbundenen geringeren Wärmeverlust wird weniger elektrische Energie zum Aufheizen der Wendel benötigt. Außerdem verlangsamen die schweren Xenonatome noch zusätzlich das Abdampfen der Wolframatome von der Wendel. Dadurch verringert sich der Materialverlust an der Wendel und die Lebensdauer der Lampe wird entsprechend erhöht. Xenon ist jedoch ein sehr seltenes Edelgas und daher entsprechend teuer.