Am 2012-04-25 01:09, schrieb Norbert Hahn:
> Richtig, denn es gibt da zwei Daten, die zu beachten sind:
>
> 1. Die abgegebene Wärmeleistung, in Watt ausgedrückt. Hier sind die 42W
> des Halogenleuchtmittels mit den zulässigen 60W von konventionellem
> Glühobst zu vergleichen.
Nein, ganz so einfach ist es nicht. Zunächst einmal: Die Gesamtwärme
entspricht exakt(!) der Aufnahmeleistung, denn am Ende wird auch alles
Licht in Wärme umgewandelt (Absorption). Der entscheidende Punkt ist
nur, *wo* dies geschieht. Ein Teil strahlt ja auch durchs Fenster nach
draußen und dann ins All, wo es irgendwann mal irgendwelche
interstellaren Staubwolken um ein par Yoctokelvin aufheizt...
Fall A: Standardglühlampe. Diese emittiert, sagen wir mal, 95% (ins
Blaue hinein geschätzt) der Anschlussleistung in Form von Licht
(einschl. IR) mit einem Spektrum ähnlich dem eines Planckstrahlers bei
2700 Kelvin (=Farbtemperatur \approx Glühfadentemperatur). 5% heizen den
Glaskolben und den Sockel auf. Technisch gesehen hat sie also einen
Wirkungsgrad von 95%. Davon ist aber der größte Teil Infrarot, so dass
pro Watt Strahlungsleistung nur ca. 12 Lumen an (sichtbarem!) Lichtstrom
abgegeben werden. Da das absolute Maximum bei 683 lm/W liegt (bei ca.
550 nm monochromatisch), wird dies gerne als Lichteffizienz von, in
diesem Fall, 2% bezeichnet, was aber ein Milchmädchenmass ist, da
monochromatisches grünes Licht eindach unpraktikabel ist. Maximal
möglich bei weißem Licht mit kontinuierlichen Spektrum sind etwa 250
lm/W (Planck zwischen 400 und 700 nm, außerhalb null). OK, dann wären
wir bei 5%.
Fall B: Wie A, jedoch mit geringfügig höherer Wendel- und somit
Farbtemperatur (ca. 2800 K), was die Lichtausbeute auf 15 lm/W erhöht.
Mit Niedervolt-Halogen sind ca. 3000-3200 K möglich, entsprechend 21 bis
27 lm/W. Geringfügig zusätzlich erhöht wird die Lichtausbeute durch eine
IR-reflektierende Schicht, die die Wärmeabgabe und damit die nötige
Heizleistung reduziert. Weiterer Unterschied: Es umhüllen nun zwei
Glaskörper die Glühwendel, also wird mehr Licht wieder absorbiert, d.h.
es werden vielleicht nur 90% der Anschlussenergie als Strahlung
abgegeben (wiederum: reiner Ratewert und nur als Beispielzahlen
gedacht!), der Rest heizt die Birne auf, was aber ggf. durch das
IR-Coating wieder wettgemacht wird, allerdings eben nur bezüglich des
Lichtstroms. Insgesamt dürfte der Anteil der im Leuchtmittel
festgehaltenen und dann konvektiv bzw. fernes IR abgegebenen Wärme bei
HV-Halogen etwas größer sein als bei konventionellen Glühfrüchten
gleicher Anschlussleistung.
Da aber zur Aufheizung von Leuchte und Fassung auch die abgegebene
Strahlung beiträgt (und dabei kommt es nicht auf sichtbar oder IR an,
sondern nur auf die Absorptionsspektren der umgebenden Bauteile. Was IR
reflektiert, sichtb. Licht aber absorbiert, wird durch Licht aufgeheizt,
während "Wärmestrahlung" es völlig kalt lässt, sogar im wörtlichen Sinne.
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Gruß,
Ingo