KLIMA-MEDIA.de Pressespiegel & Infoblog

In Deutschland verschwenden Städte und Gemeinden jedes Jahr drei bis vier Milliarden Kilowattstunden Strom für die öffentliche Beleuchtung von Straßen, Brücken und Plätzen.

Viel Licht am Potsdamer Platz – Foto: beata wróbel / pixelio

„Die Modernisierung der Stadtbeleuchtung ist einer der wichtigsten Beiträge der Kommunen zum Klimaschutz. Durch intelligente Lichtplanung und Beleuchtungstechnik kann der Energieverbrauch um 30 bis 50 Prozent gesenkt und die klammen Haushalte vieler Städte von steigenden Kosten für Strom und Wartung entlastet werden“, sagte NABU-Präsident Olaf Tschimpke. Jede dritte Straßenlaterne sei mehr als 20 Jahre alt und gehöre damit eher ins Technikmuseum. Zudem machen europäische Anforderungen an die Energieeffizienz der Straßenbeleuchtung bis spätestens 2015 eine Umrüstung erforderlich.

Gleichzeitig entdecken immer mehr Kommunen in Deutschland Licht als attraktives Mittel, um das Stadtbild zu verschönern. Astronomen schätzen, dass das Ausmaß an künstlicher Beleuchtung in der Nacht durch immer mehr und vor allem hellere Lichtquellen jährlich in Deutschland um mehr als fünf Prozent zugenommen hat. „Vielerorts fällt das Licht aber nicht nur auf Straßen-, Rad- und Gehwege, sondern strahlt völlig ungenutzt in den Nachthimmel, in Schlafzimmerfenster und benachbarte Naturräume. Diese Lichtverschmutzung muss nicht sein“, so NABU-Energieexperte Elmar Große Ruse. „Gerade veraltete und schlecht konstruierte Lichtquellen werden häufig zu tödlichen Fallen für nachtaktive Insekten, Vögel und Fledermäuse.“

Der NABU fordert die Kommunen auf, den verschwenderischen und zum Teil völlig nutzlosen Einsatz von Licht zu begrenzen. Weniger sei mehr, müsse die zentrale Leitlinie für die nächtliche Beleuchtung lauten. Daher sollte auch die aus ökologischen Gründen unverzichtbare Dunkelheit in Naturräumen in der Stadt und im Umland erhalten bleiben. „Eine energetische und naturverträgliche Sanierung der Stadtbeleuchtung in Deutschland kann dazu beitragen, pro Jahr rund eine Million Tonnen an klimaschädlichen Kohlendioxid zu vermeiden und gleichzeitig die Licht- und Aufenthaltsqualität deutlich zu verbessern”, so Große Ruse.

Die Elektromobilität gilt als der Hoffnungsträgerin für die Zukunft.

Akzeptanz für teure Elektroautos? – Foto: Daniel Litzinger / Pixelio

Eine aktuelle Studie von Fraunhofer IAO und PricewaterhouseCoopers zeigt, mit welchen Geschäftsmodellen eine breite Akzeptanz der Elektromobilität möglich ist und wie Deutschland Leitmarkt der Technologie werden kann.
Deutschland soll Leitmarkt für Elektromobilität werden und eine Million Elektrofahrzeuge bis 2020 auf deutsche Straßen bringen – so die Forderungen von Bundesregierung und deutscher Industrie. Doch für einen Erfolg der Elektromobilität müssen alle Beteiligten an einem Strang ziehen. Das wichtigste Ziel lautet, die Nutzer für die Elektromobilität zu begeistern.

Wie können Energie- und Automobilindustrie dabei vorgehen? Und was hält der Nutzer von der Möglichkeit, künftig in einem Elektroauto zu fahren? Eine aktuelle Studie von Fraunhofer IAO und PricewaterhouseCoopers möchte diese Fragen beantworten. Im Mittelpunkt stehen die Herausforderungen, die die Elektromobilität an Industrie und die öffentliche Hand stellt sowie Chancen und Risiken dieser Entwicklung.

Grundlage für die Studie bildet eine Befragung von etwa 500 potenziellen Nutzern von Elektrofahrzeugen sowie von Experten aus Politik, Energie- und Automobilwirtschaft. Ausgehend von deren Antworten identifizierten die Autoren Lücken zwischen Erwartungen der Nutzer und tatsächlichen technologischen Möglichkeiten und leiteten Thesen für die Zukunft der Elektromobilität ab. In der Studie präsentieren sie Industrie und öffentlicher Hand Lösungsmöglichkeiten, um diese Lücken zu schließen.

