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Elektro-Toolbox
von Felix Albers, Betriebselektriker
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Leuchtstofflampe: Aufbau in 3D

Warum braucht eine Leuchtstofflampe Starter und Drossel? Hier zerlegst du eine Leuchte mit konventionellem Vorschaltgerät in 3D und siehst den Zündvorgang Schritt für Schritt. Danach geht es um die Fehlersuche an Röhre, Starter und Drossel und um die Entsorgung der quecksilberhaltigen Röhren.

Lädt einmalig rund 0,2 MB. Die Erklärungen unten funktionieren auch ohne 3D-Modell.

Schritt 1 von 8

Leuchtstofflampe mit Starter

Die klassische Leuchtstofflampe mit konventionellem Vorschaltgerät (KVG) und Starter. Heute meist durch LED oder elektronische Vorschaltgeräte ersetzt, aber in vielen Hallen noch verbaut. Mit Weiter wird sie zerlegt, mit Einschalten siehst du den Zündvorgang: erst glimmt der Starter, dann glühen die Wendeln, dann zündet die Röhre.

Die Bauteile im Überblick

  1. Röhre mit Leuchtstoff

    In der Glasröhre ist ein Edelgas mit etwas Quecksilberdampf. Die Gasentladung erzeugt unsichtbares UV-Licht, die weiße Leuchtstoffschicht innen wandelt es in sichtbares Licht um. Wegen des Quecksilbers gehören alte Röhren nicht in den Hausmüll, sondern zur Sammelstelle.

  2. Elektroden (Heizwendeln)

    An jedem Ende sitzt eine Wendel mit zwei Anschlussstiften. Vor dem Zünden werden die Wendeln vorgeheizt, dann geben sie leichter Elektronen ab. Ist eine Wendel unterbrochen, zündet die Röhre nicht mehr.

  3. Glimmstarter

    Im Starter sitzt eine kleine Glimmlampe mit einem Bimetallstreifen. Beim Einschalten glimmt sie, das Bimetall erwärmt sich und schließt den Kontakt. Jetzt fließt Strom durch beide Wendeln und heizt sie vor. Die Glimmentladung erlischt, das Bimetall kühlt ab und öffnet wieder. Ein kleiner Kondensator im Starter dämpft Funkstörungen.

  4. Drossel (KVG)

    Öffnet der Starter, unterbricht er den Strom durch die Drossel. Sie erzeugt dabei eine Spannungsspitze, die die Röhre zündet. Danach begrenzt die Drossel den Strom, denn eine Gasentladung würde sonst immer mehr Strom ziehen.

  5. Kompensationskondensator

    Die Drossel braucht Blindleistung, der cos φ der Leuchte ist dadurch schlecht. Ein Kondensator parallel zum Netz liefert die Blindleistung vor Ort. Wie ein großer Kompensationskondensator aufgebaut ist, zeigt Kondensator in 3D.

  6. Leuchte mit Fassungen

    Die Fassungen halten die Röhre an ihren Stiften. Verdrahtet ist so: Die Drossel liegt in Reihe zur Röhre, der Starter parallel zur Röhre zwischen den beiden Wendeln, der Kondensator parallel zum Netz.

Leuchtstofflampen in der Halle: Fehler finden, tauschen, entsorgen

Fehler am Leuchtbild erkennen

Wie eine Leuchte mit KVG und Starter sich verhält, verrät oft schon das Teil, das defekt ist. Flackert die Röhre und versucht immer wieder zu zünden, ist meist der Starter oder die Röhre am Ende. Leuchten nur die beiden Enden rötlich, und die Röhre zündet nie, klebt der Kontakt im Starter: Er bleibt geschlossen, der Strom fließt dauernd durch die Wendeln, und die Spannungsspitze zum Zünden bleibt aus. Bleibt alles dunkel und der Starter glimmt nicht, kommt keine Spannung an, oder eine Wendel, ein Kontakt in der Fassung oder die Drossel ist unterbrochen.

