Stefans Lichtparade

Die Glühlampen

Als Glühlampen bezeichnet man jene Lampen, die in einem evakuierten oder mit indifferentem Gas gefüllten Glaskolben einen dünnen Wolframfaden (früher auch Kohlefaden) enthalten, welcher an seinen Enden in feste Anschlussdurchführungen geklemmt ist, die zu den äußeren Sockelanschlüssen der Lampe führen. Glühlampen unterscheiden sich sonst nur in der Bauform des Sockels und des Glaskolbens, der Gasfüllung, Lampenspannung und Lampenleistung. Halogenglühlampen haben zusätzlich Halogene (Jod, Brom, Fluor und Chlor) in ihren wesentlich kleineren und aus Quarzglas gefertigten Lampenkolben. Halogene sorgen für einen Kreisprozess, bei dem sich die Wolframatome nicht an der Kolbenwand ablagern, sondern wieder auf den Glühfaden zurückgeführt werden. Dadurch wird eine Kolbenschwärzung weitgehend unterbunden und die Lebensdauer der Lampen heraufgesetzt. Bei Stromdurchgang erwärmt sich der Glühfaden auf 2000 bis 2900°C und strahlt Licht aus. Der größte Teil der zugeführten Elektroenergie wird in Wärme umgewandelt, was die Glühlampen für die meisten größeren Beleuchtungssysteme unattraktiv macht. Ihr großer Vorteil besteht in der einfachen Herstellung und den guten Farbwiedergabeeigenschaften. Sie sind immer noch die am weitesten verbreiteten elektrischen Lichtquellen. Zur Geschichte: Die erste Glühlampe, die längere Zeit brannte, stellte der deutsche Uhrmacher und Optiker Heinrich Goebel 1854 mit primitiven Mitteln her. Er verwendete verkohlte Bambusfasern und schloss sie in luftleere Glaskolben ein. Seine Lampen besaßen jedoch noch keinen Gebrauchswert. Die Idee der Gewinnung von Kohlefäden durch Verkohlung von Holz- und Pflanzenfasern nahmen viele Erfinder für sich in Anspruch, darunter auch Lodygin und Edison. Edison ist zwar nicht der Erfinder der Glühlampe, wohl aber kann er das Verdienst in Anspruch nehmen, sie in eine technisch verwertbare Form gebracht zu haben. Der heute noch übliche Schraubsockel (Edison-Sockel, z.B. E14, E27, E40) wurde von ihm bereits damals eingeführt. Die ersten, wirklich brauchbaren Glühlampen mit Kohlefäden aus Bambusfasern stammen aus dem Jahre 1879.

Die Entladungslampen

Entladungslampen benötigen ein Entladungsgefäß, welches aus Glas, Quarzglas oder lichtdurchlässiger Keramik besteht. In den Enden des Entladungsgefäßes sind zwei Hauptelektroden, zwischen denen, abgesehen von sehr wenigen alten Modellen, kein Glühdraht gespannt ist. Das Gefäß enthält ein Edelgas, Quecksilber, und je nach Lampentyp, Zusätze an anderen Metallen oder Metallhalogenen, die für die Lichtfarbe, Helligkeit und Lichtqualität ausschlaggebend sind. Durch die so genannte Gasentladung zwischen den Elektroden, die typabhängig verschiedene Druckzustände erreicht, wird Licht erzeugt. Charakteristisch für jede Gasentladung ist, dass Strom und Spannung nicht in der durch das Ohmsche Gesetz gegebenen Beziehung zueinander stehen. Die Leitfähigkeit behält nicht wie bei Metallen einen im wesentlichen gleich bleibenden Wert, sondern es tritt mit wachsender Stromstärke eine Verbesserung der Leitfähigkeit ein. Bei gleich bleibender Spannung würde sich ohne schaltungstechnische Maßnahmen der Strom immer mehr vergrößern, was schließlich zur Zerstörung der Gasentladungslampe führen würde. Jede Gasentladungslampe benötigt daher zu ihrem Betrieb unbedingt Strombegrenzungseinrichtungen, wie z.B. Vorwiderstände, Drosselspulen oder Streufeldtransformatoren. Der Wirkungsgrad und die Lebensdauer ist in der Regel höher als bei Glühlampen, was den Entladungslampen viele Vorteile bei professionellen Beleuchtungsaufgaben verschafft. Allerdings sind Sie komplizierter aufgebaut und demzufolge schwieriger herzustellen. Durch die verschiedenen Bauformen, Kombinationen der Zusätze von Metallen oder Metallhalogenen sowie der Leistungskonzeption sind Entladungslampen für die speziellsten Anwendungen machbar, aber die Preise für einzelne Lampen (z.B. Studiobeleuchtung, Flutlicht etc.) können durch geringe Herstellungsauflagen mehrere hundert Euro betragen. Angaben zur geschichtlichen Entwicklung findet man in den nachfolgenden Rubriken.

Die Photoblitzlampen

Diese Lampen finden in der modernen Fotografie praktisch keinen Einsatz mehr. Sie wurden seit Mitte der 70er Jahre nach und nach durch bezahlbar gewordene Elektronenblitzgeräte vom Markt verdrängt. Am längsten behaupteten sie sich bei preiswerten Klein- oder Sofortbildkameras, für die ein Einsatz von Elektronenblitzgeräten nicht in Frage kam. Die gute Integration durch immer kleiner werdende Bauelemente machten sie dann aber doch überflüssig. Die Produktion der Lampen wurde 1978 weitestgehend eingestellt. Bei der Blitzlampe oder dem Kolbenblitz handelt es sich um eine Fotolichtquelle mit oder ohne eigenem Reflektor, bestehend aus einer in einem Glaskolben eingeschlossenen Füllung von Metalldraht (Zirkondraht oder -folie) in einer Sauerstoffüberdruckatmosphäre nebst einer elektrisch auszulösenden Zündpille. Die mittels einer Kondensatorentladung gezündete Pille leitet die in 15-30 ms ablaufende, den Lichtblitz erzeugende Verbrennung der Lampenfüllung ein. Danach ist die Lampe unbrauchbar und kann entsorgt werden. Die Farbtemperatur bei Lampen mit weißem Glaskolben beträgt etwa 4000 K. Für Farbaufnahmen auf Umkehrfilm wurden die Lampen mit einer blauen Lackschicht überzogen um die Farbtemperatur auf tageslichtähnliche 5500 K anzuheben.