Die derzeitigen Nachteile des Elektrofahrzeugs im Vergleich zum Pkw mit Verbrennungsmotor sind dabei nicht zu übersehen: Es ist zu teuer und mindert die gewohnte individuelle Mobilität der Nutzer. Innovative Mobilitätskonzepte mit neuen Features müssen die Nutzer daher beeindrucken, um die Schwachstellen aufzuwiegen.

Bei der Realisierung von Elektromobilität sehen die Autoren Potenziale für neuen Unternehmersinn und wähnen urbane Zentren als Katalysatoren der Entwicklung. Im Fokus der Betrachtung stehen nachhaltige Kooperationen verschiedener Akteure. Die Automobilindustrie hat tiefgreifende Änderungen vor sich, kann aber mit ihrer hohen Innovationskraft punkten. Energieunternehmen zögern noch aufgrund fehlender Erfahrungen und Geschäftsmodelle. Die öffentliche Hand muss Rahmenbedingungen schaffen und Infrastruktur bereitstellen. Nur integrierte Konzepte, die neben den genannten Akteuren auch die Branche der Informations- und Kommunikationstechnologie einschließen, werden auf lange Sicht erfolgreich sein – so die zentrale These der Studie.

Fahrer von Pkw mit alternativen Antrieben denken weniger an die Umwelt als an den eigenen Geldbeutel.

Prof. Dr. Doris Kortus-Schultes und Ingo Olschewski im Kreise der Master-Studierenden. Im Vordergrund: das Hybrid-Auto der Hochschule Niederrhein.

Sie entscheiden sich aus Gründen der Kostenersparnis für ein Fahrzeug mit alternativer Antriebstechnik und nehmen die Schonung der Umwelt als positive Begleiterscheinung gerne in Kauf. Das ist das Ergebnis einer neuen Studie des Kompetenzzentrums Frau und Auto an der Hochschule Niederrhein.

Studenten des Masterstudiengangs „Strategisches Marketing“ unter der Leitung von Professor Dr. Doris Kortus-Schultes befragten für die Studie 16 Fahrer von Autos mit alternativer Antriebstechnik. Nach diesen Fokusgruppen-Interviews machten die Studierenden vier verschiedene Motivationsstränge bei den Befragten aus: die bereits genannte Kostenersparnis („die rational Orientierten“), die Schonung der Umwelt („die ökologisch Interessierten“), die Begeisterung für moderne Technik („die Innovativen“) und das Interesse an Dynamik und Sportlichkeit („die junge Zielgruppe“).

Vor dem Hintergrund der bevorstehenden Umwälzungen auf dem Automobilmarkt ist die Studie besonders wertvoll. In den nächsten Jahren werden nahezu alle namhaften Automobilhersteller Elektro-Fahrzeuge auf den Markt bringen und dabei vor der Frage stehen, wer die Käufer dieser Autos sein werden. Um das herauszufinden, ist die Industrie auf Nutzerprofile ihrer potenziellen Kunden angewiesen. Und diese Profile liefern die Studenten der Hochschule Niederrhein jetzt am Beispiel der sehr kleinen Gruppe von Autofahrern, die bereits alternative Antriebe nutzen.

„Die Autoindustrie steht vor der Frage: Welche Kunden sprechen wir bei der Einführung der Elektroautos an? Da ist diese Art von Nutzerakzeptanzforschung sehr wertvoll“, sagt Doris Kortus-Schultes, Leiterin des Kompetenzzentrums Frau und Auto an der Hochschule Niederrhein. Nicht nur die Industrie sei brennend an den Ergebnissen der Studie interessiert, auch das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung habe die Studie bereits angefordert. Kooperationspartner Ingo Olschewski von der Forschungsgesellschaft Kraftfahrtwesen Aachen, ordnet dem Thema der Studie eine hohe zukünftige Relevanz zu: „Sie liefert wichtige Erkenntnisse zu den aktuellen strukturellen Veränderungen in der Automobilindustrie aufgrund der zunehmenden Elektrifizierung des Antriebstrangs.“

Denn auch das ist ein Ergebnis der Studie: Die Hybrid-Technik, die auf dem Zusammenspiel von konventionellen Verbrennungsmotoren und Kraftstofftank sowie einem Elektromotor und zugehöriger Batterie beruht, wurde von den befragten Fahrern eher negativ bewertet. Wer kostengünstig fahren möchte und dafür keine Einschränkungen in punkto Reichweite oder Geschwindigkeit in Kauf nehmen möchte, steigt auf Gasantrieb um. Vorausgesetzt, die vorherige Kosten-Nutzen-Analyse hat dies nahe gelegt. Sie sind eben vor allem rational orientiert, die Fahrer von Autos mit alternativer Antriebstechnik.

