Ratgeber – Leuchtstoffröhre durch LED ersetzen
Artikelupdate 02.05.2022
Wie funktioniert eine Leuchtstoffröhre?
Leuchtstoffröhren sind bereits seit Anfang des letzten Jahrhunderts erhältlich. Die Arbeitsweise hat sich seitdem nur sehr wenig verändert. Eine Leuchtstoffröhre ist im Innern mit einem Gasgemisch von Quecksilber und Argon gefüllt. Das Gasgemisch ist mit Unterdruck in der Röhre enthalten und leitet dadurch optimal den Strom. Das Glas der Leuchtstoffröhren ist von innen mit einer fluoreszierenden Beschichtung versehen. Jeweils an den Enden der Röhre sind Elektroden.
Wird Strom auf die Leuchtstoffröhre gegeben, fließt dieser durch das Gasgemisch und erzeugt ultraviolette Strahlung. Wenn diese Strahlung auf die Glaswand der Röhre trifft, wird sie in ein Leuchten aus sichtbarem Licht umgewandelt.
Damit das Gas den Strom gut leitet, benötigt es zu Anfang eine hohe Spannung, um ionisiert zu werden. Zu diesem Zweck steckt vor Leuchtstoffröhren ein Starter, der beim Einschalten der Röhre kurzzeitig eine sehr hohe Spannung an den Elektroden erzeugt. Da die Röhren sehr empfindlich auf Stromschwankungen reagieren, werden sie zusätzlich noch mit einem Vorschaltgerät, das die Spannung stabilisiert, betrieben.
Wo werden Leuchtstoffröhren häufig eingesetzt?
Herkömmliche Leuchtstoffröhren werden hauptsächlich dort eingesetzt, wo eine gleichmäßige und oft auch großflächige Ausleuchtung gewünscht ist. Dies ist in Produktionshallen, Werkstätten aber auch Bürogebäuden in vielen Fällen gewünscht. Hier kommen die Größen vom Typ T5 und T8 zum Einsatz. Kleinere Größen gibt es auch, diese sind jedoch bei Weitem nicht so verbreitet. Sie kommen eher in Spiegelschränken oder als Unterbauleuchte vor.
In Wohnungen und Häusern findet man häufig Leuchtstoffröhren in Garagen, Keller- und Arbeitsräumen.
Kann man nun jede Neonröhre durch LED ersetzen?
Der große Vorteil der LED-Röhre ist die Sparsamkeit. Sie verbraucht in der Regel nur ein Drittel der Leistung, wie eine vergleichbare Leuchtstoffröhre. Daher macht sich der Tausch einer Neonröhre durch eine LED schnell bezahlt.
Die Frage, die sich jedoch aufdrängt, ist: Kann man nun jede vorhandene Neonröhre durch eine LED ersetzen?
Antwort: Ja, aber …
Von der Bauart her gibt es einen 1:1 Ersatz der alten Neonröhren gegen die neuen sparsamen LED-Röhren. Der Stiftsockel ist gleich. Es gibt sie auch in den identischen Längen der Leuchtstoffröhren. Das Problem ist die Technik.
Da herkömmliche Leuchtstoffröhren ein Vorschaltgerät (elektronisch oder herkömmlich durch eine Drossel) und einen Starter (der das Gas zündet), benötigen, entfällt dies bei LED-Röhren. Das Vorschaltgerät und der Starter befinden sich jedoch nicht in der Röhre, sondern im Lampengehäuse.
Wenn Sie nun eine Neonröhre durch eine LED ersetzen wollen, ist es recht einfach und kann von jedem Laien erledigt werden.
Neonröhre durch LED ersetzen – drei Varianten für die Umrüstung
Beim Austausch der Röhren ist darauf zu achten, welche Art Vorschaltgeräte in der Fassung der Leuchtstoffröhren verbaut sind. Man unterscheidet hierbei:
- KVG – konventionelles Vorschaltgerät
- VVG – verlustarmes Vorschaltgerät
- EVG – elektronisches Vorschaltgerät
Konventionelles Vorschaltgerät (KVG)
Sie besteht aus einer schweren Drosselspule und ist in Reihe zur Leuchtstoffröhre geschaltet. Der Starter sorgt für die Zündung des Gases in der Leuchtstoffröhre. Ein Anzeichen für ein konventionelles Vorschaltgerät ist neben der Bezeichnung auf der Drossel das Flackern oder Stottern beim Einschalten, bevor die Leuchtstoffröhre dauerhaft leuchtet.
