Vergleich Vorschaltgerät KVG, VVG und EVG für energieeffizienten Betrieb

Für den Betrieb von energiesparenden Leuchtmitteln wird für den Start und Betrieb ein Vorschaltgerät benötigt. Diese Vorschaltgeräte haben sich im Laufe der Zeit immer wieder weiterentwickelt und wurden im Stromverbrauch immer sparsamer. Angefangen hat man mit einem Konventionellen Vorschaltgerät (KVG), welches aber einen erheblichen Anteil an den Energiekosten der Leuchte hatte. Vorschaltgeräte sind aktuell in der 3. Generation angekommen und werden immer wieder weiterentwickelt. Die nächsten größeren Entwicklungen gehen bei LED in Richtung der sogenannten Driver, hier werden Vorschaltgeräte als Driver (zu Deutsch Treiber) bezeichnet.

Vergleich Stromverbrauch KVG, VVG und EVG mit Leuchtmittel

Vergleich Stromverbrauch KVG, VVG und EVG mit Leuchtmittel

 

Unterschied der Leuchtmittel:

Leuchtmittel Lichtausbeute Vorschaltgerät nötig  
Glühlampe 10.. 14 lm/Watt
nein
 
Halogenlampe 25 lm/Watt
nein
IRC Halogenlampe 30 lm/Watt
nein
Leuchtstoffröhre 70 lm/Watt
ja
mit Vorschaltgerät
3-Band Leuchtstoffröhre 95 lm/Watt
ja
Natrium - Hochdruckdampflampe bis 150 lm/Watt
ja
Halogen - Metalldampflampe bis 120 lm/Watt
ja
Quecksilber - Hochdrucklampe bis 58 lm/Watt
ja
LED ca. 60 lm/Watt
ja

Aus der oben stehenden Tabelle sieht man deutlich, dass bei einer höheren Lichtausbeute die Verwendung eines Vorchaltgerätes unumgänglich ist. Anders ausgedrückt, muss man für die bessere Lichtausbeute den Verlust der Vorschaltgeräte in Kauf nehmen, um so den höheren Wirkungsgrad des Leuchtmittels zu erreichen. Ein Vorschaltgerät, welches weiterentwickelt ist und einen geringeren Stromverbrauch hat, trägt als maßgeblich zum Gesamtwirkungsgrad der Lampe bei. (Lampe = Leuchtmittel + Vorschaltgerät). Der Verbot der alten Glühlampen ist auch aus der Energieeffizienz ersichtlich. Halogenlampen oder IRC Halogenlampen haben eine viel bessere Lichtausbeute als herkömmliche Glühlampen.

Eine Energiesparlampe ist im Grunde eine Leuchtstoffröhre mit einem integrierten Vorschaltgerät, d.h. das Vorschaltgerät, welches bei den Kompaktleuchtstofflampen in der Leuchte verbaut ist, hat die Energiesparlampe im Sockel eingebaut. Energiesparlampen  nahmhafter Herstellern haben in der Regel schon Elektronische Vorschaltgeräte (EVG) entwickelt und verbaut. Dem Verbraucher wird somit der Einsatz eines energieffizienten Leuchtmittels mit einer hohen Lichtausbeute sehr einfach gemacht.

Konventionelles Vorschaltgerät:

Das erste Vorschaltgerät, das entwickelt wurde, ist das Konventionelle Vorschaltgerät, welches aus einer Induktivität, einer Drossel und einem Eisenkern, der meist mit Kupfer umwickelt ist, besteht. Der Nachteil der Konventionellen Vorschaltgeräte liegt in den Verlusten von ca. 10-20 % durch die Wirbelstromverluste im Kern und die Ummagnetisierung im Eisenkern, auch die Kupferverluste haben einen Anteil an den Gesamtverlusten des Vorschaltgerätes. Die Verschaltung eines Konventionellen Vorschaltgerätes erfolgt in Reihe zum Leuchtmittel, durch diese Schaltung ist es möglich den Strom des Leuchtmittels zu begrenzen. Der Nachteil dieser Anordnung ist, dass jedes Leuchtmittel das dazu passende Vorschaltgerät aufweisen muss. Für größere Anlagen hatten Konventionelle Vorschaltgeräte den weiteren Nachteil des hohen Blindstromanteils. Dieser wurde dann durch eine Drossel kompensiert, welche ebenfalls in Reihe zum Vorschaltgerät und des Leuchtmittels geschaltet war.
Vorschaltgeräte wurden in den Jahren 2002 bzw. 2005 (bessere Energieeffizienzklasse) verboten, der Nachfolger der Konventionellen Vorschaltgeräte war das Verlustarme Vorschaltgerät (VVG).