Gestern wurde erneut der Gesetzentwurf zur Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid (CCS) vorgestellt, der vor der Bundestagswahl aufgrund von Bürgerprotesten zurück gestellt wurde.

Regierung hält der Kohlelobby die Stange – (c) Rolf van Melis / Pixelio

Der Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND) bezeichnete den Entwurf als Schnellschuss. Wirtschaftsminister Rainer Brüderle und Umweltminister Norbert Röttgen drängten auf die Umsetzung einer entsprechenden EU-Richtlinie, um den Energiekonzernen EU-Fördergelder zu sichern. Dabei nähmen sie unkalkulierbare Risiken durch die unerprobte Technologie in Kauf. Die CCS-Technologie könne absehbar keinen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Sie mache Kraftwerke sogar deutlich ineffizienter, erhöhe den Ressourcenverbrauch und blockiere die Energiewende. Insbesondere die Langzeitsicherheit der unterirdischen CO2-Lagerstätten sei zweifelhaft. Daher finde CCS auch keine Akzeptanz in der Bevölkerung. Der Umweltverband forderte die Koalitionsfraktionen auf, das Gesetz endgültig zu stoppen.

Hubert Weiger, BUND-Vorsitzender: “Die CO2-Abscheidung ist und bleibt eine Feigenblatt-Technologie der Konzerne, um die klimaschädliche aber bislang lukrative Kohleverstromung weiter zu legitimieren. Für eine zukunftsfähige Energiepolitik ist CCS überflüssig und das muss die Regierung auch in ihrem Energiegesamtkonzept berücksichtigen.”

Das CCS-Gesetz sollte nach Angaben der Minister eigentlich nur Demonstrationsvorhaben ermöglichen. Durch zu schwache Vorgaben werde es jedoch zum Einfallstor, um die Technologie schon bald im großen Maßstab umzusetzen, sagte Werner Neumann, der energiepolitische Sprecher des BUND. Im Gesetzentwurf seien Speichermengen zulässig, die schon jetzt CO2-Endlager von bis zu mehreren hundert Quadratkilometern Ausmaß ermöglichten. Die vorgesehene Überprüfung des Gesetzes im Jahr 2017 sei Makulatur, da bis dahin keine belastbaren Erkenntnisse zum längerfristigen Verhalten von CO2 im Untergrund vorliegen könnten.

Neumann: “Leckagen, Risiken wie die Kontamination von Grundwasser oder das Auslösen von Erdbeben müssen sicher ausgeschlossen werden, bevor CCS zur Anwendung kommen könnte.” Angesichts solcher Gefahren seien auch die vorgesehenen Haftungsregelungen für die Konzerne nicht zufriedenstellend.

Im ersten Anlauf scheiterte das CCS-Gesetz im letzten Jahr an massiven Protesten von Umweltverbänden und der Bevölkerung. Dass die Technologie durch die jetzt vorgesehenen finanziellen Angebote an Bundesländer und Kommunen künftig mehr Akzeptanz finde, sei nicht zu erwarten. “Angesichts der Risiken, die die betroffenen Regionen dauerhaft tragen müssten, wird sich die Bevölkerung kaum als Versuchskaninchen für die Energiekonzerne hergeben”, sagte Weiger.

• CCS-Gesetz in unserem Glossar
• CO2-Speicherung – unser Pressespiegel
• CCS-Gesetz – CO2-Speicherung: Unsere Sammlung der  Gegenargumentationen

• Das Statement der Bundesregierung zu ihrem Gesetzentwurf

Vattenfall  will Kohlendioxid (CO2) aus Kohlekraftwerken im Boden verpressen und lagern. Doch die Brandenburger wehren sich.

