Wie aus der Bezeichnung Energiesparlampe (CFL) hervorgeht, zeichnen sich diese Lampen durch einen geringen Energiebedarf, einen hohen Wirkungsgrad und eine Mindestlebensdauer von über 10.000 Stunden aus. Es handelt sich dabei um kompakte Leuchtstofflampen mit verkürzter Rohrlänge und verringertem Röhrendurchmesser. Dadurch und durch die miniaturisierte Hochspannungselektronik konnten Energiesparlampen auf die Größe von Glühlampen verkleinert werden.

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Lichtstrom der verschiedenen Lichtquellen bezogen auf die Leistung

Vom Prinzip her wird bei der Energiesparlampe, die zu den Gasentladungslampen gehört, das Licht durch eine ionisierte Gassäule bei niedrigem Druck erzeugt. Die von den Elektroden durch Hitze emittierten Elektronen kollidieren dabei mit den Quecksilberatomen und geben Energie als UV-Licht ab. Die Ionisierung wird durch den elektrischen Strom aufrecht erhalten, der über zwei Elektroden zugeführt wird. Die Innenseite des Glaskörpers ist mit fluoreszierendem Phosphor beschichtet, das durch das UV-Licht angeregt wird und sichtbares Licht emittiert. Die Farbtemperatur der sichtbaren Lichtemission wird durch die Mischung der Leuchtstoffe bestimmt. Der Wirkungsgrad von Energiesparlampen steigt mit der Frequenz erheblich an.

Spektralverteilung von Sonnenlicht im Vergleich zu einer Glüh- und Energiesparlampe

Für die Zündung der Ionisierung werden Spannungen von etwa 1.000 Volt benötigt. Diese liefert ein Vorschaltgerät, dass mit Hochleistungshalbleitern, anstelle von Drosseln und Bimetallstartern, ausgestattet ist. Während der Ionisierung haben Fluoreszenzröhren einen negativen Widerstand, weswegen das Vorschaltgerät mit Strombegrenzern ausgestattet ist. Um die volle Lichtleistung zu erreichen, muss zuerst das vorhandene Quecksilber verdampfen, dieser Vorgang dauert je nach Außentemperatur ca. 60 bis 80 Sekunden.

Bei den klassischen mit Netzfrequenz arbeitenden Energiesparlampen war das Vorschaltgerät relativ groß. Aus diesem Grund und wegen der Verbesserung des Wirkungsgrades ging die Entwicklung hing zu elektronisch gesteuerten Energiesparlampen mit höherer Frequenz. Diese Entwicklung führte zu den Kompaktfluoreszenzröhren (CFL).

Energiesparlampe, Foto: Hama

Die elektronisch gesteuerten CFLs arbeiten mit freischwingenden Oszillatoren, dessen Signale als Rechtecksignale für die Steuerung der Schalttransistoren benutzt werden.