Was ist eine HID-Lampe?
HID-Lampen (englisch: High Intensity Discharge lamps) sind Entladungslampen mit hoher Lichtstärke.
Im Vergleich zu Glühlampen zeichnen sich HID-Lampen durch hohe Leuchtdichte, geringen Stromverbrauch und lange Lebensdauer aus. Eine Glasröhre ist mit einem Dampf aus Edelgasen und Metallatomen gefüllt, der bei einer Bogenentladung Licht aussendet. Je nach Metallatomgas gibt es Quecksilberlampen, Natriumdampf-Hochdrucklampen und Halogen-Metalldampflampen.
Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie unmittelbar nach dem Einschalten blau-weiß bis weiß leuchten, wobei sich die Leuchtfarbe nach etwa einem Dutzend Sekunden stabilisiert.
Anwendungen von HID-Lampen
HID-Lampen werden in der Straßenbeleuchtung, in Sporthallen, Lagerhallen, Stadien, Pflanzenzuchträumen und anderen Situationen eingesetzt, die eine Beleuchtung mit sichtbarem Licht hoher Intensität erfordern. Sie werden auch in Autoscheinwerfern eingesetzt, da sie hell und weit leuchten und die Sicherheit beim Fahren auf dunklen Straßen wie Autobahnen und Landstraßen erhöhen.
In Autoscheinwerfern werden sie auch als Xenonlampen oder Entladungslampen bezeichnet. Sie werden auch für die Beleuchtung von Werbungen und Plakaten verwendet, um sie hervorzuheben.
Sie beleuchten nicht nur das sichtbare Licht, sondern extrahieren auch ultraviolettes Licht und werden manchmal als Lampen für die Ultraviolettbestrahlung verwendet. Sie können zur Sterilisation, Reinigung und Oberflächenveränderung mit ultraviolettem Licht eingesetzt werden.
Funktionsweise der HID-Lampen
HID-Lampen strahlen Licht aus, indem sie mit Hilfe elektrischer Hochspannung eine Bogenentladung in einem Gas erzeugen. Wenn Gas in einer Leuchtstoffröhre eingeschlossen ist und im Inneren eine elektrische Entladung erzeugt wird, entstehen je nach Gasart, Spannung und anderen Bedingungen verschiedene Arten der Lichtemission.
Als Materialien für die Leuchtstoffröhre werden Keramik und Quarzglas verwendet. Im Inneren der Leuchtstoffröhre sind zwei gegenüberliegende Elektroden angebracht, die durch Durchleiten eines elektrischen Stroms erhitzt werden. Dabei werden thermische Elektronen von den Elektrodenoberflächen emittiert. Die Elektronen wandern zu den Gegenelektroden und stoßen mit den in der Leuchtstoffröhre eingeschlossenen Metallatomen zusammen, wodurch sichtbares Licht erzeugt wird.
Im Vergleich zu Leuchtstofflampen geben HID-Lampen aufgrund des höheren Dampfdrucks und der höheren Temperatur des eingeschlossenen Metallgases mehr Licht ab und erreichen eine höhere Leuchtdichte. Natriumdampf-Hochdrucklampen geben orange-weißes Licht ab, während Halogen-Metalldampf- und Quecksilberdampflampen weißes Licht ausstrahlen.
Ein so genanntes Vorschaltgerät (Ballast) wandelt Wechselstrom in Gleichstrom um und gibt eine stabile Spannung ab, um die Bogenentladung aufrechtzuerhalten. Außerdem wird das Gas in der Lampe durch ein als Zündgerät bezeichnetes Hochspannungsversorgungsgerät angeheizt, um eine Bogenentladung zu erzeugen. Auf diese Weise sind HID-Lampen mit speziellen Steuerkreisen ausgestattet und können dank einer stabilen Stromversorgung und Steuerung eine hohe Leuchtdichte und ein stabiles Licht aufrechterhalten.
Arten von HID-Lampen
Wie bereits erwähnt, gehören zu den HID-Lampen Quecksilberdampflampen, Natriumdampf-Hochdrucklampen und Halogen-Metalldampflampen. Die Merkmale und Verwendungszwecke der einzelnen Lampen werden im Folgenden erläutert.
1. Quecksilberlampen
Quecksilberlampen sind heller als Glühlampen, haben eine längere Lebensdauer und können eine hohe Leuchtdichte erreichen, weshalb sie häufig für die Straßenbeleuchtung und die Beleuchtung großer Anlagen eingesetzt werden. Quecksilberlampen eignen sich auch für die Anregung von Leuchtstoffen wie Fluoreszenzstoffen, da ihr Spektrum sehr eng ist und sie Licht einer bestimmten Wellenlänge aussenden.
2. Natriumdampf-Hochdrucklampen
Natriumdampf-Hochdrucklampen zeichnen sich durch die Emission von orange-weißem Licht aus und werden hauptsächlich für Außenanwendungen eingesetzt. Natriumdampf-Hochdrucklampen erzeugen Licht mit relativ hohem Wirkungsgrad und sind besonders gut in der Lage, weißes Licht zu erzeugen.
3. Halogen-Metalldampflampen
Halogen-Metalldampflampen zeichnen sich durch ihre hohe Leuchtdichte und hohe Lichtreproduzierbarkeit aus. In den Leuchtstoffröhren werden verschiedene Arten von Metallhalogeniden verwendet, die verschiedene Farbtemperaturen und Farbtöne wiedergeben können. Halogenmetalldampflampen haben eine höhere Lichtintensität als Quecksilberdampflampen und eine höhere Farbtemperatur als Natriumdampf-Hochdrucklampen und werden als Pflanzenwachstumsbeleuchtung eingesetzt.