 

Berechnungsbeispiel
 

Leuchtmittel
Vorschaltgerät KVG
Stromverbrauch KVG
Betriebskosten / Jahr *
1x 58 Watt
ca. 13 Watt
71 Watt
21,3 €
2x 58 Watt
ca. 26 Watt
142 Watt
42,3 €
1x36 Watt
ca. 8 Watt
44 Watt
13,2 €
2x36 Watt
ca. 16 Watt
88 Watt
26,4 €

* Betriebsstunden / Jahr = 2.000 Stunden, Stromkosten = 0,15 Cent/kwh
 

Verlustarmes Vorschaltgerät:

Die Weiterentwicklung des Konventionellen Vorschaltgerätes war das Verlustarme Vorschaltgerät. Die Verlustleistung wurde hier um einiges reduziert. Der Nachteil, der damit verbunden war, war die Baugröße, welche ein wenig zugenommen hatte. Verlustarme Vorschaltgeräte sind bei den gängigsten Leuchten eingebaut und bieten somit lange den Standard bei Vorschaltgeräten. Nach dem Einschalten der Lampe schließen Bimetallkontakte des Verlustarmen Vorschaltgerätes und der Vorheizstrom fließt über Eletroden der Lampe und erhitzt diese anschließend. Kurze Zeit darauf öffnen die Kontakte des Glimmstarters, der Strom wird unterbrochen und eine hohe Induktionsspannung zum Zünden des Leuchtmittels wird erzeugt. Ist die Zündung des Leuchtmittels nicht erfolgreich, so wiederholt sich der Startvorgang solange, bis die Zündung des Leuchtmittels erfolgreich war. Die Verluste des Verlustarmen Vorschaltgerätes betragen ca. 14% von der Leistung des Leuchtmittels. 

Berechnungsbeispiel
 

Leuchtmittel
Vorschaltgerät VVG
Stromverbrauch VVG
Betriebskosten / Jahr *
1x 58 Watt
ca. 8 Watt
66 Watt
19,8 €
2x 58 Watt
ca. 16 Watt
132 Watt
39,6 €
1x36 Watt
ca. 5 Watt
41 Watt
12,3 €
2x36 Watt
ca. 10 Watt
82 Watt
24,6 €

* Betriebsstunden / Jahr = 2.000 Stunden, Stromkosten = 0,15 Cent/kwh
 

Elektronisches Vorschaltgerät:

Die neueste Generation bei Vorschaltgeräten ist das sogenannte Elektronische Vorschaltgerät. Dieses Vorschaltgerät ist eine technologische Neuentwicklung, was die Technologie der Vorschaltgeräte betrifft. Durch moderne Leistungselektronik ist es nun möglich, nicht mehr auf einen Eisenkern als Grundkonzept zurückzugreifen, sondern man wählt den Weg einer höheren Frequenz. Ein Leuchtmittel, das mit einem Elektronischen Vorschaltgerät betrieben wird, ist nicht mehr am 50 Hz Netz unterwegs, sondern arbeitet bei einer Frequenz von bis zu 50.000 Hz. Der Vorteil, der daraus resultiert, ist, dass die Ladungsträger bei jeder Halbwelle nicht mehr abgebaut werden können, sondern ständig präsent sind. Das Ergebnis des Elektronischen Vorschaltgerätes ist ein höherer Lichtstrom bei selber Wattzahl. Man benötigt somit nicht mehr 58 Watt für die selbe Helligkeit, sondern es genügt die Lampe mit 49 Watt zu betreiben. Um dies zu realisieren, ist bei einem Elektronischen Vorschaltgerät nach dem Eingangsfilter ein Gleichrichter und eine Glättung für die Gleichspannung angebracht. Diese Bauteile sind nötig, um die feine Steuer und Lichtregelung vor Netzschwankungen zu schützen. Der Vorteil des Elektronischen Vorschaltgerätes liegt nicht nur in den geringeren Energiekosten im Betrieb, sondern bietet auch viele weitere Vorteile:
* geringere Leistungsaufnahme im Betrieb gegenüber herkömmlichen Vorschaltgeräten
* längere Lampenlebensdauer durch festgelegten und geregelten Lampenstart
* geringerer Lichtstromrückgang über die Lebensdauer des Leuchtmittels
* Gleichstrombetrieb möglich, Einsatz in Notbetrieb möglich
* keine Kompensation des Blindstromanteils nötig, Leistungsfaktor ist kapazitiv
* flackerfreier Start des Leuchtmittels
* Sicherheitsabschaltung bei deaktivierten Lampen und damit kein Flackern am Ende der Lampenlebensdauer
* automatische Wiedereinschaltung nach Lampenwechsel - Wartungskomfort wird erhöht

Berechnungsbeispiel
 

Leuchtmittel
Vorschaltgerät EVG
Stromverbrauch EVG
Betriebskosten / Jahr *
1x 58 Watt
ca. 4,5 Watt
62,5 Watt
18,75 €
2x 58 Watt
ca. 9 Watt
125 Watt
37,5 €
1x36 Watt
ca. 3 Watt
39 Watt
11,7 €
2x36 Watt
ca. 6 Watt
78 Watt
23,4 €