In welcher Reihenfolge tauschen

Zuerst den Starter, er ist das billigste Teil und am schnellsten getauscht. Hilft das nicht, die Röhre gegen eine sicher funktionierende tauschen. Erst wenn beides nicht hilft, geht es an Fassungen, Verdrahtung und Drossel, und dafür wird die Leuchte spannungsfrei geschaltet. Wer zuerst die Leuchte öffnet, sucht lange an der Stelle, die selten kaputt ist.

Wendeln und Drossel messen

An einer ausgebauten Röhre misst du je Ende den Durchgang zwischen den beiden Stiften. Jede Wendel hat einen kleinen Widerstand. Ist ein Ende unterbrochen, kann die Röhre mit Starter nicht mehr vorheizen und zündet nicht. Die Drossel hat ebenfalls einen messbaren Wicklungswiderstand. Ist sie unterbrochen, fließt gar kein Strom. Hat sie einen Windungsschluss, begrenzt sie den Strom schlechter: Die Röhre wird dann stark belastet und hat oft schnell schwarze Enden.

Der Kondensator fällt nicht auf

Fällt der Kompensationskondensator aus, leuchtet die Röhre trotzdem ganz normal. Nur der Leistungsfaktor der Leuchte wird schlechter, und durch die Zuleitung fließt mehr Strom. In einer Halle mit vielen Leuchten summiert sich das. Auffallen kann es beim Messen mit der Stromzange: Zieht eine Leuchte deutlich mehr Strom als baugleiche Nachbarn, ist oft der Kondensator der Grund. Er wird mit gleicher Kapazität und Spannung ersetzt, die auf seinem Becher stehen.

Arbeiten an Hallenleuchten

Für den Starter- und Röhrentausch reicht es nicht, nur den Lichtschalter auszuschalten, wenn der Schalter vielleicht nur eine Gruppe schaltet oder der Neutralleiter geschaltet ist. Den Stromkreis über den LS-Schalter freischalten, gegen Wiedereinschalten sichern und an der Leuchte die Spannungsfreiheit feststellen, so wie es die fünf Sicherheitsregeln verlangen. In der Höhe zusätzlich auf eine sichere Leiter oder Hubarbeitsbühne achten.

Röhren richtig entsorgen

Wegen des Quecksilbers gehören Leuchtstoffröhren nicht in den Restmüll. Nach dem Elektro- und Elektronikgerätegesetz gehören Altgeräte in eine vom unsortierten Siedlungsabfall getrennte Erfassung (ElektroG § 10 Abs. 1). Bei den kommunalen Sammelstellen gibt es dafür die Gruppe Lampen (§ 14 Abs. 1). Die Behältnisse müssen so befüllt werden, dass die Altgeräte nicht zerbrechen und keine Schadstoffe freigesetzt werden (§ 14 Abs. 2). Röhren deshalb heil und nicht abgebrochen abgeben. Wird eine ganze Leuchte entsorgt, die Röhren vorher herausnehmen (§ 10 Abs. 1).

Leuchtstoffröhre, Kompaktleuchtstofflampe, LED-Röhre

Die Kompaktleuchtstofflampe mit Schraubsockel, früher Energiesparlampe genannt, arbeitet nach demselben Prinzip, nur mit eingebautem elektronischem Vorschaltgerät. Auch sie enthält Quecksilber und gehört in die Gruppe Lampen. Eine LED-Röhre sieht aus wie eine Leuchtstoffröhre, braucht aber je nach Bauart einen anderen Anschluss in der Leuchte. Den Aufbau einer LED-Lampe zeigt LED-Lampe in 3D.

Drei Außenleiter gegen das Flimmern

Eine Leuchtstofflampe mit KVG verlöscht in jeder Halbwelle kurz und zündet neu, ihr Licht schwankt also mit der Netzfrequenz. An drehenden Maschinenteilen kann das täuschen: Ein Futter sieht aus, als stehe es still. In Hallen werden die Leuchten deshalb abwechselnd auf L1, L2 und L3 verteilt. Weil die drei Spannungen zeitlich versetzt sind, gleichen sich die Schwankungen im Raum weitgehend aus. Eine elektronische Vorschaltung betreibt die Röhre mit hoher Frequenz und vermeidet den Effekt.

