Halogenlampen sind in der Terraristik eine wichtige Möglichkeit, um Licht in Kombination mit Wärmestrahlung in das Terrarium zu bekommen. Dabei spielen im Terrarium Halogenlampen mit E27 Fassungen, die mit 230 V Netzspannung betrieben werden die wichtigste Rolle. Nicht ganz so häufig werden 12V „Niedervoltlampen“ eingesetzt, obwohl sie einige Vorteile für die Terraristik aufweisen. Beide Lampentypen lassen sich grundsätzlich dimmen. Ggf. benötig man aber unterschiedliche Dimmer. Alles was Sie zu diesem Thema wissen müssen, finden Sie hier beim Reptilienkosmos.
Wie funktioniert eine Halogenlampe?
Um zu verstehen, wie das Dimmen funktioniert, müssen wir uns zunächst anschauen wie eine Halogenlampe arbeitet. Im Grunde ist eine Halogenlampe wie eine Glühlampe aufgebaut, daher schauen wir uns zunächst deren Aufbau an.
Eine einfache Glühlampe ist so konstruiert, dass man einen Glaskolben hat, der gasdicht abgeschlossen ist und mit einer Gasmischung aus Stickstoff und Argon befüllt wird. In dieser Gasfüllung befindet sich ein Glühfaden. Wenn durch diesen Faden nun Strom fließt, erwärmt er sich und fängt an zu glühen. Je mehr Strom durch den Glühfaden fließt umso heißer wird der Faden und umso heller glüht er. Glühlampen und Halogenlampen sind damit, wie die Sonne, Temperaturstrahler. So nennt man Lichtquellen, die durch starke Erhitzung eines Materials elektromagnetische Strahlung, bestehend aus Licht und Wärme, aussenden.
Damit der Glühfaden möglichst heiß werden kann, ohne zu schmelzen, verwendet man ein Filament aus Wolfram. Wolfram ist das hitzebeständigste Metall, das wir kennen und schmilzt erst bei 3422 °C. Bei einer normalen Glühbirne wird der Glühfaden bei 2500 bis 2800°C betrieben. In dem Fall wird ca. 5% der eingesetzten Gesamtenergie in Licht abgegeben und 95% sind Wärme. Die Gasmischung aus Stickstoff und Argon, beides Gase, die kaum chemisch reagieren, verhindert, dass der Glühfaden verbrennt. Würde man den Glühfaden bei Umgebungsluft betreiben, würde er binnen Sekundenbruchteilen verbrennen und wäre kaputt.
Trotz der Schutzgasatmosphäre aus Stickstoff und Argon verbraucht sich der Glühfaden mit der Zeit durch die hohe thermische Belastung. Es lösen sich nach und nach Wolframpartikel aus dem Glühfaden und lagern sich an der Innenwand des Glaskolbens ab. Durch den Belag reduziert sich die Transparenz des Glaskolbens für das produzierte Licht und die Lichtabgabe reduziert sich mit der Zeit. Um das im Rahmen zu halten wird der Glaskolben bei Glühlampen relativ groß gehalten.
Damit verteilt sich die Trübung auf eine größere Fläche. Der sukzessive Abtrag der Wolfram-Partikel sorgt weiterhin dafür, dass der Glühdraht immer dünner wird und irgendwann reißt. Die Glühlampe hat damit ihr Lebensende erreicht. Eine Halogenlampe funktioniert ganz ähnlich wie eine Glühlampe, auch da wird ein Wolfram-Glühfaden zum Glühen gebracht. Der Unterschied ist nur, dass dem Inertgas (Argon o. Stickstoff) ein Halogen – meist Brom – beigemischt wird. Damit das Gas genügend Halogenatome enthält, muss es unter hohem Druck stehen. In der Regel 7 – 8,5 bar. Zum Vergleich: ein Autoreifen hat etwa 2,5 bar! Damit der Glaskolben bei einer Halogenlampe diesem Druck standhalten kann, muss er kompakt gestaltet werden. Durch den hohen Druck muss der Halogenbrenner immer aus Sicherheitsgründen mit einer zweiten Glashülle als Berstschutz betrieben werden (Es gibt jedoch kleine Leuchten in denen z.B. Halogenstiftsockel-Lämpchen ohne Schutzglas betrieben werden, in dem Fall muss jedoch die Stiftsockellampe selbst einen Bestschutz geschützt sein oder extra stabil konstruiert sein).
Der Vorteil, der daraus resultiert, dass bei einer Halogenlampe der Glühfaden in einer Halogenatmosphäre betrieben wird, ist der Halogenkreislaufprozess. Wie bei einer Glühlampe verbraucht sich der Glühfaden, indem sich immer wieder Wolframteilchen aus dem Glühfadenfilament lösen. Nun ist es aber so, das in der Nähe des heißen Glühfadens sich die Br2 Moleküle in Br-Atome aufspalten. Durch die Wärme sind die Moleküle immer in Bewegung. Kommt nun ein Br-Atom mit einem Wolframteilchen zusammen verbinden sich beide. Kommt diese Verbindung dem heißen Glühfaden zu nahe, gibt das Brom sein Wolframteilchen wieder ab und dies lagert sich wieder am Glühfaden ab. Das erneut entstandene Br-Atom ist wieder frei und kann sich erneut ein Wolframatom greifen. Dieser Mechanismus nennt sich Halogenkreislaufprozess.
