Seit wann beleuchtet der Mensch die Welt?

Die Entwicklung der künstlichen Beleuchtung

Licht und Wärme sind (neben Wasser) die wichtigsten Voraussetzungen für Wachstum und Entwicklung auf der Erde. Die Sonne als natürliche Spenderin von Licht und Wärme stand deshalb in fast allen alten Kulturen im Mittelpunkt der Verehrung. In ihrem Rhythmus vollzog und vollzieht sich das Leben der Erde und der Menschen.

Die Beherrschung des Feuers

stellte einen entscheidenden Schritt in der Kulturentwicklung des Menschen dar. Vor rund 400.000 Jahren haben es die Neandertaler darin zu einer ersten Meisterschaft gebracht – sie legten Feuerstellen zum Kochen und Wärmen an und bearbeiteten auch Werkzeug mit Hitze.1 Licht war damals wohl noch ein Nebeneffekt.

Erste „Lampen“ sind ab ungefähr 40.000 v. Chr. nachgewiesen (die Zahlen schwanken hier um ein paar tausend Jahre, je nach Autor): kleine Näpfe aus Kalk- oder Sandstein, in denen tierisches Fett verbrannt werden konnte; als Dochte dienten wohl Flechten oder Rinden. Solche Lampen wurden z. B. auch in den südfranzösischen Höhlen mit ihren wunderbaren Felsmalereien gefunden.2

Die Erfindung der Kerze

dient dann schon vorrangig der Erzeugung von Licht. Im vorderen Orient wurden bereits vor 5.000 Jahren Dochte aus Binse, Stroh, Hanf, Papyrus oder Schilfrohr in Talg eingetaucht und mit ihm getränkt. Auch andere frühere Zivilisationen (China, Japan, Indien) benutzten Kerzen aus Wachsen von Pflanzen und Insekten.3

Ein einmaliges Beispiel früher Anwendung von Licht ist der Leuchtturm von Alexandria, der schon 260 v. Chr. den Schiffen den Weg wies und zu den sieben Weltwundern der Antike gezählt wird.4

Fackeln (zunächst aus Kienspan), Öllampen und Kerzen blieben über Jahrtausende hin die einzigen „künstlichen“ Lichtquellen des Menschen. Ihre Herstellung wurde immer weiter verfeinert: Etwa Mitte des 2. Jahrhunderts n. Chr. waren bei den Römern kurze Wachskerzen so weit entwickelt, dass sie ohne übermäßiges Rußen und üblen Geruch in einem geschlossenen Raum brennen konnten.

Licht zu haben bedeutet eine Verlängerung der Zeit über das von der Natur vorgegebene Maß – ein Schritt in die Unabhängigkeit vom Tageslicht, in die Freiheit.

Bis ins 19. Jahrhundert hinein blieb es bei den bereits beschriebenen Verfahren, die immer weiter verfeinert wurden und bei denen Licht und Wärme intensiv verbunden sind. Um 1862 entwickelten sich Methoden, mit denen Steinkohlegas – ein Nebenprodukt des Bergbaus – über ein Leitsystem für die Straßenbeleuchtung nutzbar gemacht werden konnten. Das damals als „gleißend hell“ empfundene Licht würden wir heute allerdings kaum als schummrig bezeichnen.

Mit der Entdeckung der Elektrizität

bekommt die Frage nach Licht und Beleuchtung dann eine ganz neue Bedeutung. Nach ersten Experimenten mit einer so genannten Bogenlampe, die einmalig für ein paar Stunden sehr helles Licht erzeugen konnte, hatte Humphry Davy um 1800 bereits das Prinzip der Kohlefadenglühlampe gefunden. Thomas Alva Edison entwickelte dann 1879 einen haltbareren Glühfaden aus Bambuskohlefaser, der die Brenndauer einer Lampe auf ca. 40 Stunden erhöhte. Zehn Jahre später erfand Carl Auer die Metallfadenglühlampe, deren helles und langandauerndes Licht dann lange Zeit zum Standard wurde. Zusammen mit Edisons System von Stromerzeugung und -verteilung, das elektrisches Licht (im Gegensatz zu den brandgefährlichen Gaslampen) auch für Innenraumbeleuchtung zugänglich machte, begann die Weltrevolution der elektrischen Beleuchtung.