💡 Bei einer Leuchtstofflampe mit KVG (Drosselspule) ist der Tausch der Neonröhre durch LED recht einfach. Sie müssen an der Leuchte nichts umbauen. Einfach die vorhandene Leuchtstoffröhre durch LED ersetzen und wichtig: den Starter durch einen Dummy-Starter ersetzen. Dummy-Starter sind meistens im Lieferumfang der LED-Röhren enthalten. Für jeden Laien auch selbst durchführbar.
Wichtig beim Kauf: Achten Sie darauf, dass in der Beschreibung steht: zum Austausch von Leuchtstoffröhren mit KVG oder VVG oder im Produktnamen die Abkürzung „EM“ verwendet.
Verlustarmes Vorschaltgerät (VVG)
Im Prinzip gleiches Prinzip wie bei KVG. Der Unterschied ist, dass bei Leuchtstofflampen mit VVG die Drossel hochwertiger aufgebaut ist und die Verluste dadurch geringer ausfallen.
💡 Bei einer Leuchtstofflampe mit VVG (verlustarmes Vorschaltgerät) ist der Tausch der Neonröhre durch LED gleich wie bei KVG. Sie müssen auch hier an der Leuchte nichts umbauen. Einfach die vorhandene Leuchtstoffröhre durch LED ersetzen und wichtig: den Starter durch einen Dummy-Starter ersetzen. Dummy-Starter sind meistens im Lieferumfang der LED-Röhren enthalten. Für jeden Laien auch selbst durchführbar.
Alternativ können Sie auch das Vorschaltgerät in der Lampe ausbauen und überbrücken. Somit betreiben Sie die LED-Röhre direkt am 230-Volt-Netz. Dies hat den Vorteil, dass kein zusätzlicher Strom durch das Vorschaltgerät verbraucht wird. Allerdings sind hier elektrofachmännische Kenntnisse erforderlich.
Wichtig beim Kauf: Achten Sie darauf, dass in der Beschreibung steht: zum Austausch von Leuchtstoffröhren mit KVG oder VVG oder im Produktnamen die Abkürzung „EM“ verwendet.
Elektronisches Vorschaltgerät (EVG)
Im Gegensatz zu KVG und VVG arbeiten elektronische Vorschaltgeräte (EVG) ganz anders. Sie benötigen keinen Starter und regeln den Zündimpuls für die Leuchtstoffröhre durch die Elektronik. Der größte Vorteil gegenüber KVG und VVG ist die Energieeinsparung. Sie sparen damit ca. 20 bis 25 % Energie gegenüber KVG. Außerdem stottert das Licht nicht beim Einschalten. Es ist sofort da. Manche elektronische Vorschaltgeräte sind auch dimmbar.
💡Wenn elektronische Vorschaltgeräte (EVG) verbaut sind, müssen speziell dafür ausgelegte LED-Röhren (für EVG ausgelegte) zum Austausch gekauft werden. Leuchten mit KVG und VVG sind aufgrund des vorhandenen Starters recht einfach von einem EVG, das keinen Starter enthält, zu unterscheiden.
Natürlich kann hier wieder das Vorschaltgerät ausgebaut und überbrückt werden, jedoch muss dann unbedingt eine LED-Röhre für KVG (konventionelles Vorschaltgerät) verwendet werden.
Wichtig: LED-Röhren für EVG (elektronisches Vorschaltgerät) können nicht direkt am 230 Volt Netz betrieben werden.
Wichtig beim Kauf: Achten Sie darauf, dass in der Beschreibung steht: zum Austausch von Leuchtstoffröhren mit EVG oder im Produktnamen die Abkürzung „HF“ verwendet.