Durch diese Tatsache wird zum einen verhindert, dass sich losgelöste Wolframpartikel auf der Innenseite des Glases ablagern, was gerade bei einem so kleinen Halogenbrenner sehr schnell zu einer Reduzierung der Transparenz führen würde. Durch den Halogenkreislaufprozess verlängert sich zum anderen die Lebenszeit des Wolframglühfadens an sich. Diese längere Lebenszeit des Glühfadens bei einer Halogenlampe ist so deutlich, dass es erlaubt die Temperatur mit der der Glühdraht betrieben wird (im Gegensatz zu einer regulären Glühlampe) zu erhöhen und trotzdem noch eine längere durchschnittliche Haltbarkeit zu gewährleisten. Durch die höhere Temperatur des Glühdrahts bei der Halogenlampe verschiebt sich die Lichtfarbe etwas mehr in den kurzwelligen Bereich. Das bedeutet, die Halogenlampen geben bei normalem Betrieb ein etwas bläulicheres (neutralweißes) Licht ab als Glühlampen, welche doch ein recht gelbliches, warmweißes Licht abstrahlen.
Zusammenhang zwischen Temperatur, Licht und Lebensdauer
Die nachfolgende Grafik zeigt den Zusammenhang zwischen der Lebensdauer, Helligkeit und der elektrischen Spannung, mit der eine Glühlampe betrieben wird. Das gilt für Halogenlampen im Grunde analog. Dabei ist die Helligkeit proportional zur Temperatur des Glühfadens. Es wird deutlich, dass immer ein Kompromiss zwischen Lichtausbeute und Lebensdauer gefunden werden muss. Eine normale Glühlampe wird in der Regel so konstruiert, dass sie im Durchschnitt 1000 h hält und dabei eine Lichtausbeute von 10 -15 lm/W besitzt. Die Temperatur des Glühfadens entspricht dabei 2500 bis 2700 K (= ca. 2200 bis 2400 °C).
Durch den Halogenkreislaufprozess kann die Temperatur des Glühfadens bei den Halogenlampen auf deutlich höher liegen, meist zwischen 2500 °C und 3000 °C. Damit erreicht sie etwa 15 – 25 Lm/W. Trotz höherer Temperatur des Glühfadens erreichen Halogenlampen immer noch höhere statistische Lebensdauern von 2000 h bis sogar 4000 h.
Was bedeutet Lebensdauer?
Man muss sich vergegenwärtigen, das es bei den Angaben zur Lebensdauer von Glühlampen und Halogenlampen um einen statistischen Wert handelt, wir sprechen von mittlerer Lebensdauer. Es bedeutet nicht, dass die Lampe mindestens 2000 h hält, sondern, dass nach 2000 h bei einer Gruppe baugleicher Lampen die Hälfte noch brennt, während die andere Hälfte bereits ausgefallen sind. Die Unterschiede der individuellen Lebensdauern kann dabei deutlich sein. So kann die eine Lampe nach 200 h bereits aussteigen, während die andere auch nach 3800 h noch leuchtet. Statistisch wäre das im Rahmen.
Für den Betrieb im Terrarium heißt das: Angenommen die Lampe brennt 8 h am Tag, dann wären bei 1000 h Lebensdauer die Hälfte der Lampen nach 125 Tagen kaputt. Das sind gute 4 Monate. Für eine Halogenlampe mit 2000 Stunden Lebensdauer bedeutet es, dass nach etwas über 8 Monaten 50 % der Lampen noch funktionieren.
Man muss aber bedenken, dass diese Angaben sich auf den Betrieb als „normale“ Haushaltsbeleuchtung beziehen. Durch die meist ungünstigen Betriebsbedingungen im Terrarium liegt die Lebensdauer in der Praxis der Terraristik meist darunter!
Was kann die Lebensdauer meiner Lampe noch reduzieren?
Die Lebensdauer einer Halogenlampe hängt nicht nur von der Temperatur des Glühfadens und der Brenndauer ab, sondern noch von vielen weiteren Faktoren.
Im Terrarium wird eine Lampe häufig in einer relativ warmen Umgebung betrieben. Insbesondere wenn die Lampe im Becken verbaut ist. Auch ist der Abstand zur bestrahlten Fläche geringer als im normalen Hausgebrauch. D.h. dies trägt deutlich zur thermischen Belastung der Lampe bei. Durch die höhere Umgebungstemperatur wird auch die Temperatur am Glühfaden höher und die Lebensdauer sinkt.
Schaltintervalle reduzieren ebenfalls die Lebensdauer von Leuchtmitteln. Der Wechsel von extremer Hitze und Abkühlung am Glühwendel sorgt für starke Dehnungs- und Schrumpfungsereignisse, die das Material stark belasten und z.B. zu Rissen führen kann. Es ist jedoch nicht ganz einfach das sinnvoll zu quantifizieren. Im Terrarium wird der Wärmestrahler jedoch in aller Regel mit einer Zeitschaltuhr am Morgen an und gegen Abend wieder ausgeschaltet. D.h. diese Anwendung ist auf die Langlebigkeit der Leuchtmittel bezogen eigentlich optimal und sollte die Lebensdauer nicht negativ beeinflussen. Eine normale Zimmerbeleuchtung, die am Tag immer wieder an und ausgeschaltet wird würde viel stärker belastet.
