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KVG, VVG EVG Vergleich

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 EVG VVG KVG Vorschaltgerät

Vergleich EVG VVG KVG Vorschaltgerät

Unterschied der Leuchtmittel:

Vergleich Leuchtmittel
LeuchtmittelLichtausbeuteVorschaltgerät nötig
Glühlampe10 … 14 lm/Wattnein
Halogenlampe25 lm/Wattnein
IRC Halogenlampe30 lm/Wattnein
Leuchtstofflampe70 lm/Wattja
3-Band-Leuchtstoffröhre95 lm/Wattja
Natrium-Hochdruckdampflampebis 150 lm/Wattja
Halogen-Metalldampflampebis 120 lm/Wattja
Quecksilber-Metalldampflampebis 58 lm/Wattja
LEDbis 150 lm/Wattja
LED Retrofitbis 100 lm/Wattintegriert

Aus der oben stehenden Tabelle sieht man deutlich, dass bei einer höheren Lichtausbeute die Verwendung eines Vorschaltgerätes unumgänglich ist. Anders ausgedrückt, man muss 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 also maßgeblich zum Gesamtwirkungsgrad der Lampe bei. (Lampe = Leuchtmittel + Vorschaltgerät). Das Verbot der alten Glühlampen ist auch aus der Energieeffizienz erklärbar. 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 Hersteller 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:

Vorschaltgerät KVG

Vorschaltgerät KVG für Hochdruck Metalldampflampe

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 zum Leuchtmittel geschaltet war.
Vorschaltgeräte wurden in den Jahren 2002 bzw. 2005 (bessere Energieeffizienzklasse) verboten, der Nachfolger der Konventionellen Vorschaltgeräte war das Verlustarme Vorschaltgerät (VVG).

 

Berechnungsbeispiel KVG Vorschaltgerät

KVG Leuchten Berechnung
LeuchtmittelVorschaltgerät KVGStromverbrauch KVGBetriebskosten / Jahr *
1×58 Watt13 Watt71 Watt21.3 €
2×28 Watt26 Watt142 Watt42.3 €
1×36 Watt8 Watt44 Watt13.2 €
2×36 Watt16 Watt88 Watt26.4 €
*Betriebsstunden / Jahr 2.000 | 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 Elektroden 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 so lange, bis die Zündung des Leuchtmittels erfolgreich war. Die Verluste des Verlustarmen Vorschaltgerätes betragen ca. 14% der Leistung des Leuchtmittels.

VVG Berechnung
LeuchtmittelVorschaltgerät VVGStromverbrauch VVGBetriebskosten / Jahr *
1×58 Watt8 Watt66 Watt19.8 €
2×28 Watt16 Watt132 Watt39.6 €
1×36 Watt5 Watt41 Watt12.3 €
2×36 Watt10 Watt82 Watt24.6 €
*Betriebsstunden / Jahr 2.000 | 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, sind 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

EVG Berechnung
LeuchtmittelVorschaltgerät EVGStromverbrauch EVGBetriebskosten / Jahr *
1×58 Watt4.5 Watt62.5 Watt18.75 €
2×58 Watt9 Watt125 Watt37.5 €
1×36 Watt3 Watt39 Watt11.7 €
2×36 Watt6 Watt78 Watt23.4 €
*Betriebsstunden / Jahr 2.000 | 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 nach 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.

Vergleich KVG EVG Vorschaltgerät über Lebensdauer

Vergleich KVG EVG Vorschaltgerät über Lebensdauer

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 4×18 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 bei den elektronischen Bauteilen mehr vorhanden. 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 2×58 Watt Lampe nur auf die Lebensdauer, so würde man 255 € sparen. Nicht miteingerechnet sind die Arbeitszeit für den geringeren Leuchtenwechsel, die Ersparnis der Starter, die weniger benötigten Leuchtmittel und eine Stromerhöhung auf die nächsten Jahre.

LED Tube als Ersatz der Leuchtstoffröhre

LED Tubes können den Stromverbrauch von T8 Leuchtstoffröhren drastisch senken. Durch die integrierte Elektronik in einer LED Tube kann der Austausch vom KVG oder VVG sehr einfach erfolgen. Für den Austausch von EVG Leuchten sind spezielle LED Tubes notwendig die mit den elektronischen Vorschaltgeräten zusammen arbeiten können.

Ständige Weiterentwicklungen der LED Tubes haben einen Ausstrahlwinkel von Anfangs 120° auf mittlerweile über 300° vollzogen. Immer höhere Lumenpakete und geringere Leistungen machen LED Tubes zu einem richtigen Ersatz von Leuchtstoffröhren. Zu beachten ist jedoch immer das Alter der Leuchte, sind Kunststoffe schon spröde oder Bauteile vergilbt ist über den Austausch der gesamten Leuchte nachzudenken.

Passende LED Tubes finden Sie hier!

Durch 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.

Wichtige Kriterien für die Umrüstung auf LED Tubes:

  • Qualitativ hochwertige LED Tubes
  • Umrüsten nach NORM DIN EN 62776
  • drehbare LED Tubes für das optimale Licht
  • langlebige LED Tubes

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