Hier finden Sie EVG-kompatible LED-Röhren zum Austausch:
Mittlerweile gibt es im Handel bereits LED-Röhren zum Austausch, die universell einsetzbar sind. Also für KVG/VVG und EVG. Bei Leuchten mit KVG oder VVG muss nur wieder der Dummy-Starter ausgetauscht werden.
Wie findet man heraus, welches Vorschaltgerät verbaut ist?
Damit die Umrüstung reibungslos und ohne Problem funktioniert, muss festgestellt werden, welches TYP-Vorschaltgerät verbaut ist. Das ist eigentlich recht einfach. Leuchtstofflampen mit EVG (elektronischem Vorschaltgerät) haben keinen Starter! Dieses kleine runde Bauteil (siehe Bild unten) schaut in der Regel ein wenig (zum Austausch) aus dem Lampengehäuse heraus. Er kann unten, aber auch seitlich angebracht sein. Ist so ein Starter nicht zu sehen, handelt es sich mit ziemlicher Sicherheit um eine Leuchtstofflampe mit EVG.
Weitere Anzeichen könnten beim Einschalten der Leuchtstofflampe zu erkennen sein. Bei konventionellen Vorschaltgeräten (KVG) stottert (flackert) nach dem Einschaltvorgang die Leuchtstoffröhre ein, zweimal, bevor die Röhre leuchtet. Bei elektronischen Vorschaltgeräten leuchtet die Röhre sofort nach dem Einschalten. Jedoch ist die nicht immer gegeben und deshalb kein sicheres Indiz ist, da es auch Schnellstarter gibt, die den Einschaltvorgang bei KVGs beschleunigen.
Vor- und Nachteile von LED-Röhren
Stromersparnis beim Einsatz von LED-Röhren
Leuchtstoffröhren sind von sich aus schon eine recht energieeffiziente Beleuchtung. Bei 58 Watt + etwa 15 Watt für das elektrische Vorschaltgerät bekommt man eine hervorragende Ausleuchtung. Wenn man mit einer direkteren Ausleuchtung auskommt, sind LED-Röhren jedoch noch sparsamer im Energieverbrauch. Die insgesamt 73 Watt für die Leuchtstoffröhren kann man mit 22 Watt LED-Röhren ersetzen. Das entspricht einer Energieeinsparung von 70 %.
Leuchtstoffröhre durch LED ersetzen – Der Umwelt zuliebe!
Leuchtstoffröhren werden mit einem Gemisch aus Quecksilberdampf und anderen Edelgasen gefüllt. Das Quecksilber ist ein extrem umwelt- und gesundheitsgefährdendes Stoff. Sowohl bei der Herstellung als auch bei der Entsorgung der Leuchtstoffröhren fallen daher eine Menge an umweltschädlichen Stoffen an. Hier zeigt sich ganz klar der Vorteil von LED-Röhren. Weder bei der Herstellung noch beim Entsorgen von LED-Röhren fallen umweltschädliche Stoffe an.
Beleuchtungsvorteile von LED-Röhren
Neben dem Umweltschutz bieten LED-Röhren auch noch weitere Vorteile bei der Ausleuchtung.
Da für LED-Röhren keine Vorschaltgeräte benötigt werden, ist auch während des Betriebes keinerlei Brummen zu hören. Auch ein Flackern, wie bei älteren Leuchtstoffröhren sichtbar, tritt bei hochwertigen LED-Röhren nicht auf, da diese über einen integrierten Gleichrichter mit Gleichspannung versorgt werden. Dazu kommt, dass LED-Röhren ihre maximale Helligkeit bereits direkt nach dem Einschalten erreichen und diese Helligkeit auch sehr viel konstanter über die gesamte Lebensdauer erhalten bleibt.