Oft ist die Beleuchtung im Terrarium einem feuchteren Klima ausgesetzt, was der Lebensdauer der Leuchtmittel ebenfalls nicht zuträglich ist. Insbesondere Spritzwasser kann bei einer heißen Halogenlampe zum Platzen des Glaskörpers führen. Halogenlampen müssen daher immer vor Spritzwasser geschützt montiert werden.
Erschütterungen, insbesondere während die Halogenlampe im Betrieb ist, sind eine weitere Ursache für den vorzeitige Defekt. Wenn der Glühfaden glüht ist das Wolfram weich und empfindlicher gegenüber mechanischen Kräften als im kalten Zustand. Die Gefahr, dass der Glühfaden durch Erschütterungen beschädigt wird ist daher besonders hoch, so lange die Lampe brennt.
Unterschied zwischen 12 V und 230 V Halogenlampen
Grundsätzlich gibt es auch für die Terraristik bei den Halogenlampen zwei unterschiedliche Systeme. Einmal die „Hochvolt-Halogenlampen“ und die „Niedervolt-Halogenlampen“. Dabei sind die Bezeichnungen umgangssprachlich zu verstehen und sind keine technisch korrekten Begriffe!
Vorteil der „Hochvolthalogenlampen“ ist, dass sie direkt an der Netzspannung von 230 V, wie sie aus der Steckdose kommt betrieben werden. Es braucht keinen Transformator und auch kein Vorschaltgerät. Meist haben sie E27 Fassungen, die für viele Leuchtmittel Standard sind. Für die Anwendung im Terrarium werden unterschiedliche Wattagen (35 W, 50 W, 75 W und 100 W, manchmal auch noch höher) angeboten. Eine Besonderheit sind die Halogen Sun Mini von Lucky Reptile. Hier wurden kleine MR16 Reflektoren mit einer E27 Fassung kombiniert um möglichst kompakte Bauform zu bekommen. Diese gibt es in den Wattagen 20 W, 35 W und 50 W.
Nachteil der 230 V „Hochvolthalogenlampen“ ist, dass sie eine Gefahr für Mensch und Tier darstellen können, was einen Stromschlag anbelangt. Die Montage sollte daher immer von einem Fachmann vorgenommen werden und Mensch und Tier dürfen in keinem Fall in direkten Kontakt mit stromführenden Teilen gelangen!
Ein weiterer Nachteil der „Hochvolthalogenlampen“ ist, dass die höhere Spannung dafür sorgt, dass der Glühfaden länger und dünner sein muss als bei 12 V. Was zunächst einmal kontraintuitiv klingt sorgt dafür, dass der dünne Glühfaden sich schneller verbraucht und empfindlicher gegenüber mechanischer Beanspruchung ist. Eine Halogenlampe, die auf 230 V Spannung ausgelegt ist hält in der Regel daher weniger lange, als eine 12 V Lampe gleicher Leistungsaufnahme. Als Faustregel gilt eine 12 V Halogenlampe hat eine ≈ 1,5–2× längere Lebensdauer als eine 230 V Version bei gleicher Wattage.
Neben der Tatsache, dass die „Niedervolthalogenlampen“ im Verhältnis zu den 230 V Versionen einen dickeren Glühfaden besitzen, ist ein großer Vorteil der 12 V Lampen, dass sie geringe Spannung keine Gefahr für Mensch und Tier darstellt. Selbst bei Kontakt mit stromführenden Teilen besteht bei der geringen Spannung keine Gefahr eines Stromschlags.
Die Bauform der Lampen kann sehr kompakt gestaltet werden. Im Terrarium kommen MR16 oder die noch kleineren MR11 Strahler zum Einsatz.
Die MR16 gibt es in den Stärken 10 W, 20 W, 35 W und 50 W. Die MR11 sind in 5 W, 10 W und 20 W erhältlich. Durch die kleine Bauform sind die 12 V Halogenlampen besonders geeignet, kleine bis mittlere Terrarien mit Licht und Strahlungswärme zu versorgen.
Das Problem mit den 12 V Lampen ist, dass sie für den Betrieb einen Trafo benötigen der die 230 V Netzspannung auf 12 V reduziert. In der Regel lassen sich mit einem Trafo mehrere Lampen gleichzeitig betreiben.
Alte schwere Ringkerntrafos sind sehr robust und benötigen keine Mindestlast, man muss nur darauf achten, dass die maximal zulässige Leistungsaufnahme nicht überschritten wird. In der Praxis bedeutet dies: wird auf dem Gerät beispielsweis 105W angegeben, dann kann man maximal 10 x 10W, 5 x 20 Watt, 3 x 35W oder auch 2 x 50 W Lampen anschließen. Alles was darunter liegt ist kein Problem.
Anders sieht es bei elektronischen Transformatoren aus. Hier muss man genau darauf achten, ob der Trafo eine Mindestlast benötigt oder nicht. Meist wird eine Mindestlast gefordert, es gibt aber auch Transformatoren die keine Mindestlast benötigen. Diese laufen auch mit einer einzelnen 5W Lampe.
