Der Erfinder der Glühbirne

Die Elektrizität ist ein Naturphänomen, welches die Menschen erst um das 17. Jahrhundert für sich nutzen konnten. Ab dann kamen regelmäßig neue Erkenntnisse und Innovationen zum Vorschein – wie eben auch die Glühbirne. Jetzt ist sie schon fast 150 Jahre alt und noch immer gibt es Diskussionen über den wahren Erfinder der Glühbirne. In diesem Artikel geben wir einen Überblick über die größten elektrischen Entdeckungen bis hin zur Erfindung der Glühbirne, versuchen aufzudröseln, wer sie wirklich erfunden hat, und beleuchten ihren Aufbau und ihre Funktionsweise.

Lesezeit: 5 Minuten

Inhalt:

1. Die Chronologie der Elektrizität bis 1900
2. Wer hat die Glühbirne erfunden?
3. Der Stromkrieg
4. Wie funktioniert eine Glühbirne?
5. The Centennial Bulb

Die Elektrizität war bereits vor Tausenden von Jahren als Naturphänomen bekannt. Eingehender erforscht wurde sie jedoch erst ab dem 17. Jahrhundert, was zu zahlreichen Entdeckungen führte. Hier ist eine chronologische Auflistung (bis 1900) der wichtigsten Ereignisse, Erfindungen und Entdeckungen rund um die Elektrizität:

ca. 550 v. Chr.: Thales von Milet entdeckt elektrische Ladungen von Teilchen durch das Aneinanderreiben von Bernsteinen.

1600: Nach ersten Experimenten veröffentlicht William Gilbert ein Werk über Magnetismus und Elektrizität und prägt damit die Bedeutung des Begriffs.

1663: Otto von Guericke erfindet beim Bau einer Schwefelkugel mit Drehachse, die kosmische Kräfte nachweisen sollte, durch Zufall den ersten elektrostatischen Generator.

1733: Charles du Fray entdeckt positive und negative Ladungen und entwickelt die Zweiflüssigkeitstheorie (Theorie von „Glas- und Herzelektrizität“), die ein Vorläufer für die Vorstellung von elektrischer Ladung war.

1752: Benjamin Franklin und William Watson entwickeln die Einflüssigkeitstheorie (unitaristische Theorie) zur Erklärung elektrischer Ladungen. Benjamin Franklin erfindet den ersten Blitzableiter und beweist im sogenannten „Drachenexperiment“, dass Blitze durch Elektrizität zustande kommen.

Tipp: Erfahren Sie hier, was Sie bei einem Gewitter tun sollten.

1800: Alessandro Volta entwickelt nach diversen vorigen Experimenten mit elektrischer Spannung die erste Batterie der Welt – die Volta’sche Säule. Die Einheit der elektrischen Spannung trägt bis heute eine Abwandlung seines Namens (Volt).

1820: André Marie Ampère erkennt einen Zusammenhang zwischen Magnetismus und Elektrizität, weshalb die Einheit der Stromstärke fortan als „Ampere“ bezeichnet wird.

1841: Der Brite Frederick de Moleyns erfindet einen Vorgänger der Glühbirne, die Kohlepulver zwischen zwei Platindrähten in einem Vakuumglas verwendet.

1866: Werner von Siemens patentiert seinen Generator (Dynamomaschine) und schafft mit ihr die Basis für den späteren Elektromotor.

1879: Joseph Wilson Swan erfindet die erste Kohlefadenlampe (Glühbirne) der Welt. Wenig später verbessert Thomas Edison die Glühbirne und macht sie massentauglich.

1880: Thomas Edison erhält das Patentrecht für die Glühbirne.

1882: Nikola Tesla entwickelt das Wechselstromsystem, was heute für die Stromübertragung und Stromverteilung weltweit eingesetzt wird.

1885-1889: Der deutsche Physiker Heinrich Hertz entdeckt die Existenz elektromagnetischer Wellen, was später die Grundlage für drahtlose Kommunikationstechnologien wie Radio und Fernsehen bildet und führt seine Erkenntnisse öffentlich vor. Die Einheit „Hertz“ ist nach ihm benannt.

1891: Nikola Tesla erfindet den Teslaturm (Wardenclyffe Tower), einen Hochspannungstransformator, der eine wichtige Rolle bei der Erforschung von Hochfrequenz- und drahtloser Energieübertragung spielt.

1893: George Westinghouse gewinnt den Vertrag zur Elektrifizierung der Weltausstellung in Chicago und demonstriert die Überlegenheit des Wechselstromsystems.

1895: Wilhelm Conrad Röntgen entdeckt die Röntgenstrahlen, was einen Durchbruch in der medizinischen Diagnostik und Bildgebung darstellt.

1896: Guglielmo Marconi führt die erste erfolgreiche drahtlose Telegraphie-Übertragung über eine Entfernung von mehreren Kilometern durch und legt damit den Grundstein für die Entwicklung des Radios.

Die Erfindung der Glühbirne sowie die anderen bahnbrechenden Erfindungen sorgen dafür, dass sich künstliches Licht immer mehr in das alltägliche Leben integriert. Welche auch negativen Auswirkungen das mit sich gebracht hat, erfahren Sie in unserem Artikel über Lichtverschmutzung.

