Glühstrumpf
Ein Glühstrumpf, auch Glühkörper oder Gasstrumpf genannt, ist ein kuppel- oder birnenförmiges feinmaschiges Gebilde aus Oxiden, welches in gasbetriebenen Leuchten (Gaslampen und solchen, die Petroleum verdampfen, siehe Petromax) die Lichtquelle bildet, indem es durch die Flamme zum Leuchten angeregt wird.
Er wird aus einem mit speziellen Salzen präparierten Gewebe aus Baumwolle, Seide oder Kunstseide hergestellt, das durch Aufheizen in einer Gasflamme verbrennt und die Salze als Oxide in Form eines feinen Gerüstes hinterlässt.
Nach dem Kirchhoffschen Strahlungsgesetz leuchten Gasflammen kaum, da sie im sichtbaren Licht einen Emissionsgrad nahe null besitzen. Um Gaslampen für Leuchtzwecke einzusetzen, wurden sie daher früher mit rußenden Gasen wie Benzol betrieben, welche wie eine Kerze, ein gelbliches Licht durch glühende Kohlenstoff-Teilchen erzeugen.
Weißeres helleres Licht erhielt man durch Aufheizen bestimmter temperatur- und sauerstoffbeständiger Materialien. Carl Auer von Welsbach tränkte ein gestricktes Netz aus Baumwolle mit einer Lösung von Seltene-Erden-Salzen, verbrannte vorsichtig die Baumwolle und erhielt als Rückstand ein filigranes selbsttragendes Gerüst der Baumwollasche mit den entsprechenden Oxiden. Das Verfahren patentierte er am 23. September 1885 in Deutschland unter dem Namen Auer-Glühstrumpf.
Glühstrümpfe stellte man her, indem man Stoffgewebe mit einer Lösung aus 99 Prozent Thoriumnitrat und 1 Prozent Cernitrat tränkte und dann anzündete. In der Hitze zerfiel das Thoriumnitrat in Thoriumoxid und nitrose Gase. Hierbei blieb eine zerbrechliche Struktur zurück, die in der Gasflamme ein weißes Licht abgab. Dieses Leuchten hatte nichts mit der sehr schwachen Radioaktivität des Thoriums zu tun, sondern ist ein gewöhnliches Glühen durch die Hitze der Gasflamme.
Zunächst benutzte Carl Auer von Welsbach Magnesium-Oxide, Zirconiumdioxid, dann Lanthan, Yttrium und Praseodym-Verbindungen. Sie alle weisen ein mäßiges Absorptionsvermögen im sichtbaren Bereich auf und produzieren nur ein braunweißes Leuchten. Der Durchbruch gelang ihm mit Ceroxid, zusammen mit Thoriumdioxid zur Stabilitätsverbesserung. Die Zusammensetzung von 1 Prozent CeO2 und 99 Prozent ThO2 wurde erst vor wenigen Jahrzehnten durch eine Mischung aus Yttriumoxid und Ceroxid abgelöst, um auf das leicht radioaktive ThO2 verzichten zu können.
Glühkörper gibt es in vielen Ausführungen, am bekanntesten sind wahrscheinlich die säckchenförmigen zum Anbinden bei Petromax- und ähnlichen Starklichtlampen, die der Benutzer selbst abflammen muss, um ihn in Betrieb zu nehmen. Nicht mehr so gebräuchlich sind Glühkörper für hängendes oder stehendes Gaslicht, die werkseitig bereits abgebrannt und mit einem Nitrolack getränkt sind, damit sie eine höhere Festigkeit für den Transport bekommen. Diese Lackschicht brennt bei der ersten Inbetriebnahme sehr schnell ab. Die hängenden Glühkörper sind meist kugel- oder birnenförmig; stehende Glühkörper schlauch- oder bienenkorbförmig. Zur Aufhängung des Gewebes und zur Befestigung am Brenner der Lampe dienen oft Formteile aus Sintermagnesia.
Die thermische Emission eines Auer-Glühstrumpfs (punktierte Linie im Diagramm), ist deutlich geringer als diejenige eines Schwarzen Strahlers (blaue Linie). Dafür konzentriert sich die Strahlung auf den kurzwelligen Bereich im sichtbaren Spektrum. Hierdurch nimmt der Glühstrumpf eine höhere Temperatur an, als es ein kontinuierlich strahlender Stoff täte. Der Rotanteil ist vermindert, das Licht erscheint weißer.