Wenn der Trafo eine Mindestlast vorgibt, dann muss die gesamt Leistungsaufnahme der angeschlossenen Leuchtmittel diese erreichen oder übertreffen. Wird auf dem Trafo z.B. ein Wert 20 – 60W angegeben, dann muss mindestens eine Lampe mit 20 W angeschlossen werden. Es kann aber auch eine 35W oder eine 50 W Lampe sein. Die 60W dürfen nicht überschritten werden. 3 x 20 W Lampen sind also mit einem Trafo zu betreiben aber 2x 35W nicht!
Hinweis: Fallen Leuchtmittel aus und sind defekt, kann es sein, dass die Mindestlast unterschritten wird. Verbleibende Lampen können dann flackern oder blinken, oder der Trafo startet erst gar nicht oder schaltet sich automatisch ab. Man muss dies bedenken und sollte dann nur schauen, welche der Lampen tatsächlich defekt ist und nicht die ganze Installation entsorgen.
Was hat es mit dem Ausstrahlwinkel auf sich?
Die Brenner von Halogenlampen sind relativ klein. Meist werden sie in ein Glasreflektorgehäuse eingesetzt. Je nach Reflektor und Positionierung lassen sich dadurch unterschiedliche Ausstrahlwinkel realisieren.
Der Ausstrahlwinkel wird in Grad (°) angegeben und beschreibt, wie weit das Licht verteilt beziehungsweise gebündelt wird. Je kleiner der Winkel, desto stärker wird das Licht gebündelt.
Die Winkelangaben beziehen sich auf den sogenannten Halbwertswinkel. Dieser bezeichnet den Winkel, bei dem die Lichtstärke auf 50 % ihres maximalen Wertes abgefallen ist.
Der Durchmesser des Lichtkegels innerhalb des Halbwertswinkels lässt sich näherungsweise mit folgender Formel berechnen:
Durchmesser = 2 × Abstand × tan(Halbwertswinkel ÷ 2)
Unabhängig vom Ausstrahlwinkel gilt das Abstandsgesetz: Verdoppelt sich der Abstand zwischen Lampe und bestrahlter Fläche, so verringert sich die Bestrahlungsstärke (Energie pro Fläche) auf ein Viertel.
Beispiel: Erreicht eine Lampe bei 20 cm Abstand im Zentrum des Lichtkegels 100.000 Lux oder eine UVA-Bestrahlungsstärke von 50 µW/cm², so liefert dieselbe Lampe bei 40 cm Abstand nur noch 25.000 Lux beziehungsweise 12,5 µW/cm². Näherungsweise gilt dies auch für die Wärmestrahlung der Lampe. Mit zunehmendem Abstand nimmt somit auch die Wärmeleistung deutlich ab.
Hinweis: Halogenlampen, die speziell für die Terraristik angeboten werden, besitzen meist einen moderaten Ausstrahlwinkel zwischen 30° und 40°. Die bestrahlte und erwärmte Fläche sollte einerseits nicht zu klein sein, andererseits aber ausreichend hohe Temperaturen erreichen.
Beispiel:Eine typische 35-W-Halogenlampe für das Terrarium besitzt einen Ausstrahlwinkel von 38°. Die Fläche innerhalb des Halbwertswinkels hat bei einem Abstand von 20 cm einen Durchmesser von knapp 14 cm, bei 30 cm etwa 21 cm und bei 40 cm rund 28 cm. Die am Sonnenplatz erreichten Temperaturen liegen dabei ungefähr bei 46 °C, 36 °C beziehungsweise 32 °C. Diese Werte sind lediglich Richtwerte und hängen von den individuellen Bedingungen im Terrarium ab. Ein solcher Lichtkegel eignet sich beispielsweise gut für kleinere Echsen. Der Großteil des Tieres sollte innerhalb des Halbwertskreises Platz finden. Durch Anpassung des Lampenabstands oder durch Dimmen lässt sich die gewünschte Temperatur am Sonnenplatz einstellen.
Sollen die Lampen beispielsweise im Deckel des Terrariums montiert werden, kann es sinnvoll sein, Leuchtmittel mit einem engeren Ausstrahlwinkel zu verwenden. Dadurch werden Licht und Wärme stärker gebündelt und können den größeren Abstand besser überbrücken. Welches Leuchtmittel mit welchem Ausstrahlwinkel im Einzelfall geeignet ist, muss gegebenenfalls durch praktische Versuche ermittelt werden.
Achtung: Es gibt Halogenlampen mit sehr engem Ausstrahlwinkel (10° bis 12°). Diese können auch über größere Entfernungen sehr hohe Temperaturen erzeugen. Ein Halter von Dornschwanzagamen zeigte auf einem Vortrag eindrucksvolle Bilder von kreisrunden Verbrennungen auf dem Rücken seiner Tiere. Er hatte lediglich eine defekte Halogenlampe ersetzt, ohne auf den Ausstrahlwinkel zu achten, und versehentlich eine Lampe mit einem Ausstrahlwinkel von 12° eingebaut.
Achten Sie daher stets auf den richtigen Ausstrahlwinkel! Lassen Sie das Terrarium nach Möglichkeit ein bis zwei Tage ohne Tierbesatz laufen und kontrollieren Sie die erreichten Temperaturen. So lassen sich unangenehme Überraschungen und mögliche Verletzungen der Tiere vermeiden.