Weitere Vorteile, warum Sie eine Leuchtstoffröhre durch LED ersetzen sollten
Zusätzlich zu den bereits genannten Vorteilen verfügen LED Röhren auch über eine sehr viel höhere Lebensdauer als Leuchtstoffröhren. Geht man bei Leuchtstoffröhren von einer Lebensdauer von etwa 6.500 Stunden aus, so kommen LED Röhren mit 50.000 Stunden fast auf den 10-fachen Wert. Vorteilhaft ist auch, dass LED Röhren eine Außenhülle aus durchsichtigem Polycarbonat haben. Somit ist kein Schutz gegen Splitter bei Beschädigung der LED Röhren notwendig.
Nachteile von LED Röhren
Im Gegensatz zu Leuchtstoffröhren leuchten LED Röhren nur einen begrenzten Winkel aus. Es gibt zwar auch LED Röhren, die einen Abstrahlwinkel von 360 Grad bieten, allerdings geht dies zulasten der Lichtleistung.
Leuchtstoffröhre durch LED ersetzen – so funktioniert es
Beim Umrüsten von Leuchtstoffröhren auf LED Röhren gibt es, einiges zu beachten. Als Erstes fällt der weitaus höhere Preis einer LED Röhre auf. Allerdings bieten LED Röhren aber auch eine wesentlich längere Lebensdauer sowie eine Kosteneinsparung durch geringeren Stromverbrauch. Standard LED Röhren in kalt oder neutral weiß sind schon ab 15,00 – 20,00 Euro zu erhalten.
Je höher die Lichtleistung und je geringer die Farbtemperatur sein soll, desto teurer werden die LED Röhren. Ein Austausch von 58 Watt Leuchtstoffröhren durch 22 Watt LED Röhren amortisiert sich bei einer jährlichen Brenndauer von etwa 4.400 Stunden nach 2 Jahren.
Unabhängig von der finanziellen Amortisation lohnt sich ein Austausch bei Lampen, die möglichst vom Zeitpunkt des Einschaltens an die volle Lichtleistung bringen sollen. Leuchtstoffröhren benötigen vom Einschalten an etwa 5 Minuten, bis sie die volle Lichtleistung abstrahlen. LED Röhren liefern dagegen sofort mit dem Einschalten die volle Leistung.
Leuchtstoffröhre mit KVG/VVG durch LED-Röhre ersetzen – Schritt für Schritt:
Um mögliche Fehler zu vermeiden, sollte man wie folgt vorgehen:
- Leuchtstoffröhre spannungsfrei schalten (Lichtschalter aus)
- Spannungsfreiheit nochmals überprüfen
- Leuchtstoffröhre in der Fassung drehen, bis sie sich aus der Fassung entnehmen lässt.
- Starter aus der Fassung entnehmen (nur KVG und VVG)
- Dummy-Starter der LED Röhre in die Fassung stecken (nur KVG und VVG)
- LED Röhre in die Fassung stecken
- LED Röhre leicht in der Fassung drehen, bis sie arretiert ist
- Spannung einschalten und kontrollieren
- Falls der Abstrahlwinkel der LED Röhre nicht passt, kann dieser durch weiteres Drehen der Röhre in der Fassung angepasst werden
Beim Austausch von Leuchtstoffröhren gegen LED Röhren ist weiterhin zu beachten, dass LED Röhren ein gerichtetes Licht abgeben, während Leuchtstoffröhren ihr Licht rundum in 360 Grad emittieren. Dadurch verändert sich auch die Beleuchtung der Umgebung und es kann sein, dass das gerichtete Licht blendet. In diesem Fall muss entweder der Abstrahlwinkel der LED Röhren angepasst oder eine andere Fassung eingebaut werden.
Bei billigen LED-Röhren kann es vorkommen, dass eine minderwertige Elektronik in den Röhren verbaut wurde. Dies führt unter Umständen zu einem flackern des Lichtes und erzeugt bei manchen Menschen Kopfschmerzen. Beim Kauf sollte daher auf eine hochwertige Verarbeitung und Elektronik der LED Röhren geachtet werden.
FAQ – Leuchtstoffröhre durch LED ersetzen
Wie funktionieren LED Röhren?