Zur hohen Lichtausbeute von Glühstrümpfen trägt jedoch hauptsächlich der direkte Energieübergang von den teilweise hochenergetischen chemischen Reaktionspartnern der Flamme auf Elektronenniveaus des Cer-dotierten Leuchtstoffes im Glühstrumpf bei; im Ofen erhitzte Glühstrümpfe leuchten nicht annähernd so hell wie in der Flamme.
Durch seine Leuchtkraft ist der Glühstrumpf bis heute gegenüber dem elektrischen Licht konkurrenzfähig, wenn kein Stromanschluss an das Stromnetz vorhanden ist.
Seitdem allerdings die städtischen Gasanstalten in den 1970er Jahren abgeschafft wurden und Erdgas durch die Gasröhren strömte, ging die Anzahl der Gaslaternen stark zurück. Statt sie auf Erdgas umzustellen, ersetzte man sie häufig durch die wartungsärmeren und effektiveren, elektrisch betriebenen Gasentladungslampen.
Im Jahr 2004 wurde die letzte in Deutschland verbliebene Glühstrumpfproduktion der Berliner Firma MSA AUER GmbH, an die indische Firma Indo, eine Tochter des Konsortiums Prabhat Udyog Limited, verkauft und die Produktion nach Indien verlagert. Indo bietet sowohl radioaktive als auch nicht-radioaktive Glühstrümpfe an.
Da das zum Teil noch verwendete Thoriumnitrat schwach radioaktiv ist, durften solche Gasglühstrümpfe eine zeitlang nicht nach Deutschland importiert werden. Hierdurch entstand zum Beispiel in Berlin ein Versorgungsproblem. Allerdings ist diese Radioaktivität kaum größer als die in jeder Materie vorkommende natürliche Radioaktivität. Auch der Import von Kaffee, der ebenfalls in der gleichen Größenordnung radioaktiv strahlt, müsste demnach verboten werden. Nach dem Willen der Betreiberfirma Stadtlicht GmbH und dem Bezirksamt Mitte, welches bis zum Jahre 2006 für die übrig gebliebenen 43.908 öffentlichen Gaslaternen in Berlin zuständig war, sollten diese innerhalb von zwei Jahren abgeschafft werden - angeblich auch, um 43.000 Tonnen Kohlendioxid zu vermeiden. Die Menge des von den Berliner Gaslaternen produzierten Kohlendioxid entspricht allerdings lediglich 0,02% des Berliner Gesamt-Ausstoßes, sodass auch diese Argument gegen die Gasbeleuchtung eher fragwürdig erscheint. Die Pläne des Bezirksamtes Mitte, die gesamte Berliner Gasbeleuchtung innerhalb von 2 Jahren umrüsten zu können, wirkten indes ein wenig realitätsfern. Unabhängigen Beleuchtungsexperten zufolge ist eine komplette Umrüstung aller 44.000 Berliner Gaslaternen in 2 Jahren nicht zu bewältigen. Die ca. 90 Millionen Euro an investiven Kosten würden sich wahrscheinlich nicht einmal in 20 Jahren amortisiert haben. Doch dann wären die neu aufgestellten Elektroleuchten durch die zur Alltagstauglichkeit entwickelte LED-Technologie bereits schon wieder veraltet und müssten ebenfalls ausgetauscht werden.
Dem Bezirksamt Mitte wurde schließlich die Zuständigkeit für die Berliner Straßenbeleuchtung entzogen und in Bereich Senator für Stadtentwicklung integriert. Die von der Elektrobranche ungeprüft übernommenen Argumente und falschen Zahlen im Zusammenhang mit der Berliner Gasbeleuchtung waren damit aber leider nicht aus der Welt geschafft. Auch heute ist die historische und weltweit einmalige Berliner Gas-Straßenbeleuchtung durch die Begehrlichkeiten einer übermächtigen Stromlobby akut in ihrer Existenz gefährdet.
Verwendet werden Gasglühstrümpfe außer in Gaslaternen auch in Campingleuchten, die ähnlich wie Campingkocher mit Gas aus Kartuschen versorgt werden.
Siehe auch
Weblinks
- www.ProGaslicht.de "Die Gaslaternenretter"
- „Vom Zauber des rauschenden Lichtes“ von Dirk Frieborg
- Über Continental-Licht- und Apparatebaugesellschaft von Erik Leger
- Petroleumlampen und andere Geräte von Torsten Scherning
- Die Petromax-Seite von T. Baumgartner
- www.hasag.info mit Bilder, Berichten und Informatives rund um Starklichtlampen ab ca. 1910
- Beleuchtungstechnik von Hermann Auer-Welsbach