Protest gegen CO2-Endlager – Foto: Gordon Welters / Greenpeace

Ihre Initiativen werden unter anderem auch von Greenpeace unterstützt. Die Umweltorganisation ist dort zur Zeit mit seiner Protest-Tour “Zeitbombe CO2-Endlager” unterwegs.

Das Bundesamt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) liefert den Endlager-Gegnern nun ein dickes, neues Argument: Es gab bekannt, dass in den mit Salzwasser gefüllten porösen Gesteinsschichten Deutschlands statt 20 Gigatonnen (Gt), wie im Jahr 2005 geschätzt, nur 6,4 Gt CO2 gespeichert werden können.

Die Bundesministerien für Umwelt und für Wirtschaft arbeiten derzeit an einem neuen Gesetzesentwurf für die umstrittene Verpressung. “Die Regierung darf keinen übereilten Einstieg in die kommerzielle CO2-Verpressung zulassen”, erklärt Greenpeace-Klimaexperte Karsten Smid. “Sie verschwendet Geld und Energie für ein Projekt, das in die völlig falsche Richtung führt. Es ist riskant, weitgehend ungeprüft und fördert den Klimakiller Kohle.”

Nach dem Start in Neutrebbin besucht die Protest-Tour von Greenpeace die Städte Beeskow, Cottbus, Potsdam und zum Abschluss Berlin. Mit einer drei Meter großen Zeitbomben-Attrappe warnen die Umweltschützer vor den unkalkulierbaren Risiken der sogenannten CCS-Technik (”Carbon Capture and Storage”). Die Menschen in Brandenburg haben vor allem Angst davor, dass CO2-Endlager undicht werden und das Gas hochkonzentriert ausströmt. An diesen Stellen wären Menschenleben in Gefahr und Boden und Grundwasser könnten verseucht werden. Die Bürgerinitiativen in Brandenburg spielen eine wichtige Rolle in der Auseinandersetzung. “So ein Projekt lässt sich nur durchsetzen, wenn es vor Ort akzeptiert wird. An dieser Hürde sind bereits die Pläne für die CO2-Verpressung in Schleswig-Holstein gescheitert”, erklärt Smid.

Tricksen und Täuschen für ein riskantes Projekt

Vattenfall treibt die CO2-Verpressung voran und wird dabei von Lobbyverbänden wie dem IZ-Klima (Informationszentrum klimafreundliches Kohlekraftwerk e. V.) sowie einzelnen Behörden und Ministerien unterstützt. So hat sich der Brandenburger Wirtschaftsminister Ralf Christoffers (Die Linke) die Position Vattenfalls zu Eigen gemacht. Für den Konzern geht es darum, Subventionen in Millionenhöhe zu erhalten und Umweltauflagen zu umgehen. Zudem will er sich um die Verantwortung drücken: Nach Schließung ist das Endlager noch mindestens 10.000 Jahre lang ein Risiko. Vattenfall will aber nur 30 Jahre lang für mögliche Folgeschäden durch Lecks in den CO2-Speichern haften.

“Vattenfall täuscht die Bevölkerung vor Ort, spielt Risiken herunter und verbreitet Falschinformationen. Der Konzern will die Verpressung durchsetzen, um weiter an Braunkohle zu verdienen”, sagt Smid.

Zudem taucht im Gesetzesentwurf nicht der Begriff “Ablagerung” auf, sondern “CO2-Speicherung”. Das strenge Abfallrecht umgeht Vattenfall damit geschickt. Stattdessen greift das weniger strenge Bergrecht, dass für die Ausbeutung von Rohstoffen gilt. Smid: “Durch all diese Manipulationen würden die möglichen CO2-Endlager zu geologischen Zeitbomben.”

Immer mehr Wissenschaftler und Unternehmen denken mittlerweile darüber nach, ob das klimaschädliche CO2 nicht zur Ressource werden könnte.

Kohlekraftwerke produzieren immensen CO2-Ausstoß – Foto: Rolf van Melis / Pixelio

Auf der Tagung „Neue Perspektiven für die Nutzung von CO2“, die jetzt mit Unterstützung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) in Berlin veranstaltet wurde, fanden sich rund hundert Experten zusammen, um auf dem ersten Treffen dieser Art über die verschiedenen Möglichkeiten der Verwertung von CO2 zu diskutieren. Sowohl auf chemischem als auch auf biologischem Wege kann der Schadstoff zum Wertstoff werden, wie die Vorträge zeigten. Die Auswirkungen der großtechnischen Emission von Kohlendioxid etwa durch Kohlekraftwerke ließen sich mit der Verwertung des Gases alleine aber nicht aufhalten, so die Experten.

