Was ist eine Glühbirne?

Geschrieben von Bill Lewis | Besprochen von Larry Campbell

Das Glühbirnen-Design, das von Thomas Edison in den späten 1800er Jahren populär gemacht wurde und seitdem mit nur geringfügigen Änderungen weit verbreitet ist, ist als Glühbirne (oder genauer gesagt als Glühbirne) bekannt. Erst seit den 1990er Jahren haben andere Glühbirnenarten wie CFL (Kompaktleuchtstofflampen) und LED (Licht emittierende Dioden) damit begonnen, die Popularität der Glühlampen für den privaten Gebrauch zu untergraben.beliebt, obwohl sie gewesen sind, Glühlampen sind sehr ineffizient in ihrer Nutzung von Elektrizität, und sie werden allmählich aus ökologischen Gründen auslaufen. Da man erkannt hat, dass eine schlechte Energieeffizienz zu einem höheren Ausstoß von Treibhausgasen führt, haben praktisch alle vorausschauenden Nationen ein Verbot oder eine schrittweise Abschaffung ineffizienter Glühbirnen wie der Glühbirne eingeführt.

Was ist eine Glühbirne?

Eine Glühbirne ist ein Gerät aus Glas und Metall, das Licht erzeugt, wenn ein dünner Drahtfaden durch den elektrischen Strom, der durch ihn fließt, erhitzt wird und leuchtet. „Glühend“ bedeutet im Wesentlichen „durch Wärmestrahlung erzeugtes Licht“.

Teile einer Glühbirne

Die Standard-Glühbirne ist ein recht einfaches Gerät. Ein Metallsockel mit Gewinde (bekannt als Edison-Sockel) ist mit einem feinen Wolfram-Metallfaden verbunden, der in einem Glaskolben gewickelt ist, der mit abgedichteten Verbindungen am Metallsockel befestigt ist.

Früher wurde der Glaskolben, in dem sich der Glühfaden befindet, evakuiert, um ein luftleeres Vakuum zu erzeugen. Die meisten modernen Glühbirnen mit einer Leistung von mehr als 25 Watt sind jedoch mit einem Inertgas (in der Regel Argon) und einer kleinen Menge Stickstoff gefüllt. Wenn der Lampenkolben in die Fassung einer Leuchte oder Lampe geschraubt wird, fließt beim Einschalten der Leuchte elektrischer Strom durch die äußere Hülle des Lampensockels, in den luftleeren Lampenkolben und durch den dünnen Drahtfaden und dann durch eine Kontaktstelle in der Mitte des Lampensockels wieder aus dem Lampenkolben heraus.

Der elektrische Strom, der durch den dünnen Draht fließt, erzeugt einen hohen Widerstand, der dazu führt, dass sich der Glühfaden der Glühlampe erhitzt und leuchtet. Bei vielen Glühlampen ist die Innenseite des Glases mit Silikapulver beschichtet, das das Licht in ein „weiches Weiß“ streut. Durch Variation der Zusammensetzung des Glühfadens und der Art des Inertgases, mit dem die Glühbirne gefüllt ist, können verschiedene Helligkeitsstufen und Lichtfarben erzeugt werden. Eine Halogenglühlampe beispielsweise ist eine Variante der Glühlampe, bei der Halogengas im Inneren der Glühlampe verwendet wird, um eine wesentlich längere Lebensdauer zu erreichen. Wenn eine Glühlampe durchbrennt, ist dies das Ergebnis einer langsamen Verdampfung des Drahtes. Bei einer gewöhnlichen Glühlampe lagern sich diese Moleküle, die aus dem Draht verdampfen, an der Innenseite des Glaskörpers ab, weshalb eine ältere Glühlampe gelber und dunkler aussieht als eine ansonsten identische neue Glühlampe. Das bedeutet auch, dass der Glühdraht schrumpft, wenn er Moleküle verliert. Irgendwann wird er so dünn, dass er den Strom nicht mehr leiten kann, und dann überhitzt er und bricht.

