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Erweiterte Quellenangaben und Erläuterungen zu:
Physik konkret, Nr. 8 (April 2010): „Zum Glühlampen-Ausstieg“

[1] Die EU-Verordnung 244/2009 (18.3.2009) stellt Mindestanforderungen an die Effizienz und umweltgerechte Gestaltung (Ökodesign) von Haushaltslampen.

[2] Umweltbundesamt, Presseinformation Nr. 25/2009 (13.5.2009)

[3] Ab dem 1.9.2010 ist die Bezeichnung „Energiesparlampe“ Leuchten vorbehalten, die um mindestens 75 Prozent sparsamer sind als eine Glühlampe, siehe: Umweltbundesamt, Beleuchtungstechnik mit geringerer Umweltbelastung (18.3.2009)

[4] Europäische Union, Presseinformation IP/08/1909 (8.12.2009) sowie Stromverbrauch von Hessen (2008): 38,9 Milliarden Kilowattstunden, Quelle: BDEW (Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft) aufgrund von Berechnungen des BDEW und des Statistisches Bundesamts

[5] Für die Lebensdauer einer Energiesparlampe werden – je nach Fabrikat und Qualität – Zeitspannen im Bereich von 1.500 bis 15.000 Stunden angegeben [2, 12, ecotopten.de]. Fakt ist allerdings, dass Energiesparlampen allmählich an Helligkeit verlieren [Öko-Institut, Energiesparlampe als EcoTopTen-Produkt (2004)], ehe sie komplett verlöschen. Der Zeitpunkt, zu dem die Helligkeit auf 80 Prozent ihres Anfangswertes gesunken ist, wird mitunter als nutzbare Lebensdauer bezeichnet. Eine Untersuchung der Stiftung Warentest von 28 Energiesparlampen [4/2010 test] konstatierte bei zwölf der getesteten Lampen eine nutzbare Lebensdauer von weniger als 3.000 Stunden. Sieben andere Lampen hingegen blieben auch nach 6.000 Betriebsstunden oberhalb der besagten 80-Prozent-Marke.

[6] Diese Zahl ergibt sich bei Annahme, dass die mehr als 200 Millionen Glühlampen, die in Deutschland pro Jahr über den Ladentisch gehen, durch Energiesparlampen ersetzt werden. Quelle: Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI), Weißbuch Energie-Intelligenz (2008)

[7] Ein einzelner Block eines Steinkohlekraftwerks hat eine typische Leistung von 700 Gigawatt und produziert demnach jährlich 6,1 Milliarden Kilowattstunden an Energie. Zum Vergleich: Das jährliche Einsparpotential durch Energiesparlampen wird mit 7,5 Milliarden Kilowattstunden veranschlagt [5].

[8] Umweltbundesamt, Bye bye Glühbirne! (2009)

[9] BUND, Die Energiesparlampe (2009)

[10] BWK 6/2009 (Sonderdruck), Energieverbrauch 2007: Analyse nach Anwendungsbereichen (mechanische Energie, Prozesswärme, Raumheizwärme, Beleuchtung sowie Information und Kommunikation), Daten: AG Energiebilanzen, BDEW-Projektgruppe Nutzenergiebilanzen, IfE/TU München

[11] Deutsche Umwelthilfe, Energiesparlampen (Informationsblatt 10032-092)

[12] VITO, Preparatory Studies for Eco-design Requirements of EuPs, Lot 19: Domestic lighting, Oktober 2009 (Final Report), Study for the European Commission

[13] Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW), Nachhaltigkeitseffekte durch Herstellung und Anwendung nanotechnologischer Produkte (2004)

[14] Hierzulande werden bislang 35 bis 46 Prozent (je nach Quellenangabe) der Energiesparlampen fachgerecht entsorgt, siehe [9, 11, 12].

[15] Erläuterungen zu den Abbildungen:

Energieverbrauch: Die Daten zum Energieverbrauch in der Produktionsphase beruhen auf [12, Seite 145 und 157]. Diese Studie betrachtet keine realen Lampen sondern modellhafte Durchschnittsgeräte: Darunter eine 54-Watt-Glühlampe und eine 13-Watt-Energiesparlampe (Kompakt-Leuchtstofflampe) [12, Seite 137]. Die Daten zur Nutzungsphase folgen aus eigener Berechnung. Für die Energiesparlampe wurde eine Brenn- beziehungsweise Lebensdauer von 10.000 Stunden angenommen, für die Glühlampe wurden 1.000 Stunden angesetzt. Hierbei handelt es sich um typische Richtwerte. Unter der Annahme, dass die Leuchtkraft einer 54-Watt-Glühlampe derjenigen einer 13-Watt-Energiesparlampe gleichkommt - was näherungsweise gilt -, sind also insgesamt zehn Glühlampen notwendig, um in der Summe die gleiche Lichtmenge zu erzeugen wie eine Energiesparlampe.