Osram (aus den Metalllegierungen Osmium und Wolfram gebildeter Kunstname) wurde zu Beginn des 20. Jahrhunderts der von Siemens und AEG gegründete erste große Lichtkonzern in Europa. Doch elektrischer Strom war noch ein Luxusgut: In den 1920er Jahren war selbst eine Großstadt wie Berlin nur zur Hälfte ans Stromnetz angeschlossen, und es dauerte bis in die 1940er Jahre, bis in Deutschland überall Strom zur Verfügung stand. Wir sind also erst die zweite Generation Menschen, für die Kunstlicht eine Selbstverständlichkeit ist!

Die freie Verfügbarkeit von Licht revolutionierte auch den Arbeitsmarkt: Schicht- und Nachtarbeit konnten eingeführt werden. Die Straße wurde als nächtlicher Lebensraum dazugewonnen, und im Privathaushalt stand Licht völlig unabhängige von der Tageszeit zur dauernden Verfügung. Die Brandgefahr durch Gaslampen war gebannt – Elektrizität galt als sauber, praktisch und modern.

Licht war ein Zukunftsmarkt – und dieser Zukunftsmarkt wurde 1929 im so genannten „Phoebuskartell“ unter den großen Lichtherstellern in Europa und den USA (u.a. General Electric, Philips, Osram) aufgeteilt. Neben illegalen Preis- und Marktabsprachen, die 1942 zu einer Anklage in den USA gegen die beteiligten Firmen führten, wurde hier auch die Lebensdauer einer Glühbirne auf 1.000 Stunden „standardisiert“. Auch eine Vereinheitlichung der Lampensockel auf die heute noch gängigen E14- und E27-Fassungen wurde vereinbart. Mit Kriegseintritt der USA 941 löste sich das Kartell offiziell auf.5

Die damals festgesetzte Lebensdauer der Glühlampe wurde später zur umstrittenen Frage – denn oft wurde die mangelnde Lebensdauer als ein Argument gegen die Wirtschaftlichkeit der Glühlampe angeführt. Berühmt ist heute die so genannte „Centennial Bulb“6, die seit 1901 in der Polizeiwache von Livermoore/Kalifornien ununterbrochen leuchtet. Allerdings lassen sich die dortigen Bedingungen (stetiges Brennen ohne Ein- und Ausschalten) kaum auf eine alltägliche Nutzung übertragen. Trotzdem zeigen solche Beispiele, dass die technischen „Fakten“ oft längst nicht so klar und eindeutig sind, wie behauptet wird.

Nachdem Strom in der Nachkriegszeit vom Luxusgut zum allverfügbaren täglichen Bedarfsgut wurde, zeigten Ölkrise und der Streit um die Nutzung von Kohle und Atomkraft ab den 1970er Jahren, dass die Ressourcen nicht unerschöpflich sind.

In der Lichttechnik ging es nun vorwiegend darum, den Energieverbrauch der Glühlampen zu verringern und neue Erfindungen auf den Markt zu bringen. Energieeffizienz galt und gilt als das Leitmotiv der Lichtentwicklung. Im Folgenden werden die allgemeinen Prinzipien beschrieben – zu den Details der verschiedenen Lampentypen geht es hier.

Um den enormen Wärmeverbrauch der Glühlampe zu begrenzen, wurde der Glaskolben, in dem sich der Glühdraht befindet, verkleinert und mit Halogengas gefüllt, das für eine höhere Lichtausbeute sorgte. Die Halogenglühlampe funktioniert im Prinzip wie die Glühlampe, verbraucht aber etwa 30% weniger Energie. 1959 wurde das erste Patent auf eine Halogenglühlampe erteilt.

