Beleuchtung Technik

Von der Sonne zur LED – die Geschichte der Beleuchtung

Geschichte der Beleuchtung, Kerzenleuchter
© ysbrandcosijn / Fotolia.com.

Eine kleine Geschichte der Beleuchtung

Am Anfang gab es lediglich die Sonne. Sie bestimmte nicht nur den Tageslauf auf der Erde von hellem Tag zu dunkler Nacht, sondern auch den Tagesablauf der frühen Menschen. Verschwand die Sonne und wurde es dunkel, war es Zeit, sich schlafen zu legen. Wurde es wieder hell, konnten Jagd und Revierverteidigung beginnen. Die Beherrschung des Feuers und viel später des elektrischen Lichts haben das Leben der Menschen grundlegend verändert.

Als der Mensch um das Jahr 50.000 v.Chr. damit begann, offene Feuerstellen zu errichten und damit das Feuer zu beherrschen, war das eine der größten Errungenschaften der Menschheit überhaupt. Denn nun war er nicht nur dazu in der Lage, das tägliche Mahl schmackhafter und besser verdaulicher zuzubereiten und das Heim seiner Familie zu erwärmen. Die Helligkeit als dritte Eigenschaft von Feuer versetzte den Menschen nun auch in die Lage, die dunklen Stunden des Tages zu nutzen und seinen Tagesablauf nicht mehr dem Lauf der Sonne unterwerfen zu müssen. Doch offene Feuerstellen sind auch gefährlich, weil sie unberechenbar sind.

Tonlampen, Kienspäne und Kerzen – Frühformen von Lichtquellen

Bereits vor etwa 10.000 Jahren erkannten die Menschen, dass fettreiche Stoffe, also Tierfette und Öl, gut brennbar sind. Um diesen Effekt zu nutzen, wurden kleine Tongefäße mit diesen Fetten befüllt und mittels Dochten kontrolliert zum Verbrennen gebracht. Ähnlich funktionierten Kienspäne. Aus der Rinde der Kiefer gewannen die Menschen dünne Späne, die besonders stark mit Harz durchtränkt waren. Nach dem Anzünden brannten sie wenige Minuten. Fackeln, die mit Harz oder Pech getränkt waren, brannten da schon länger, entwickelten jedoch gesundheitsschädlichen Rauch und waren daher für die Verwendung in Wohnhäusern ungeeignet. Auch die Kerze beruht auf dem Prinzip, einen leicht brennbaren Stoff mittels eines Dochtes kontrolliert und langsam abzubrennen.

Erste Talgkerzen gab es wohl bereits vor etwa 5.000 Jahren. Doch erst die Römer entwickelten diese Kerzen weiter, so dass sie im 2. Jahrhundert n.Chr. niedrige Wachskerzen zur Verfügung hatten, deren Rauchentwicklung merklich reduziert war. So hielt das Licht ab dieser Zeit Einzug auch in die Häuser weniger vermögender Menschen. Gerade im religiösen Bereich haben Kerzen auch heute noch eine enorme Bedeutung, denkt man etwa an die Votivlichter in christlichen Kirchen. Bis in das 18. Jahrhundert waren Kerzen und Öllampen noch immer die wichtigsten Lichtquellen. Doch seitdem hat sich die Geschichte der Beleuchtung rasant verändert.

Mit der Gaslampe erhellen die Menschen nun auch ganze Städte

Als Philippe Lebon in Paris im Jahre 1799 sein Gaslicht-Patent anmeldete, lagen Städte und deren Straßenzüge des Nachts noch immer in Dunkelheit. Dem Wind ausgesetzt, benötigt das Licht in der freien Natur einen durchsichtigen Schutz, um über lange Zeit zuverlässig für Beleuchtung zu sorgen. Lebon hatte Holz unter Luftausschluss verbrannt und damit Wasserstoffgas erzeugt, das brennbar ist und dabei leuchtet. In England werden nach Lebons Prinzip erste Gaswerke gebaut. Und als Berlin auf der Straße Unter den Linden im Jahre 1826 seine ersten Gaslaternen erhält, sorgen Gaslaternen in England bereits in 53 Städten für erhellte Straßen. Trotz diverser Sorgen und Vorbehalte gegen die neue Helligkeit in der Nacht – der Dichter Ludwig Börne befürchtet etwa, dass Menschen durch das Kunstlicht blind werden, und die Kölnische Zeitung sieht darin einen Eingriff in die Ordnung Gottes – schreitet die Beleuchtung stetig voran.