Was versteht man unter Kaltlichtreflektoren?
Insbesondere bei den 12-V-MR16- und MR11-Niedervolthalogenlampen mit GU5.3- bzw. GU4-Sockel gibt es unterschiedliche Versionen bezüglich der Reflektorbeschichtung. Das Gleiche gilt für GU10-230 V-Leuchtmittel und AR111-Lampen, die in der Terraristik jedoch eine geringere Rolle spielen.
Es gibt zum einen sogenannte Aluminiumreflektor-Lampen, manchmal auch Standard-Reflektorlampen genannt. Die auf der Innenseite des Glaskörpers aufgedampfte Aluminiumbeschichtung reflektiert sowohl das sichtbare Licht als auch die Infrarotstrahlung und gibt beides hauptsächlich nach vorne ab. Nur solche Halogenlampen sind für die Verwendung in Einbauleuchten geeignet. Auch im Terrarium sind diese Versionen zu bevorzugen. Der größte Teil der Wärmestrahlung wird auf den Sonnenplatz projiziert und schafft einen deutlichen Temperaturgradienten zu seiner Umgebung.
Neben den Aluminiumreflektor-Lampen gibt es allerdings auch sogenannte Kaltlichtreflektor-Lampen. Sie wurden überall dort eingesetzt, wo das beleuchtete Objekt möglichst wenig Wärme aufnehmen soll, z. B. bei der Shop- und Schaufensterbeleuchtung, an Lebensmitteltheken etc.
Der Reflektor ist dabei mit einer speziellen Mehrschichtbeschichtung versehen, die sichtbares Licht nach vorne reflektiert, aber einen großen Teil der Infrarotstrahlung (Wärme) nach hinten durch den Reflektor hindurchlässt. Dadurch wird der beleuchtete Gegenstand weniger stark erwärmt.
Diese Leuchtmittel dürfen nicht in Einbauleuchten verwendet werden, weil sich sonst ein Hitzestau bilden kann und sogar Brandgefahr besteht. In der Terraristik machen solche Lampen wenig Sinn, insbesondere dann, wenn sie innerhalb des Beckens platziert werden, da der besagte Hitzestau eine Rolle spielt und außerdem eher das gesamte Terrarium erwärmt wird. Am Sonnenplatz wird dagegen kaum eine adäquate Temperatur erreicht.
Damit wird auch klar, dass der Begriff „Kaltlicht“ etwas irreführend ist, denn eine Kaltlichtreflektor-Lampe gibt insgesamt natürlich die gleiche Wärmemenge ab wie eine Standard-Reflektorlampe gleicher Wattage – eben nur nicht nach vorne.
Leider werden die Lampen häufig nicht entsprechend als Kaltlichtreflektor-Lampen ausgewiesen. Es ist daher für den Anwender leicht möglich, die falschen Halogenlampen zu erwerben. Ist für die Lampen ein technisches Datenblatt verfügbar, achten Sie auf Begriffe wie „Kaltlichtspiegel“, „Cold Mirror“ oder „IRC/Cold Light Reflector“.
Im Betrieb, wenn die Halogenlampe leuchtet, schimmert der Reflektor von Kaltlichtreflektor-Lampen auf der Rückseite leicht pink. Mit etwas Erfahrung kann man daran eine Kaltlichtreflektor-Lampe leicht erkennen.
Halogen-Strahler und UV?
Der Glühwendel bei einer Halogenlampe arbeitet bei einer Temperatur von 2700 bis 3000 °C. Im Gegensatz zu normalen Glühlampen verschiebt sich das Spektrum der Halogenlampen damit etwas in den kurzwelligeren Spektralbereich und Halogenlampen geben sogar etwas UVA-Strahlung ab. Da früher die Halogenlampen für normale Haushaltsbeleuchtung oder auch für Shopbeleuchtungen eingesetzt wurde, bei der ein Ausbleichen durch UV-Strahlen unerwünscht war, wurden meist sogenannte UV-Stop-Gläser verwendet. Dadurch wurde versucht, die UVA-Strahlung so weit wie möglich zu reduzieren. Da Reptilien UVA-Strahlung sehen können und zumindest teilweise zur innerartlichen Kommunikation nutzen, ist UVA-Strahlung im Terrarium jedoch nichts Unerwünschtes. Durch die Auswahl der entsprechenden Schutzglasscheibe kann bei Halogenstrahlern für das Terrarium die UVA-Menge etwas erhöht werden.
Achtung: Im Gegensatz zu einigen Versprechungen von unseriösen Herstellern im Internet gibt es keine Halogenlampen, die UVB-Strahlung abgeben! UVB ist dafür verantwortlich in der Haut für die Bildung von Vitamin D3 zu sorgen, was neben vielen anderen Prozessen auch die Aufnahmefähigkeit des Darms für Kalzium erhöht. Halogenlampen sind also nicht für die Versorgung von Reptilien mit Vitamin D3 geeignet! Man darf Halogenlampen aber auch nicht verwechseln mit Halogenmetalldampflampen, wie der legendären Bright Sun. Die geben sehr wohl UVB-Strahlung ab, benötigen zum Betrieb jedoch spezielle Vorschaltgeräte. Der Anschaffungspreis dieser Halogenmetalldampflampen ist auch deutlich höher als für eine herkömmliche Halogenlampe.