Gerade die Energieindustrie, die bei der Stromerzeugung aus Kohle und Gas große Mengen des Treibhausgases emittiert, überlegt schon seit längerem, wie der heutige Abfall und Schadstoff zum Rohstoff werden könnte. „In Deutschland könnte die Industrie bis zu zehn Millionen Tonnen CO2 im Jahr umwandeln“, sagte Dr. Johannes Ewers, Leiter der Abteilung Neue Technologien/CCS beim Energiekonzern RWE.

Um die maximale Weiterverwertungsquote zu erreichen, müssen drei Wege kombiniert werden, da waren sich die anwesenden Experten einig. Schon heute lässt sich reines CO2 als technisches Gas einsetzen, zum Beispiel für Trockeneis. Auch in Gewächshäusern wird es benötigt, um den Pflanzen bessere Wachstumsbedingungen zu verschaffen. Oftmals wird dazu eigens Erdgas verbrannt. Kohlendioxid von Kohlekraftwerken könne hier eine nachhaltigere Alternative bieten. Eine zweite Möglichkeit sei die chemische Aufbereitung. CO2 könnte als Kohlenstofflieferant für verschiedene Produkte wie Ameisensäure oder Polycarbonate dienen. „Die Verwertung von Kohlendioxid könnte sich zu einer attraktiven Option zur nachhaltigen Verwertung unserer Kohlenstoff-Ressourcen entwickeln“, sagte Walter Leitner, Geschäftsführender Direktor des Instituts für Technische und Makromolekulare Chemie an der RWTH Aachen. Große Hoffnungen liegen zudem auf dem dritten, dem biologischen Weg. In einer Zukunftsvision nähmen genetisch optimierte Mikroorganismen Kohlendioxid auf und stellten daraus gefragte Chemikalien her.

Pflanzen sind durch die Photosynthese die erste Wahl bei der Umwandlung von Kohlendioxid in Biomasse, die wiederum in Biogas-Anlagen vergoren werden kann. Algen wiederum gelten in dieser Hinsicht als besonders effizient, und so werden sie in einer ganzen Reihe an Forschungsprojekten unter die Lupe genommen. Laurenz Thomsen, Professor für Geowissenschaften an der Jacobs University Bremen, stellte einen selbst entwickelten Bioreaktor vor, der nicht auf die konventionellen Röhren, sondern auf Folien setzt. „Der Reaktor kostet zehn bis 15 Euro pro Meter, das ist dann schon konkurrenzfähig“ sagte Thomsen. Insbesondere plädierte er für eine Nutzung natürlicher Algenbestände, zum Beispiel die regelmäßige „Ernte“ von angeschwemmten Algenbeständen. „Es wird Zeit, sich intensiv um die Nutzung der 98% Meerwasser auf der Erde zu kümmern“, so Thomsen. Einen ganz anderen Weg geht die Carbon Solutions GmbH aus Kleinmachnow nahe Berlin. In dem Start-Up wird bisher nicht verwendete Biomasse, die sonst als Kompost unter Abgabe von Kohlendioxid verrotten würde, mit der hydrothermalen Carbonisierung in Biokohle umgewandelt. „Wir haben derzeit Anfragen aus aller Welt“, sagte Geschäftsführer Volker Zwing in seinem Vortrag.

„Es ist noch viel Forschung notwendig“, bilanzierte Thomas Haas, der Direktor des Science-to-Business Center Biotechnology des Chemieunternehmens Evonik Degussa, die Veranstaltung. „Aber die CO2-Verwertung lohnt sich.“ Die Klimaproblematik lasse sich durch die stoffliche Nutzung von CO2 allerdings nicht lösen. „Das kann nur ein Aspekt unter vielen sein“, sagte Prof. Dr. Walter Trösch, der stellvertretende Leiter des Stuttgarter Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik. „Es sollte das Prinzip ‚Vermeidung vor Verwertung vor Verbringung’ gelten.“

Boris Mannhardt, Geschäftsführer der BIOCOM Projektmanagement GmbH, die die Konferenz mit Unterstützung durch die DBU ausrichtete, war zufrieden mit dem Verlauf des Treffens: „Wie wir heute gesehen haben, gibt es eine ganze Reihe von Ansätzen für die Verwertung von Kohlendioxid. Die lebhafte Diskussion, die von den rund hundert hochkarätigen Teilnehmern aus Wissenschaft und Wirtschaft hier begonnen wurde, wird weitergeführt werden.“

Durch den Austausch von Salz- und Süßwasser in ihren Elementen liefern Osmosekraftwerke ständig elektrische Energie, ohne dabei Emissionen zu erzeugen.