Van Depoele Electric Light Company 1884 Quelle: flickr
Glühlampe 1884 (Foto: flickr)

Nur ein Jahr, nachdem Lebon sein Gaslicht-Patent angemeldet hatte, wurde 1800 der Grundstein für die elektrische Beleuchtung gelegt. Nachdem Alessandro Volta die ersten leistungsfähigen Stromquellen hergestellt hatte, entdeckte Wassili Petrow das Phänomen des Lichtbogens zwischen Kohle-Elektroden. Die daraus entwickelten Bogenlampen sind damit die ersten Lichtquellen auf Basis von Elektrizität. Mittels Graphit und später auch Quecksilber und Xenon wurden die Lichtbögen erzeugt, die dann für die Beleuchtung sorgten. Die Xenon-Kurzbogenlampe kommt etwa in großen Scheinwerfern oder Kinoprojektoren zum Einsatz.

Der bedeutendste Entwicklungsschub in der Geschichte der Beleuchtung ereignete sich zweifellos im Jahre 1879, als Thomas Edison die langlebige Kohlefadenglühlampe entwickelte. Schon zuvor hatten andere Erfinder sich an einer zur Gaslampe konkurrenzfähigen Glühlampe versucht, doch erst Edison gelang es, innerhalb eines Großprojekts um Stromproduktion, Leitungssystem, Sicherungen und Schalter eine Glühlampe zu entwickeln, die flacker- und geruchsfrei war, wenig Wärme abstrahlte. Daher wird die Edisons Erfindung auch gerne als die 1. Glühlampe beschrieben. Diese Glühlampen mit hochohmigem Kohlefaden sorgten denn auch für den Beginn des Elektrozeitalters.

LED-Licht und die Zukunft der Beleuchtung

Als Erfinder der Leuchtdiode, kurz LED für die englische Bezeichnung light-emitting diode, gilt Nick Holonyak, der im Jahre 1962 die erste brauchbare rote LED entwickelte. Eine LED strahlt also Helligkeit ab und besteht aus einem Halbleiter-Bauelement. Elektrischer Strom wird durch die Diode geleitet, worauf diese dann Licht abstrahlt, das abhängig ist von der Wellenlänge des Halbleitermaterials. Innerhalb der nächsten dreißig Jahre dienten die LED oft lediglich als Leuchtanzeige. Doch mit den technologischen Verbesserungen wurde auch die Lichtausbeute verbessert, so dass im Jahre 1993 die japanische Firma Nichia effiziente blaue LED herstellen konnte. Diesen Entwicklungsschritt hatte eine Erfindung von Shuji Nakamura ermöglicht. Die neuen LED basierten nun auf Galliumnitrid. In Gemeinschaft der blauen LED mit geeigneten Fluoreszenzfarbstoffen konnten so endlich weiße LED hergestellt werden, die schließlich die Grundlage für die LED-Fadenlampe ist, die Ushio Lighting im Jahre 2008 erstmals vorstellte.

In der Europäischen Union werden Haushaltslampen nach Effizienz eingestuft. Dabei geht es lediglich darum, wie effizient die Lichtausbeute einer Glühlampe ist. Ein gleichzeitiger Heizeffekt wird nicht berücksichtigt. Seit etwa 2005 werden daher Herstellung und Vertrieb von wenig effizienten Glühlampen in einigen Ländern verboten. Ab 2009 wurden diese Verbote aus Gründen des Klimaschutzes schließlich wirksam. Sogenannte Energiesparlampen auf LED-Basis sollen nun in Australien, Europa und den USA die Glühlampen ersetzen.

Noch sind Energiesparlampen in der Anschaffung teurer, besitzen jedoch eine höhere Lebensdauer als Leuchtstofflampen. LED-Lampen beinhalten zudem kein Quecksilber, was die Entsorgung bedeutend vereinfacht. Lediglich die fehlende Wärmeabstrahlung der LED-Lampen kann negativ betrachtet werden, da nun vermutlich mehr geheizt werden muss. Doch im Sinne des Klimaschutzes und mit weiteren Verbesserungen bei der LED-Technik wird auch dieses kleine Manko bald vergessen sein.

Kommentar hinzufügen

Kommentar hinzufügen ...

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

Werbung