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Ausgabe 04/2005 |
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Ausgabe 04/2005
Energieeffizienz
Wärmestrahler
Wärmestrahler, zum Beispiel glühende Gase oder Metalle, senden elektromagnetische
Strahlung im infraroten, sichtbaren und ultravioletten Bereich des Spektrums aus.
Wie das Plancksche Strahlungsgesetz – für einen idealen Strahler –
zeigt, ist die Ausbeute an sichtbarem Licht umso größer, je höher
die Temperatur des Strahlers ist. Mit einer Oberflächentemperatur von rund
5500 Grad Celsius (ca. 5800 Kelvin) hat die Sonne ihr Strahlungsmaximum im sichtbaren
Licht.
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Spektrum von Sonne und anderen Wärmestrahlern
(Grafik: IPP) |
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Glühlampen erreichen Temperaturen von ca. 2300 bis 2700 Grad Celsius.
Dazu wird ein Wolframdraht in einem Glaskolben im Vakuum oder in einem Edelgas
durch Stromdurchgang erhitzt. Nur ein kleiner Teil der dabei abgegebenen Strahlung
ist für das Auge sichtbar. Der Großteil der verbrauchten Leistung wird
als unsichtbare Wärme abgestrahlt.
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Ausschnitt. Spektren von Glühlampen (Grafik: IPP) |
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Halogen-Glühlampen
sind ähnlich aufgebaut wie Glühlampen, enthalten aber im Füllgas
geringe Zusätze von Halogenen (Brom, Chlor, Fluor, Jod). Damit soll verhindert
werden, dass sich Wolframatome, die vom Glühfaden abdampfen, an der Innenwand
des Kolbens ablagern. Mit Betriebstemperaturen über 2700 Grad Celsius erreichen
sie eine deutlich höhere Ausbeute an sichtbarem Licht als normale Glühlampen
und kommen dem Spektrum der Sonnenstrahlung näher. Durch eine infrarot-reflektierende
Beschichtung des Lampenkolbens lässt sich die Lichtausbeute nochmals steigern:
Die Beschichtung ist für sichtbares Licht durchlässig, reflektiert jedoch
die Infrarotstrahlung auf den Glühfaden zurück. So geht weniger Energie
verloren.
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