Der Energieverbrauch während der gesamten Nutzungsphase ist dann:

Von zehn 54-Watt-Glühlampen:
54 Watt x 10 x 1.000 Stunden = 540 Kilowattstunden

Von einer 13-Watt-Energiesparlampe:
13 Watt x 10.000 Stunden = 130 Kilowattstunden

In „Physik konkret“ ist der Energieverbrauch während der gesamten Nutzungsphase (Lebensdauer) angegeben. Es sei an dieser Stelle aber darauf hingewiesen, dass in der Literatur häufig der Energieverbrauch auf ein Jahr bezogen wird, unter der Annahme, dass eine Lampe täglich für eine gewisse Zeit (zum Beispiel für drei Stunden) in Betrieb ist. Die durchschnittliche Brenndauer pro Jahr wäre demnach 1.095 Stunden. In diesem Fall ist es sinnvoll, eine Energiesparlampe mit nur einer Glühlampe zu vergleichen.

Der jährliche Energieverbrauch in der Nutzungsphase ist dann:

Von einer 54-Watt-Glühlampe:
59 Kilowattstunden

Von einer 13-Watt-Energiesparlampe:
14 Kilowattstunden

Aus dem Energieverbrauch lässt sich der CO2-Ausstoß ableiten, den eine Lampe letztlich verursacht, sofern die benötigte Energie durch Verbrennung fossiler Brennstoffe bereitgestellt wird. In Deutschland lag der CO2-Emissionsfaktor im Jahr 2007 bei 560 Gramm CO2 pro Kilowattstunde (vorläufige Angaben). Hierbei handelt es sich um einen Durschnittswert, der die Beitrage der diversen Energieträger (Kohle, Erdgas, Kernenergie, Erneuerbare Energien) zum deutschen Strommix berücksichtigt. Für 2008 wird ein Emissionsfaktor zwischen 580 und 590 Gramm pro Kilowattstunde erwartet [Umweltbundesamt].

Nimmt man den 2007er-Wert als Berechnungsgrundlage, dann ist der CO2-Ausstoß während der gesamten Nutzungsphase wie folgt:

Von zehn 54-Watt-Glühlampen:
302 Kilogramm

Von einer 13-Watt-Energiesparlampe:
73 Kilogramm

Derweil liegt der jährliche CO2-Ausstoß (Betriebsdauer: 1.095 Stunden, siehe oben) bei:

Von einer 54-Watt-Glühlampe:
33 Kilogramm

Von einer 13-Watt-Energiesparlampe:
8 Kilogramm

Quecksilber-Emission: Quecksilber ist in Kohle enthalten und wird daher auch bei der Kohleverbrennung zur Stromerzeugung freigesetzt. Die Filteranlagen der Kohlekraftwerke können diese Emissionen nur teilweise zurückhalten. In der Literatur findet man verschiedene Angaben darüber, wie viel Quecksilber auf diesem Wege in die Umwelt gelangt. Die folgenden Daten berücksichtigen den Anteil der Kohleverbrennung (EU: 31 Prozent, Deutschland: fast 50 Prozent) am jeweiligen „Strommix“.

[12, Seite 147]:
für die EU: 0,016 Milligramm pro Kilowattstunde Strom

EcoTopTen-Kriterien für Energiesparlampen, Öko-Institut (8. Juni 2008), Seite 2:
für Deutschland: 0,0147 Milligramm pro Kilowattstunde Strom

[13, Seite 217]:
für Deutschland: 0,012 Milligramm pro Kilowattstunde Strom

Angesichts dieser Spannbreite (und der undurchschaubaren Berechnungsgrundlage: auf EU-Ebene wäre eigentlich ein relativ niedriger Emissionsfaktor zu erwarten, weil die Kohleverbrennung nur 31 Prozent zum europäischen Strommix beiträgt) wurde in „Physik konkret“ für Deutschland ein Mittelwert von 0,013 Milligramm pro Kilowattstunde angesetzt (gerundeter Mittelwert der oben genannten Daten für Deutschland). Damit kann die Quecksilber-Emission während der Produktion- und der Nutzungsphase unmittelbar aus dem Energieverbrauch berechnet werden.

Konkrete Zahlenwerte zur Quecksilber-Emission während des Lebenszyklus von Glüh- und Energiesparlampem finden sich übrigens auch in [12, Kapitel 5.2] und [13, Tabelle 40].

Zum Quecksilber-Gehalt von Energiesparlampen: Der gesetzlich zugelassene Höchstwert liegt mittlerweile bei 5 Milligramm (europäische Richtlinie 2002/95/EG (RoHS)). Ältere Modelle können größere Mengen enthalten. Markenprodukte kommen derzeit mit etwa 2 bis 4 Milligramm aus [9, 13].

Weitere Informationen

Umweltbundesamt, Energiesparen/Licht

Bundesumweltministerium, Alle Informationen zum Glühlampenausstieg / Nationaler Energieeffizienzplan, Strategie des Bundesumweltministeriums (2008)

Deutsche Umwelthilfe, Info-Materialien

Licht 3/2009, Wie gesund sind Glühlampen?, Steffen Franke, Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie

dena, Mindestenergieeffizienzstandards für Haushaltsbeleuchtung in der EU, Hintergrundpapier (14.08.2009)

Physik Journal 5 (2006) Nr. 4, Energiesparend leuchten

IEA/OECD, Light’s Labour’s Lost (2006)

 
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