1. Frederick de Moleyns

Der Brite de Moleyns erhielt bereits 1841 das erste Patent auf eine Glühlampe. Seine Glühbirne verwendete Kohlepulver zwischen zwei Platindrähten in einem Vakuumglas. Seine Glühbirnen waren ein Vorgänger, jedoch zu teuer in der Produktion.

2. Joseph Wilson Swan

Der Brite Swan entwickelte bereits 1860 eine Glühlampe mit verkohltem Papier als Glühfaden, die er 1879 zur elektrischen Glühlampe verbesserte und sich patentieren ließ. Die Glühlampen waren jedoch nicht kommerziell erfolgreich, da sie zu schnell kaputtgingen.

3. Thomas Alva Edison

Edison verbesserte die Kohlefadenlampe von Swan, machte sie massentauglich und erhielt 1880 das Basispatent darauf. Nach einigen Patentstreitereien einigten sich Edison und Swan und gründeten 1883 sogar eine gemeinsame Firma. Da Edison als Geschäftsmann wusste, wie er die Glühbirnen und auch sich vermarkten musste, gilt er bis heute als Erfinder der Glühbirne.

Der Stromkrieg war ein Wettbewerb zwischen Thomas Edison und George Westinghouse und drehte sich um die Einführung des jeweiligen Systems zur Elektrifizierung von Städten und Gemeinden in den USA. Edison unterstützte das Gleichstromsystem, während Westinghouse das Wechselstromsystem von Nikola Tesla unterstützte.

Edison war ein großer Erfinder und so machte ihn sein Firmenimperium zu einem der reichsten Männer seiner Zeit. Er erfand u. a. einen elektrischen Stimmenzähler, ein Kohlekörnermikrofon, einen Phonographen und einen Kinetograph.

Jedoch kam es immer wieder zu Gerichtsverfahren aufgrund von Unklarheiten in Bezug auf die geistigen Eigentumsrechte. Edisons Vorgehensweisen waren umstritten, weil er andere Menschen oft überging und er großen wirtschaftlichen Einfluss hatte. So versuchte er auch den von Tesla und Westinghouse präsentierten Wechselstrom zunichtezumachen – jedoch ohne Erfolg.

Letztendlich gewann Westinghouse den Stromkrieg und erhielt den Vertrag für die Elektrifizierung der Weltausstellung in Chicago im Jahr 1893. Dort zeigte er die Überlegenheit des Wechselstromsystems. Dies trug wesentlich dazu bei, dass sich Wechselstromsysteme als Standard für Stromnetze bis hin zu den modernen Smart Grids heutiger Zeit etablierten.

Glühbirne – Aufbau

1. Sockel

Der Sockel der Glühbirne enthält die Kontakte, die den elektrischen Strom zum Glühfaden leiten. Er hat sich seit der Erfindung der Glühlampe kaum geändert.

2. Glühfaden

Der Glühfaden, Glühdraht oder auch Wendel ist das Herzstück der Glühbirne. Er besteht typischerweise aus einem dünnen Draht, der aus einem Material wie Wolfram gefertigt ist, damit er nicht durchbrennt. Der Glühfaden wird durch elektrischen Strom erhitzt und gibt dabei Licht und Wärme ab.

3. Glaskolben

Der Glaskolben ist der transparente Glaskörper der Glühbirne, der dazu dient, das Innere der Glühbirne zu schützen und gleichzeitig Licht durchzulassen.

4. Vakuum/Gasfüllung

Der Glaskolben der Glühbirne muss entweder evakuiert oder mit einem speziellen Gas, wie beispielsweise Argon, gefüllt sein, damit der Glühfaden vor Oxidation geschützt und die Lebensdauer der Glühbirne verlängert wird.

Glühbirne – Funktion

Die Funktionsweise einer Glühbirne beruht auf dem Prinzip der Wärmeemission durch den Glühfaden. Wenn elektrischer Strom durch den Glühfaden fließt, erhitzt er sich aufgrund des elektrischen Widerstands des Drahtes. Dabei erreicht er extrem hohe Temperaturen von über 2500 Grad Celsius. Diese Hitze erzeugt Licht, wodurch die Glühbirne leuchtet. Die Farbe des Lichts hängt von der Temperatur des Glühfadens ab.

Übrigens: Herkömmliche Glühbirnen geben einen Großteil der zugeführten Energie in Form von Wärme ab, was sie ineffizient macht. Moderne LEDs sind wesentlich effizienter, weshalb sie traditionelle Glühbirnen weitgehend abgelöst haben. Lesen Sie nach, wie Sie beispielsweise in der Winterzeit dank energiesparender Weihnachtsbeleuchtung ein wohliges Gefühl erzeugen können.

Die Centennial Bulb, die älteste Glühlampe der Welt, wurde 1901 in einer Feuerwache in Livermore (Kalifornien) installiert und wurde der Legende nach noch kein einziges Mal gewechselt.

Sie brennt konstant seit Installation, bis auf einen Zwischenfall, wo die Stromversorgung der Feuerwache für einen kurzen Moment ausfiel. Auf der Webseite der Feuerwache Livermore lässt sich die Glühbirne per Livestream beobachten.