Kalte Hallen

Leuchtstofflampen mögen keine Kälte. In ungeheizten Lagern und im Winter zünden sie schlechter, brauchen länger, bis sie hell sind, und bleiben dunkler. Flackert eine Halle nur im Winter, ist das nicht unbedingt ein Defekt. Dort lohnt der Umstieg auf Leuchten, die für niedrige Temperaturen gebaut sind.

Wenn die Drossel brummt

Ein leises Brummen der Drossel ist normal, sie arbeitet mit einem Eisenkern bei Netzfrequenz. Wird es lauter, sitzt die Drossel oft locker auf dem Leuchtenkörper, oder ihre Bleche haben sich gelockert. Die Befestigung nachziehen hilft manchmal. Wird die Drossel zugleich heiß und riecht, sofort abschalten und tauschen.

Die richtige Ersatzröhre

Beim Tausch zählen Länge, Leistung, Durchmesser, Sockel und Lichtfarbe. Die Bezeichnung T8 steht für einen Durchmesser von acht Achteln Zoll, rund 26 mm, T5 für fünf Achtel, rund 16 mm. T8-Röhren haben den Sockel G13, T5-Röhren den kleineren G5. Eine T5 passt deshalb nicht in eine Leuchte für T8. Die Lichtfarbe steht als Zahlencode auf der Röhre. In einer Halle sollten alle Röhren dieselbe haben, sonst wirkt das Licht fleckig.

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Warum flackert eine Leuchtstofflampe?

Meist ist der Starter am Ende und versucht immer wieder zu zünden, oder die Röhre selbst ist verbraucht, oft erkennbar an schwarzen Enden. Zuerst den Starter tauschen, er ist das günstigste Teil.

Was ist der Unterschied zwischen KVG und EVG?

Das elektronische Vorschaltgerät (EVG) ersetzt Drossel und Starter. Es betreibt die Röhre mit hoher Frequenz, zündet ohne Flackern und hat weniger Verluste als ein konventionelles Vorschaltgerät (KVG).

Kann ich in die Leuchte eine LED-Röhre einsetzen?

Für Leuchten mit KVG gibt es LED-Röhren, bei denen der Starter gegen eine Brücke getauscht wird. Welche Röhre in welche Leuchte darf, steht beim Hersteller der Röhre. Was der Tausch an Stromkosten spart, rechnet der Rechner Stromkosten.

Wie viele Leuchtstofflampen verträgt ein LS-Schalter?

Elektronische Vorschaltgeräte ziehen beim Einschalten kurz einen hohen Strom. Deshalb begrenzt nicht nur die Leistung, sondern auch die Charakteristik. Siemens nennt für seine LS-Schalter 5SY bei gleichzeitigem Einschalten zum Beispiel: an B16 höchstens 56 einlampige Leuchten mit L 18 W oder 51 mit L 58 W, an C16 100 mit L 18 W. Werden die Vorschaltgeräte in Gruppen nacheinander eingeschaltet, sind es mehr. Die Werte gelten für eine Leitungsimpedanz von 800 mΩ, bei 400 mΩ sind es 10 % weniger. Für andere Fabrikate gilt die Tabelle des Herstellers. Wie es bei LED-Leuchten aussieht, steht beim LS-Schalter.

Die Röhre glimmt nur an den Enden. Woran liegt das?

Meist klebt der Kontakt im Starter. Er bleibt geschlossen, der Strom heizt dauernd die Wendeln, und weil der Starter nicht öffnet, entsteht keine Spannungsspitze zum Zünden. Starter tauschen. Glimmen die Enden auch mit neuem Starter, ist die Röhre verbraucht.

Zum Modell: Es ist vereinfacht und zeigt den grundsätzlichen Aufbau, keine bestimmte Leuchte. Lage der Bauteile, Leitungsführung und Größen weichen ab. Die Zeiten im Zündvorgang sind zum Zeigen gedehnt.

Von Felix Albers, Betriebselektriker · Stand: · Quellen & Normstand

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