Neben den Temperaturstrahlern

wurden bereits ab 1938 Entladungslampen hergestellt. Für den Gebrauch im Privathaushalt wurden neben den oft als „Neonröhren“ bezeichneten Leuchtstofflampen, die mit verschiedenen Gasen gefüllt sind, vor allem so genannte Kompaktleuchtstoffröhren entwickelt: Eine in Form gebogene Leuchtstoffröhre wurde ab 1980 von Philips als „Energiesparlampe“ auf den Markt gebracht und sollte die Glühlampe ersetzen. Da ihr Licht aber einen starken Grünstich besitzt und wenig „Gemütlichkeit“ verbreitet, war der Energiesparlampe keine so weite Verbreitung beschieden, wie das die Lichthersteller gern gesehen hätten. Außerdem sind sie wegen ihres Gehalts an Quecksilber umstritten. Mit dem Einsatz der Entladungslampen wird der Lichterzeugungsprozess von der Wärme abgekoppelt. Das Licht entsteht durch chemisch-elektrische Prozesse, Wärme taucht nur noch als Begleiterscheinung der Elektrizität auf.

Als drittes Lichterzeugungsverfahren

hat sich ab 1993 die LED (Licht emittierende Diode, Leuchtdiode) etabliert. Das Licht entsteht hier nicht durch bewegte Gase, sondern aus Halbleiterkristallen. LEDs geben mit Hilfe einer Optik stark gerichtetes Licht ab, das jeweils eine ganz spezifische Farbe (monochromatisches Licht) hat. Ab den 1970er Jahren waren zunächst rote, gelbe und grüne Dioden herstellbar, die eine sehr geringe Leistung hatten, so dass ihr Einsatz nur in der Signaltechnik (z.B. zur Steuerung von Lichtschranken), für Taschenrechner und Digitaluhren möglich war. Weißes Licht kann mit der LED-Technik grundsätzlich nicht erzeugt werden. Erst die japanische Entwicklung von sehr energieeffizienten blauen Leuchtdioden in den 1990er Jahren machte die LED für die Beleuchtungstechnik interessant. Denn wenn man diese blauen LEDs auf einen Konverterfarbstoff (meist Phosphor) strahlt, kann „weißes“ Licht aller Farbtemperaturen bei geringem Energievebrauch zur Erscheinung gebracht werden. Die Nutzung der LED auf allen Gebieten der Lichttechnik konnte beginnen. Isamu Akasaki, Hiroshi Amano und Shuji Nakamura erhielten 2014 den Nobelpreis für Physik für den Einsatz effektiver Halbleiter in der Lichttechnik der LEDs.

Die eigentliche Geschichte des (elektrischen) Kunstlichts ist also eine Geschichte der letzten hundert Jahren, in denen sich die Entwicklungen ab den 1940er Jahren förmlich überschlagen. Wir sind erst die zweite Generation, für die elektrisches Licht eine Selbstverständlichkeit ist – und viele Konsequenzen aus der ständig heller werdenden Welt treten erst langsam zutage

1 Siehe z. B. welt.de/Menschen-beherrschen-Feuer-erst-seit-400-000-Jahren, abgerufen am 7.10.2017
2 Siehe z. B. spektrum.de/eiszeitliche-lampen, abgerufen am 7.10.2017
3 Siehe z. B. Heinrich Mehl, Jutta Matz (Hrsg): Vom Kienspan zum Laserstrahl. Zur Geschichte der Beleuchtung von der Antike bis heute, Husum 2000
4 Z. B. in Kai Brodersen: Die sieben Weltwunder. Legendäre Kunst- und Bauwerke der Antike, München 2001
5 Vgl dazu u. a. Markus Krajewski: Vom Krieg des Lichtes zur Geschichte von Glühlampenkartellen. In: Peter Berz, Helmut Höge, Markus Krajewski (Hrsg.): Das Glühbirnenbuch, Wien 2011
6 Siehe z. B. gluehbirne.ist.org/centenniallight, abgerufen am 7.10.2017

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