Auf der Suche nach Möglichkeiten, Energie in Lampen effizienter zu nutzen

Haustechnik / Beleuchtung:  Die Möglichkeiten, Energie effizienter zu nutzen, sind längst nicht ausgeschöpft. Elektrotechniker der Ruhr-Universität Bochum suchen daher den zündenden Moment, um HID-Lampen, Hochdruckgasentladungslampen maßgeblich zu verbessern. Sie messen insbesondere den Zündvorgang in der Lampe haargenau mit elektronischen und optischen Methoden aus, um die Zündspannung im Vergleich zu heutigen Lampen deutlich zu reduzieren. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert die Bochumer Wissenschaftler in den nächsten drei Jahren mit mehr als 400.000 Euro. Die Forscher der Ruhr Universität Bochum sind Partner im europäischen Verbundprojekt SEEL – Solutions for Energy Efficient Lighting.

RUB Forscher verbessern moderne Lampen

Selbst in unseren modernen Autolampen steckt noch ein gewaltiges Einsparpotenzial – die Möglichkeiten, Energie effizienter zu nutzen, sind längst nicht ausgeschöpft. Elektrotechniker der Ruhr-Universität Bochum suchen daher den „zündenden“ Moment, um HID-Lampen (Hochdruckgasentladungslampen) maßgeblich zu verbessern. Sie messen insbesondere den Zündvorgang in der Lampe haargenau mit elektronischen und optischen Methoden aus, um die Zündspannung im Vergleich zu heutigen Lampen deutlich zu reduzieren. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert die Bochumer Wissenschaftler um Prof. Dr. Peter Awakowicz (Lehrstuhl für Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik, Research Department „Plasmas with Complex Interactions“) in den nächsten drei Jahren mit mehr als 400.000 Euro. Die RUB-Forscher sind Partner im europäischen Verbundprojekt SEEL – Solutions for Energy Efficient Lighting. Das BMBF unterstützt die deutschen SEEL-Partner mit insgesamt rund 6,7 Millionen Euro.

Grundlagenforschung aus Bochum für HID-Lampen

Die RUB ist die einzige deutsche Universität, die am SEEL-Verbund beteiligt ist. Die meisten Projektpartner stammen aus der Industrie. Beteiligt sind BAG electronics, Bender + Wirth, BJB, Elmos Semiconductor, Infineon Technologies, das Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration Berlin, NXP Semiconductors, die OSRAM GmbH und Philips (Aachen). Gemeinsam arbeiten die Partner an Lösungen für neue effiziente Lichttechnologien sowohl in der Allgemein- als auch in der Automobilbeleuchtung. Der Bochumer Beitrag ist die notwendige Grundlagenforschung zur Zündung von HID-Lampen. Denn was sich exakt beim Zündvorgang in der Lampe abspielt, ist nach wie vor nicht ausreichend erforscht. Die Wissenschaftler vom Lehrstuhl AEPT bringen jahrelange Erfahrung und das Know-how aus der Forschung an HID-Lampen mit, insbesondere aus der Untersuchung von Hochgeschwindigkeitszündungen.

Exakt messen

Die Bochumer Forscher arbeiten innerhalb des SEEL-Projekts vor allem mit Philips und Osram zusammen. Ziel ist, sowohl die HID-Reflektorlampe für den Einsatz in der Allgemeinbeleuchtung (mit Osram) als auch das HID-Autoscheinwerfersystem (mit Philips) zu optimieren. Konkret heißt das für die wissenschaftliche Arbeit: messen, messen, messen. Für beide Arten der Beleuchtung bauen die Forscher Zündmessstände an der RUB auf und schauen dann beim Zünd- und Anlaufvorgang in den Lampen genau hin. Zeitlich hoch aufgelöste elektrische Messungen kombinieren sie mit optischen Messmethoden, um anhand der gewonnenen Ergebnisse das ideale Lampendesign zu modellieren und konkrete Verbesserungsvorschläge für die Lampenhersteller zu erarbeiten.

Eine Alternative zur Halogen-Lampe

„Langfristiges Ziel ist, dass die HID-Lampe eine echte Alternative zur Halogen-Lampe wird und in Zukunft mehr Bedeutung für Privatanwendungen und für Frontscheinwerfer in kostengünstigen PKW bekommt“, sagt Prof. Awakowicz, Projektleiter an der RUB. Das Energiesparpotenzial in diesen Lampen sei enorm, doch sind speziell HID bisher noch nicht kompakt genug, nur bedingt dimmbar, haben kein Sofortlicht und noch vergleichsweise hohe Anschaffungskosten. Erst durch die Optimierung und anschließende Fertigung in hohen Stückzahlen werden sie zu einer bezahlbaren Alternative der aktuellen Lichtsysteme. Nach Berechnungen der EU-Kommission könnten allein in Deutschland jährlich 200 Millionen Liter Kraftstoff und 500.000 Tonnen CO2 eingespart werden – nur durch den Umstieg auf energieeffizientere Beleuchtung im Auto. Auch die so genannte Allgemeinbeleuchtung birgt hierzulande ein jährliches Sparpotenzial von 80 Milliarden Kilowattstunden.

Quelle: idw / Ruhr Universität Bochum