* Betriebsstunden / Jahr = 2.000 Stunden, Stromkosten = 0,15 Cent/kwh
 

Austausch Konventionelles / Verlustarmes Vorschaltgerät gegen ein Elektronisches Vorschaltgerät:

 

Aus unserem Berechnungsbeispiel ist klar ersichtlich, dass der Austausch eines Konventionellen oder Verlustarmen Vorschaltgerätes sehr wohl auch eine gute Amortisation mit sich zieht. Berechnet man noch die Wartungskosten des Leuchtenwechsels, die Kosten des Starters und die häufigeren Leuchtmittel, rechnet sich ein Austausch der Konventionellen Vorschaltgeräte sehr rasch. Der Starter wird bei einem Elektronischen Vorschaltgerät nicht mehr benötigt, der ständige Wechsel und die Materialkosten fallen somit weg. 

Vorschaltgert-Vergleich_EVG-KVG

Die obenstehende Grafik veranschaulicht noch einmal kurz die Vorteile des Elektronischen Vorschaltgerätes bei Kompaktleuchtstofflampen. Die Lebensdauer und die Schalthäufigkeit wird durch das Elektronische Vorschaltgerät drastisch erhöht. Um also die wirklichen Kosten bzw. Ersparnisse bei Vorschaltgeräten zu beurteilen, ist eine wirtschaftliche Berechnung über mehrere Jahre nötig. Nur die Stromkosten alleine sind somit nicht die Einsparungsmöglichkeit bei der Wahl des Vorschaltgerätes.

Bei einem Austausch der Konventionellen Vorschaltgeräte gegen Elektronische Vorschaltgeräte ist es oft eine wirtschafltiche Überlegung, ob man nicht die ganze Leuchte wechselt. Hat man doch öfter mehr als 2 Leuchtmittel in einer Lampe eingebaut und somit würde sich  die Arbeitszeit überproportional erhöhen, um alle Verdrahtungen zu erledigen, die nötig sind bei einem Austausch eines Vorschaltgerätes. Rasterleuchten mit 4x18 Watt haben sehr oft zwei Konventionelle Vorschaltgeräte eingebaut. Der ganze Austausch einer Rasterleuchte ist daher sehr oft schnell und mit geringeren Gesamtkosten verbunden, als der reine Tausch eines Vorschaltgerätes.

Lebensdauer Elektronisches Vorschaltgerät:

Elektronische Bauteile der Leistungselektronik haben eine sehr hohe Lebensdauer und es ist fast keine Verschleißerscheinung mehr vorhanden bei den elektronischen Bauteilen. Elektronische Vorschaltgeräte haben eine Lebensdauer von 50.000 bis 100.000 Stunden, wobei die Lebensdauer stark von der Temperatur abhängig ist. Bei einer Temperaturerhöhung im Betrieb von 40°C auf 50 °C ist eine Lebensdauer von ca. 50.000 Stunden zu erwarten, wobei bei 40 °C Arbeitstemperatur eine Lebensdauer von ca. 100.000 Stunden zu erwarten ist. Man sieht also, dass ein Elektronisches Vorschaltgerät sehr viel länger lebt, als die Leuchtmittel, welche eingesetzt werden. Berechnet man diese Ersparnis der Stromkosten bei einer 2x58 Watt Lampe nur auf die Lebensdauer, so würde man 255 € sparen. Nicht miteingerechnet sind die Arbeitszeit für den geringeren Leuchtenwechsel, die Ersparnis der Starter, der weniger benötigten Leuchtmittel und eine Stromerhöhung auf die nächsten Jahre gerechnet.

LED Tube als Ersatz der Leuchtstoffröhre

LED TubeDurch den Austausch der Leuchtstoffröhren T8 kann man die Energiekosten dramatisch senken. Wir zeigen in unserem kurzen Bericht wie man die Leuchtstoffröhren richtig tauschen soll. LED Leuchtstoffröhren richtig Umrüsten und Kosten sparen.

LED Leuchtstoffröhren können die Stromkosten von KVG Leuchtstofflampen erheblich senken. Durch den Fachgerechten Umbau mit qualitativ hochwertigen LED Tubes ist auch in einigen Jahren noch das optimale Lichtergebnis Garantiert.

 

Wichtig Kriterien für die Umrüstung auf LED Tubes:

  • Qualitativ hochwertige LED Tubes
  • Umrüsten nach Norm DIN EN 62776
  • drehbare LED Tubes für das optimale Lichtbild
  • Langlebige LED Tubes


 

3193
com_content.article
(82 Bewertungen, durchschnittlich 3.80 von 5)
Vergleich KVG,VVG,EVG3.80 von 50 basiert auf 82 Bewertungen.


Ähnliche Artikel