Erstes Osmosekraftwerk in Norwegen – Foto: Ruhr-Uni Bochum

Das funktioniert aber nur am richtigen Standort: Flussmündungen kommen in Frage – aber nicht jede. Dipl.-Ing. Peter Stenzel, Doktorand am Lehrstuhl Energiesysteme und Energiewirtschaft der RUB von Prof. Dr. Hermann-Josef Wagner, sucht nach Kriterien, um geeignete Standorte für Osmosekraftwerke zu identifizieren. Darüber berichtet RUBIN, das Wissenschaftsmagazin der Ruhr-Universität.

Osmotischer Druck treibt Turbinen an

Das Prinzip der Osmose ist einfach und kommt in der Natur überall vor: In eine Kirsche zum Beispiel, deren Inneres hochkonzentrierte Zuckerlösung enthält, strömt bei Regen Wasser ein, um das Konzentrationsgefälle auszugleichen. Da Wasser herein kann, aber nicht wieder heraus, platzt die Kirsche irgendwann – ihre Hülle ist semipermeabel. Semipermeable Membranen sind auch Herzstück von Osmosekraftwerken. An ihnen begegnen sich Süß- und Salzwasser. Da das Süßwasser auf die Salzwasserseite will, um das Konzentrationsgefälle zu verringern, entsteht an der Membran ein Druck von bis zu 26 bar. Dieser Druck kann eine Turbine antreiben und somit zur Stromerzeugung genutzt werden.

Die Suche nach geeigneten Orten

Das Prinzip funktioniert aber nur an geeigneten Orten, wo Salz- und Süßwasser in ausreichender Menge vorhanden sind, wie an Flussmündungen. Zwar fließen jährlich weltweit etwa 36.000 Kubikkilometer Süßwasser in die Meere, aber nur ein Bruchteil davon lässt sich zur Stromerzeugung nutzen. Abfluss, Salzgehalt und Temperaturverteilung in der Flussmündung spielen eine Rolle. Technische und wirtschaftliche Aspekte müssen in die Wahl des Standorts einbezogen werden. Peter Stenzel bezog erstmals ökologische Überlegungen ein: Der Fluss muss z.B. eine gewisse Wasserentnahme vertragen – ein Mindestpegel sollte nicht unterschritten werden, um Pflanzen und Tiere nicht zu gefährden. Auch der Mündungstyp und die Sauberkeit des Flusses sind von Bedeutung. Bestimmte Substanzen müssen durch Vorbehandlung entfernt werden, „auf den Membranen könnten sonst Muschelfarmen entstehen“, erklärt Peter Stenzel. Er analysierte Flussmündungen weltweit, um ihr Potenzial als Standort für Osmosekraftwerke zu ermitteln. Fazit: Für Deutschland sind die Möglichkeiten eher gering. Besser sieht es an den Mittelmeerküsten, in Skandinavien und Amerika aus. Norwegen verfügt über besonders gute Bedingungen. Hier eröffnete Kronprinzessin Mette-Marit im November 2009 das erste Osmosekraftwerk der Welt.

Mancher wird die gute alte Glühbirne vermissen, wenn sie nach dem Willen der EU ab 2012 nicht mehr in den Ladenregalen steht.