Halogenlampen-Verbot
Aus Gründen der Reduzierung des Energieverbrauchs hat die Europäische Union die Grenzwerte für die Energieeffizienz von Leuchtmitteln immer wieder verschärft, sodass Halogenlampen heute für die normale Haushaltsbeleuchtung nicht mehr zulässig sind. Ihre Energieeffizienz ist zu niedrig. Hinsichtlich des Umweltschutzgedanken ist das natürlich nachvollziehbar und mit der LED-Technik gibt es für die reine Lichtversorgung im Haushalt deutlich effizientere Alternativen.
Im speziellen Fall der Terraristik macht es jedoch keinen Sinn lediglich die Lichtausbeute zu betrachten, denn die Tiere benötigen ja gerade die Kombination aus Licht und Strahlungswärme. Stehen nur LED-Leuchtmittel zur Verfügung, dann muss eine zusätzliche Wärmequelle zugeschaltet werden. In dem Fall spart man in keiner Weise Energie ein.
Glücklicherweise konnten Hersteller wie Lucky Reptile die Halogenlampen so konstruieren, dass sie so viel UVA abgeben, dass sie als Sonderleuchtmittel gelten und wir sie daher weiterhin als Spezialleuchtmittel für Sie anbieten können.
Was bedeutet dimmen?
Grundsätzlich geht es bei dimmen darum einer Lampe die Helligkeit regeln zu können. Das kann stufenweise erfolgen oder auch stufenlos. Wird eine Halogenlampe mit ihrer Sollspannung betrieben, dann werden im Durchschnitt 10% der eingesetzten elektrischen Energie in Licht umgesetzt. D.h. 90 % sind Wärme. Wenn es nur darum geht möglichst viel Licht zu erzeugen, dann gibt es heutzutage bessere und effizientere Methoden, wie z.B. LED-Technik. Aber für den speziellen Fall im Terrarium ist die erzeugte Wärme kein „Abfall“, sondern lässt sich gezielt nutzen und ist gewollt.
Man könnte im Terrarium den Sonnenplatz auch mit einer LED beleuchten, bräuchte aber ein zweites Gerät, dass Wärmestrahlung abgibt um das gleiche Ergebnis zu erhalten wie bei einer einzelnen Halogenlampe. Dabei würde man aber keine Energie sparen.
Wird eine Glühlampe oder Halogenlampe heruntergedimmt, nimmt die Helligkeit ab aber gleichzeitig auch die abgegebene Wärme! Durch das Dimmen lässt sich also die Helligkeit und Wärme im Terrarium regeln und anpassen.
Durch das Dimmen verändert sich gleichzeitig auch die Lichtfarbe der Lampe, das heißt das Spektrum verschiebt sich in den langwelligen Bereich, sprich ins Belbe und bei noch weiterer Reduzierung ins rötliche. Bei dimmbaren LED-Lampen ist dies beispielsweise nicht der Fall, hier nimmt nur die Helligkeit ab, das Spektrum bleibt jedoch völlig gleich. Das Positive bei der spektralen Verschiebung ist, dass es den Gegebenheiten in der Natur entspricht, auch wenn es andere Ursachen hat. Die Morgen- und Abendsonne sendet auch ein rötlicheres Licht als zur Mittagszeit. Allerdings hat das bei der Sonne nichts damit zu tun, dass sie ihre Helligkeit oder Temperatur verändert, sondern je flacher die Sonne über dem Horizont steht umso länger ist der Weg den die Sonnenstrahlen durch die Atmosphäre zurücklegen. Blaue und grüne Spektralanteile werden dadurch herausgefiltert.
Bei den Halogenlampen ist noch zu bedenken, dass sich durch das Dimmen das Spektrum in der Weise verschiebt, dass die UVA-Strahlung abnimmt bzw. komplett verschwindet. Aber auch das entspricht der Natur. Je heller und je steiler die Sonne am Himmel steht umso höher sind die UV-Werte. Im Hochsommer in Deutschland werden gegen 8:30 – 9:00 Uhr etwa 50 % des Maximalwertes, der um ca. 13 Uhr herrscht, erreicht. Gegen 16:30 bis 17:00 sind die UV-Werte wieder auf etwa 50 % gesunken. Noch mal bei den Halogenlampen geht es dabei nur um UVA-Strahlung, nicht um UVB.
Was ist der Vorteil, wenn ich meinen Halogenstrahler dimme?
Neben der Möglichkeit Licht und Wärme gezielt regeln zu können und auf die Gegebenheiten anpassen zu können ist der große Vorteil des Dimmens, dass damit die Lebenszeit der Lampen zunimmt. Jedenfalls gilt das uneingeschränkt für Glühlampen. Je stärker man sie dimmt, umso länger ist die Lebenserwartung der Lampen. Wird bei einer Glühlampe die Betriebsspannung um 5% reduziert (gedimmt), dann nimmt die Helligkeit der Lampe um 20% ab, aber dafür verdoppelt sich die Lebensdauer. Bei 10% Dimmung hat die Lampe nur noch 57% ihrer maximalen Lichtleistung aber sie hält vier Mal so lange, als beim Betrieb mit maximaler Spannung.
