Natriumnieder- vs. Natriumhochdruckdampflampen

Quecksilber-Nieder- und -Hochdruckdampflampen haben in Kombination mit Leuchtstoffen, die UV-Licht in sichtbares Licht wandeln, lange die Straßenbeleuchtung dominiert. Leider mit einem für Insekten ungünstigen Spektrum. Doch es gab auch ein System ohne diese Probleme: Die Natriumdampf-Nieder- und -Hochdrucklampen. Diese funktionierten technisch ziemlich ähnlich zu den Quecksilbersystemen, nur eben mit Natrium- statt Quecksilberdampf und so mit einer Spektrallinie nicht im UV-, sondern im orangen sichtbaren Licht. Da Natrium verwendet wird, sind diese Lampen weniger giftig und ihr Wirkungsgrad ist durch die nicht notwendige Wandlung über Leuchtstoffe weit höher und erreicht ohne weiteres den von LEDs. Auch Insekten werden von ihnen nicht weiter gestört und im Nebel sieht man mit dem tieforangen Licht sogar besser als mit Weißlicht.

Wir berichteten bereits über diese Thematik, verbunden mit einem Video über Natriumniederdampfdrucklampen. Nun hat der Youtuber Der Technikexperte sich in einem zweiten Video auch der kompakteren, doch etwas schwerer zu handhabenden Natrumhochdruckdampflampen angenommen und führt diese bis zu einer Leistung von 1000 W auch vor.

Während die Niederdrucklampen nur 0,01 Bar Dampfdruck aufbauen ähnlich Leuchtstofflampen und immerhin maximal 400 °C heiß werden, sind bei den Hochdrucktypen 10 Bar und 2000 °C angesagt. Dies ließ sich erst zusammen mit der hohen chemischen Agressivität von Natrium sicher handhaben, als Robert L. Coble bei General Electric 1955 die Lucalox-Keramik erfand (Translucent Aluminium Oxide – durchsichtiges Aluminiumoxid).

Die Hochdrucklampen sind von 35 W bis 1000 W lieferbar und bieten damit eine höhere Lichtausbeute bei geringeren Abmessungen, was die Konstruktion entsprechender Straßenleuchten und deren Reflektoren vereinfacht. Zudem verwenden sie Xenon als Zündgas mit einer weiß-bläulichen Spektrallinie statt Neon mit rot-orange wie bei den Niedrigdruck-Varianten, was zusammen mit dem höheren Dampfdruck und einer Quecksilber-Beimischung zwar immer noch ein tief warm-oranges Licht erzeugt, doch mit verbreiterter Natrium-D-Linie sowie weiteren Spektrallinien und damit zumindest eingeschränktem Farbensehen, während die Niederdrucklampen auf 589 nm monochromatisch strahlen. Dafür nimmt man einen geringeren Wirkungsgrad in Kauf.

In der DDR war das Natriumdampflicht sehr verbreitet, Magdeburg stellte als erste Stadt komplett auf Natriumhochdruckdampflampen um und der Prenzlauer Berg lag nachts komplett im (eher dunklen) Orange-Schimmer. West- und Ostberlin waren auf Satellitenbildern tatsächlich an der Farbtönung unterscheidbar.

Natriumdampf-Niederdrucklampen waren nur beispielsweise in Bremen sehr verbreitet, trotz höherer Effizienz von bis zu 206 L/W, dafür aber auch mit doppelter Anlaufzeit bis zu 8 min, aber eben völlig entfallender Farbsicht. Die Hochdruck-Varianten erreichen nur 130…150 Lumen/W und 30 000 h bis 50 000 h Lebensdauer. Mit einem relativ simplen Trick – dem Parallelschalten zweier Brenner, bei dem der zweite übernimmt, wenn der erste ausgebrannt ist, war der aufwendige Austausch der Leuchtmittels, für den oft Straßensperrungen erforderlich sind, nur noch alle 12 Jahre notwendig.

Mit noch höherem Druck sind "Deluxe"-Hochdruck-Typen sogar für Verkaufsräume geeignet mit guter Farbwiedergabe und einem Farbwiedergabe-Index Ra von 80 bis 89. Die Farbtemperatur der Niederdruck-Lampen liegt bei 1800 K, die der Standard-Hochdruck-Lampen 2100 K, die der Deluxe-Versionen bei 2500 K.

Inzwischen gibt es Natriumhochdrucklampen auch quecksilberfrei von Philips mit mehr Xenon und einer Natrium-Aluminiumlegierung anstelle des bisherigen Natriumamalgams.

DL2MCD