LED Röhren arbeiten nach einem ganz anderen Prinzip. Anstatt eines Gasgemisches befindet sich in LED Röhren eine Leiste mit LEDs. Diese Leiste kann je nach Leistung der Röhre mehr oder weniger LEDs enthalten. Werden LED Röhren an das Stromnetz angeschlossen, so fließt der Strom sofort durch die LEDs und bringt diese direkt zum Leuchten.
Eine LED ist eine licht-emittierende Diode. Wird sie an Strom angeschlossen, so beginnt sie sofort zu leuchten. Im Gegensatz zu Leuchtstoffröhren benötigen LED Röhren* keinen Starter und auch kein Vorschaltgerät zur Spannungsstabilisierung. Da LEDs aber mit Gleichstrom arbeiten, ist in den Röhren selbst ein kleiner Transformator enthalten, der die 220 Volt Wechselspannung auf 12 Volt Gleichspannung transformiert.
Was ist ein LED-Starter?
Der Begriff „Starter“ kommt von den herkömmlichen „alten“ Leuchtstofflampen. Er wird zur Zündung des Gases der Leuchtstoffröhren gebraucht. Wird eine LED-Röhre in die alte Leuchtstofflampe zum Tausch eingesetzt, muss der Starter überbrückt werden. Daher der Begriff „LED-Starter“, was eigentlich nicht stimmt, denn beim Austausch einer herkömmlichen Leuchtstoffröhre mit KVG oder VVG wird der Starter durch einen Dummy-Starter getauscht. Der Dummy-Starter ist eigentlich kein Starter, sondern nur eine elektrische Brücke, die den Stromkreis innerhalb der Leuchtstoffröhre schließt. Wird der Starter nicht getauscht, bleicht die Lampe dunkel. Bei Leuchtstofflampen mit elektronischen Vorschaltgerät gibt es keine Starter, somit brauch er auch dort nicht gewechselt werden.
Die Helligkeit (Leuchtstärke) im Vergleich
Will man die Leuchtstärken von verschiedenen Lampen- und Beleuchtungssystemen vergleichen, bedient man sich heutzutage des Lichtstroms. Der Lichtstrom einer Lampe wird in Lumen gemessen und wird auch als Lichtleistung bezeichnet. Er stellt eine einheitliche und vergleichbare Größe dar und ist somit am ehesten zum Vergleich der Stärke der Ausleuchtung geeignet.
Die Leistung einer Lampe wird in Watt gemessen und enthält neben der Lichtleistung auch noch weitere Anteile wie Wärmeleistung und Verlustleistung. Alleine durch die Wattzahl einer Lampe ist nicht zu erkennen, welches Leuchtsystem heller leuchtet. Nur bei einem einheitlichen Leuchtsystem, bei dem alle Leistungsanteile gleich sind, kann man die Wattzahl als Vergleich heranziehen.
Leuchtstoffröhren mit 58 Watt haben eine Lichtleistung von etwa 5000 Lumen. Das variiert je nach gewählter Lichtfarbe und Hersteller. LED Röhren mit einer Lichtleistung von 5000 Lumen sind heute noch nicht erhältlich. Somit ist ein Austausch bei gleichbleibender Ausleuchtung nicht möglich. Allerdings gibt es hier ein paar Dinge zu beachten:
Leuchtstoffröhren leuchten immer in einem Winkel von 360 Grad ab. Damit beleuchten sie auch die Decke und es geht dadurch einiges an Lichtleistung verloren.
LED Röhren gibt es mit verschiedenen Abstrahlwinkeln. Nutzt man LED Röhren mit einem Abstrahlwinkel von 200 Grad im Gegensatz zu den 360 Grad der Leuchtstoffröhren, so werden über 40 Prozent mehr Licht in die gerichtete Abstrahlung der LED Röhren emittiert.
Damit wären LED Röhren mit einer typischen Lumen-Zahl von 2500 ein guter Ersatz für die alten Leuchtstoffröhren. LED Röhren mit 2500 Lumen haben typischerweise eine elektrische Leistung von 22 Watt.
Welche Lichtfarbe (in Kelvin) sollte die LED Röhre haben?