Leider ist es bei Halogenlampen nicht ganz so einfach. Das hat damit zu tun, dass der oben genannte Halogenkreislaufprozess nur in einem bestimmten Temperaturbereich funktioniert (> ca. 250 °C an der Kolbenwand). Wird die Halogenlampe zu stark gedimmt, reißt der Halogenkreislauf ab. Eine moderate Dimmung bis ungefähr 20% ist kein Problem, bis dahin werden die notwendigen Temperaturen nicht unterschritten, und der Halogenkreislaufprozess läuft weiter. So lässt sich die Lebensdauer der Halogenlampen deutlich erhöhen.
Theoretisch würde sich die Halogenlampe bei weiterem Dimmen wie eine Glühlampe verhalten. D.h. mit noch stärkerer Dimmung würde die Lebensdauer trotzdem weiter steigen. Mit Einschränkungen stimmt das auch, es gibt jedoch ein paar bauliche Besonderheiten die den Effekt etwas abschwächen. In der Hauptsache schwärzt sich der Kolben sehr schnell, wenn der Halogenkreislaufprozess ausfällt, weil sich das Wolfram an der Innenwand ablagert. Da der Kolben bei Halogenlampen sehr kompakt ist, verteilt sich das Wolfram auf einer kleinen Fläche. Der Effekt der Schwärzung ist bei Halogenlampen daher relevanter als bei normalen Glühlampen.
Tipp: Werden gedimmte Lampen ab und zu für ein paar Minuten mit Volllast betrieben, dann kann die Schwärzung des Kolbens z.T. wieder reduziert werden. Der Halogenkreislaufprozess reinigt gewissermaßen den Kolben wieder.
Wie dimme ich eine Halogenlampe?
Wir müssen in dem Fall zwischen den „Hochvolthalogenlampen“ die mit 230V Wechselspannung betreiben werden und den 12 V „Niedervoltlampen“ unterscheiden. Betrachten wir zunächst die Möglichkeit 230V „Hochvolthalogenlampen“ zu dimmen:
Halogenlampen sind ohmsche Lasten. In dem Fall verwendet man eine R- oder RC-Dimmer. Die einfachste Variante ist, ein Drehdimmer, der einfach in die Netzsteckdose gesteckt wird und dort wird die Lampe angeschlossen. Durch Drehen am Rad kann die Helligkeit bzw. die Wärmeabgabe eingestellt werden. Das Gleiche gibt es auch als Schalter. Wer technisch etwas versiert ist, kann sich so einen Dimmschalter selbst im Terrarium einbauen. Das Funktionsprinzip ist das gleiche.
Achten Sie bei der Auswahl des Dimmers darauf für welchen Bereich der Leistungsaufnahme das Gerät konzipiert ist. Der linke Dimmer beispielsweise ist für eine Schaltleistung von 30 -200 W ausgelegt. Sie können z.B. eine 50 W Halogenlampen damit dimmen, aber auch 4 x 50 W. Würden Sie an den Dimmer lediglich eine 20 W Lampe anhängen, würde diese entweder flimmern oder pulsieren, die Dimmbarkeit wäre eingeschränkt oder sie leuchtet gar nicht.
Bei den „Niedervolt-Halogenlampen“ ist die ganze Sache etwas komplizierter. Um die 12 V Lampen zu betreiben, muss die Netzspannung von 230 V auf 12 V heruntertransformiert werden. Es bedarf dazu eines Transformators. Da es verschiedene technische Möglichkeiten gibt, wie Trafos dies bewerkstelligen, ist die Frage nach dem richtigen Dimmer nicht ganz so einfach zu beantworten.
Zunächst gilt es zu klären, ob man alle Leuchtmittel die an den Trafo angeschlossen sind gleichzeitig dimmen möchte oder alle Leuchtmittel einzeln justieren möchte. Im ersten Fall haben sie beispielsweis 5 Spinnenterrarien, die mit jeweils 20 W-Lampen beleuchtet und beheizt werden. Alle Terrarien stehen nebeneinander und auf eine Ebene. Bei Volllast haben die Terrarien eine Temperatur von 30°C. In dem Fall kann es sinnvoll sein, dass man alle 5 Lampen alle um den gleichen Betrag dimmen möchte um auf beispielsweise 26 °C zu kommen. Dazu muss der Dimmer grundsätzlich zwischen dem Netzanschluss (Steckdose) und dem Trafo geschaltet werden, also auf der Primärseite. Er verringert also schon die 230 V Netzspannung auf der Eingangsseite des Transformators. Wird ein konventioneller Trafo (Eisenkern) verwendet – er ist schwer und brummt oft leicht im Betrieb – dann benötigt man zum dimmen einen Phasenabschnittsdimmer, der mit RL gekennzeichnet ist.
Hat man einen elektronischen Trafo, was heutzutage wahrscheinlicher ist, dann muss dieser expliziet dimmbar sein. Das muss auf dem Gerät angegeben sein. Elektronische Trafos sind leicht und kompakt. Für diesen Fall wird ein Phasenabschnittsdimmer mit der Kennzeichnung RC benötigt um diesen zu dimmen.