Apparatur zum Dauertest der LED-Lampen- (c) PTB

Die kleinen Stromfresser setzen nur 10 % der Energie in Licht und 90 % in Wärme um. Energiesparlampen hingegen schaffen eine vier- bis fünfmal so hohe Lichtausbeute. Sie sind jedoch nur bedingt umweltfreundlich: Das Quecksilber in ihrem Inneren macht sie nach dem Verglühen zu Sondermüll, der aufwendig entsorgt werden muss und die Umwelt belastet. Doch eine mögliche Alternative liegt bereits vor: Lampen auf LED-Basis. Sie sind nicht nur energiesparend und haben von den Herstellern prognostizierte extrem lange Lebensdauern von voraussichtlich 20 bis 25 Jahren (wobei die Haltbarkeit der elektronischen Bauteile der Lampe nicht berücksichtigt wird). Sie enthalten außerdem keine flüchtigen giftigen Bestandteile und bieten eine Beleuchtung in praktisch jeder gewünschten Farbe. Nur ihr Preis ist mit ca. 60 Euro pro Lampe noch sehr hoch. Neben einer stimmungsvollen Innenarchitektur ist eine Anwendung besonders im medizinischen Gebiet, wie zum Beispiel im OP-Bereich von Kliniken, interessant. Doch wie gut sind diese LED-Lampen wirklich? Um das zu untersuchen, haben Armin Sperling, Matthias Lindemann und Marco López von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) neue Apparaturen entwickelt. Mit ihnen kann überprüft werden, ob die Eigenschaften der Lampen bei einem Betrieb über einen längeren Zeitraum stabil bleiben oder ob und wie Alterungserscheinungen auftreten. Die Tagung „LED-Beleuchtungstechnologien: Aktuelle Möglichkeiten und Grenzen“ informiert tiefergehend über Anwendungen und Potentiale der LEDs. Sie findet am 1. Juni im Haus der Wissenschaft und in der PTB in Braunschweig statt.

Die LED-Leuchten, die schon in einigen Kliniken verwendet werden, bieten mehrere Vorteile gegenüber den weit verbreiteten Xenon- und Halogenleuchten. Durch die höhere Lebensdauer sind sie wartungsärmer. Auf Lüftungsanlagen, die im OP zu Staubverwirbelungen führen, kann verzichtet werden, weil sich die LED-Lampen durch ihren hohen Wirkungsgrad weniger erwärmen. Vor allem kann die Lichtfarbe beliebig eingestellt werden, ohne dass sich die Helligkeit der Lampen verändert. „Wir wollen den Ärzten ein Hilfsmittel geben, damit sie das, was sie sehen müssen, optimal sehen können“, erläutert Armin Sperling. Die Unterscheidung von arteriellem und venösem Gewebe zum Beispiel wird durch Licht der richtigen Farbe enorm erleichtert. Umso wichtiger ist es, dass Farbton und Lichtstärke über den gesamten Betriebszeitraum der LED-Lampe stabil bleiben. Die sogenannten Alterungserscheinungen dürfen für den medizinischen Einsatz nur gering ausfallen.

Deshalb entwickelten die PTB-Wissenschaftler im Rahmen eines Technologietransfer-Projektes mit der Firma Zett Optics, Braunschweig, ein vollständig automatisiertes Alterungsmesssystem. Es kann im Dauertest über zwei bis drei Jahre Lichtstärke und Farbton der Lampen überprüfen. Dazu werden sie auf einen Karusselltisch montiert, der gleichzeitig bis zu 40 LEDs aufnehmen kann, und regelmäßig mit Messköpfen unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit gemessen. Die speziellen Halterungen der LEDs ermöglichen einen einfachen Austausch. Weitere Apparaturen der PTB ermöglichen es, die räumliche Abstrahlungscharakteristik und alterungsbedingte Veränderungen hierin sehr genau zu erfassen.

Erste Ergebnisse nach bis zu 13 Monaten Dauertest stimmen optimistisch: Die Lichtstärke ist bei vielen LED-Lampen nach einer individuellen Einbrennzeit sehr stabil. Innerhalb einer Liefercharge sind allerdings große Unterschiede möglich. Auch der Farbort ist oftmals äußerst stabil. Geringfügige Veränderungen sind lediglich bei weißen Hochleistungs-LEDs zu erkennen.

In Zukunft sollen in der PTB weitere Tests zur Qualitätssicherung von LEDs durchgeführt werden. Mit den dabei gewonnenen Daten sollen außerdem theoretische Alterungsmodelle überprüft werden, auf deren Grundlage die Industrie bisher die Alterungserscheinungen ihrer LED-Lampen berechnet. Ziel ist es, die Qualität und Rückführbarkeit der neuen Lampen zu verbessern und damit deren Akzeptanz im medizinischen Bereich und darüber hinaus zu erhöhen. Wenn dann durch eine optimierte Produktion in größerem Maßstab der Preis pro Lampe deutlich sinkt, wird auch eine Anwendung im privaten Bereich zunehmend wahrscheinlicher.