Die Lichtfarbe wird auch als Farbtemperatur bezeichnet und in Kelvin gemessen. Bei Leuchtstoffröhren wird die Lichtfarbe über die Innenbeschichtung des Glases gesteuert. Bei LED Röhren wird die Farbtemperatur über die LEDs selber gesteuert.
Man unterscheidet die Lichtfarbe grob in drei Kategorien. Warmweißes Licht hat eine Farbtemperatur von 3300 Kelvin oder weniger. Neutralweißes Licht liegt zwischen 3300 und 5300 Kelvin. Von kaltweißem Licht spricht man, wenn die Farbtemperatur größer als 5300 Kelvin ist.
Für den Wohnbereich möchte man nach Möglichkeit ein gemütliches Licht haben, das man vom Licht einer normalen Glühbirne gewohnt ist. Hier sind LED Röhren mit einer Farbtemperatur von 2000 bis 3000 Kelvin die geeignete Wahl.
Für die Arbeit im Büro oder Besprechungsräumen eignen sich eher etwas neutralere Lampen im Bereich von 3000 bis 4000 Kelvin.
Wenn ein höherer Blauanteil benötigt wird, dann sind LED Röhren ab 5400 Kelvin die beste Wahl.
Kann man das Vorschaltgerät auch entfernen?
Bei Leuchtstofflampen wird das Vorschaltgerät ja zur Zündung gebraucht. Jedoch wenn LED-Röhren, zum Tausch in die Leuchtstofflampe eingesetzt werden, dann braucht man theoretisch das Vorschaltgerät nicht mehr. Der Starter wird ja (bei KVG/VVG) durch einen Dummy-Starter (elektrische Brücke) ersetzt. Somit fließt der Strom durch das Vorschaltgerät und dem Dummy-Starter zur LED-Röhre.
Da dadurch der Stromverbrauch leicht erhöht wird und wem die zusätzliche Arbeit nicht zu viel ist, kann natürlich auch das Vorschaltgerät ausbauen und den Stromkreis mit einer Klemme wieder schließen. Somit ist die LED-Röhre direkt an das 230 Volt Netz angeschlossen.
Kann man beim Ersetzen der Leuchtstoffröhre durch LED einen Stromschlag erhalten?
Die LED Röhren für konventionelle Vorschaltgeräte und auch EVG kompatible LED Röhren sind in der Regel alle sicher gegen Berührung. Da die Stromzufuhr nur von einer Seite der LED Röhre erfolgt, besteht keine Gefahr. Dennoch sollte man trotzdem, wie bei allen Arbeiten an elektrischen Anlagen, immer die Stromzufuhr unterbrechen, Spannungsfreiheit überprüfen und erst dann den Austausch vornehmen.
Fazit
Bei fast allen Leuchtstofflampen lassen sich die Röhren durch energieeffiziente LED-Röhren ersetzen. Meist kann das jeder Laie auch selbst erledigen, da kein fachmännisches Wissen erforderlich ist. Wichtig ist nur vorab festzustellen, welches Vorschaltgerät vorhanden ist, um dementsprechend die richtige LED-Röhre einzusetzen.
Allgemein bleibt festzuhalten, dass der Austausch von Leuchtstoffröhren mit LED Röhren durchaus Sinn macht. Die Zeit bis zur Amortisation ist je nach täglichem Betrieb, jedoch meist nach kurzer Zeit erreicht. Aus umwelttechnischen Gründen ist auf jeden Fall ein Tausch vorzunehmen. In jedem Fall lohnt sich ein Austausch bei bereits defekten Leuchtstoffröhren.
Hinweis: Dieser Artikel ist aus Sicht des Autors geschrieben und übernimmt keinen verbindlichen Charakter. Wir übernehmen deshalb keine Haftung für daraus entstandene Schäden.
Welche Vor- und Nachteile LED Leuchtmittel gegenüber herkömmlichen Leuchtmitteln haben, kann hier nachgelesen werden. Du findest dort auch die aktuell eine Auswahl von ausgezeichneten „dimmbaren“ und „nicht dimmbaren“ Retro-fit Leuchtmittel.