Anders sieht es aus, wenn jede einzelne Lampe, die an einem Trafo angeschlossen ist mit einem Dimmer individuell justieren werden soll. In dem Fall wird die 12 V-Seite gedimmt. Wenn wir bei dem Beispiel mit den 5 Spinnenterrarien bleiben, dann könnte es sein, dass die beiden Becken am Rand etwas mehr Wärme benötigen, als die Becken in der Mitte, weil die Terrarien am Rand jeweils nur von einer Seite Wärme von einem benachbarten Terrarium abbekommen. Um alle Becken auf 26 °C zu bekommen müssen die drei mittleren Becken vielleicht um 20% gedimmt werden, während die beiden äußeren Becken nur um 10% gedimmt werden müssen um die geforderten 26°C zu erreichen.
Auch hier ist wichtig zu klären, was für ein Trafo angeschlossen ist. Ist es ein konventioneller Trafo mit gewickeltem Eisenkern, dann benötigt man einen Dimmer für induktive Lasten bzw. einen Phasenabschnittsdimmer. Wichtig ist jedoch, dass der Dimmer für die niedrige Spannung von 12 V ausgelegt ist und die für die angeschlossene Lampe passende Schaltleistung aufweist.“
Kann ich eine Halogenlampe über einen Thermostat betreiben?
Wenn wir von einem Thermostat ausgehen, der durch An- und Ausschalten einer Heizquelle die Temperatur im Terrarium regelt, dann würde das theoretisch natürlich gehen. Die Halogenlampe als Heizquelle würde angeschaltet, wenn die Solltemperatur im Terrarium unterschritten wird und schaltet sich ab sobald die gewünschte Temperatur erreicht wird. In der Praxis wird das allerdings wenig sinnvoll sein. Der ständige, abrupte Wechsel zwischen Hell und Dunkel ist unnatürlich und würde den Tag-Nachtrhythmus der Tiere stören. Außerdem würden die andauernden Schaltzyklen die Lebensdauer der Halogenlampen deutlich belasten.
Etwas anders sieht es aus, wenn man mit Dimmthermostaten arbeitet. Hier wird die Heizquelle – in dem Fall eine Halogenlampe – durch sukzessives Dimmen langsam an die eingestellte Temperatur herangeführt. Am Morgen schaltet sich die Lampe auf unterstem Niveau ein, regelt dann nach oben auf Maximum und heizt bis die gewünschte Temperatur fast erreicht ist. Kurz unterhalb der Solltemperatur dimmt das Gerät die Halogenlampe herunter und heizt dann im weiteren Verlauf nur noch so viel nach, wie Wärme an den Raum abgegeben wird.
Die langsame und kontinuierliche Spannungsveränderung gepaart mit der Spannungsreduzierung durch das Dimmen schont den Glühfaden und erhöht die zu erwartende Lebensdauer der Leuchtmittel deutlich. Die Übergänge der Helligkeit sind nicht abrupt und entsprechen eher den Gegebenheiten in der Natur.
Es gilt allerdings zu bedenken: Gut funktioniert das Ganze nur, wenn der Großteil der Heizenergie im Becken von der Halogenlampe kommt. Sind weitere Heizelemente im Terrarium verbaut, dann wird die Lampe sehr weit heruntergedimmt, da ein Großteil der Wärme nicht von der Lampe stammt. Die Lampe gibt dann kaum noch Licht ab.
Wird allerdings der größte Teil der Heizleistung durch die Halogenlampe generiert, dann funktioniert die Dimmregelung recht gut. Man muss nur die richtige Auswahl bei der Leistungsaufnahme der Halogenlampe treffen. Die Leistungsaufnahme der Lampe sollte nur leicht über der benötigten Heizleistung liegen.
Beispielsweise soll in einem Terrarium eine Grundtemperatur von 28°C erreicht werden. Eine 75W Halogenlampe schafft es ein Terrarium im Dauerbetrieb bei maximaler Spannung (230 V) auf 30°C aufzuheizen. Um die gewünschten 28°C im Terrarium zu erreichen würde die Lampe nur leicht gedimmt werden müssen. Die Lampe würde also die meiste Zeit um etwa 20% reduziert laufen. Das erhöht die Lebensdauer signifikant aber die Halogenlampe gibt immer noch genug Licht und Wärmestrahlung ab um einen Sonnenplatz gewährleisten und einen Tag-Nachtrhytmus zu simulieren.
Fazit
Halogenlampen bieten eine einzigartige Kombination aus Licht und Wärmestrahlung, mit einem sehr sonnenähnlichen Spektrum und einer leichten UVA-Strahlung. Die Lebensdauer ist relativ gering, kann aber durch sinnvolles Dimmen deutlich erhöht werden. Wir empfehlen daher immer eine Halogenlampe zu wählen, die etwa 20% stärker ist (die Wärme betreffend) als man eigentlich benötigt und diese um diesen Betrag zu dimmen. Dadurch ergeben sich zwei Vorteile: 1. Die Lebenserwartung des Halogenleuchtmittels erhöht sich deutlich. 2. Es besteht die Möglichkeit jederzeit kleine Schwankungen in der Umgebungstemperatur gezielt auszugleichen, indem man durch gezieltes Dimmen die abgegebene Strahlungswärme anpasst.