Geschichtsunterricht

Es waren zwei frühere Erfinder, Henry Woodward und Matthew Evans, die die Glühbirne erfanden, deren Patent von Thomas Edison erworben wurde. Bis 1879 war Edison zu einem Kohlefaden und einem sauerstofffreien Gehäuse übergegangen und hatte eine Glühbirne entwickelt, die zunächst mehr als vierzehn Stunden lang leuchtete. Seitdem hat die Glühlampe einen weiten Weg zurückgelegt: Die Glühlampen sind heute mit Edelgas gefüllt und verwenden Glühfäden aus Wolframmetall. Moderne Glühbirnen können 1.000 Stunden und mehr leuchten.

Nachteile von Glühbirnen

Obwohl diese Glühbirnenkonstruktion im Laufe der Jahrzehnte verbessert wurde, ist die Glühbirne nach wie vor eine relativ ineffiziente Art der Lichterzeugung. Standard-Glühbirnen wandeln nicht mehr als 10 Prozent der verbrauchten Energie in sichtbares Licht um, was ihre Verwendung in Bezug auf die Energiekosten relativ teuer macht. Zu den weiteren Nachteilen gehören:

• Kurze Lebensdauer: Eine typische Glühbirne hat eine Lebensdauer von etwa 750 bis 2.000 Stunden. Im Vergleich dazu hat eine Kompaktleuchtstofflampe mit Schraubverschluss eine Lebensdauer von 8.000 bis 10.000 Stunden, und eine LED-Glühbirne kann 40.000 bis 50.000 Stunden halten.
• Wärme: Mindestens 90 Prozent des Energieverbrauchs einer Glühbirne wird in Form von Wärme abgeleitet. Dies kann Leuchten und Leitungen beschädigen und sogar eine Brandgefahr darstellen. Diese Glühbirnen sind sehr energieverschwendend und daher im Vergleich zu anderen Alternativen teuer im Betrieb.
• Hochgradig zerbrechlich: Glühlampen verwenden sehr dünne Glaskörper und können bei der kleinsten Provokation zerspringen oder zerbrechen. LED- und Leuchtstoffröhren sind wesentlich stabiler.

Die Nachteile dieses Glühlampendesigns, insbesondere der hohe Energieverbrauch, haben zu Bemühungen geführt, die Verwendung von Glühbirnen durch die Festlegung höherer Mindeststandards für die Energieeffizienz zu unterbinden. Die Länder der Europäischen Union sowie Russland, Kanada und Mexiko gehören zu den Ländern, die die meisten Standard-Glühlampen schrittweise aus dem Verkehr ziehen. In den USA ist das Bestreben, den Verkauf ineffizienter Glühlampen zu reduzieren und abzuschaffen, ein heiß diskutiertes Thema, das zu häufig wechselnden Strategien führt, je nachdem, wie der politische Wind weht. Unter der derzeitigen Führung werden jedoch Energieeffizienzstandards dazu führen, dass die meisten Glühbirnen bis Ende 2023 nicht mehr verkauft werden. Stattdessen legen die USA jetzt höhere Mindesteffizienzstandards fest, die auf dem Energy Independence and Security Act von 2007 basieren. Die meisten Standard-Glühbirnen können diese Normen nicht erfüllen, aber die, die sie erfüllen, werden weiterhin hergestellt und verkauft. Einige Glühbirnen sind von den Normen ausgenommen, z. B. Drei-Wege-Glühbirnen, Kronleuchterbirnen und Glühbirnen für Haushaltsgeräte.

Vorteile von Glühbirnen

Wenn man bedenkt, wie verschwenderisch diese Glühbirnen im Hinblick auf den Energieverbrauch sind, gibt es nur wenige sinnvolle Vorteile zu berücksichtigen:

• Naturfarbenes Licht: Glühbirnen erzeugen Licht, das der Farbe des natürlichen Sonnenlichts sehr nahe kommt. Dieser Vorteil ist jedoch nicht mehr so wichtig, da LED-Glühbirnen inzwischen so verbessert wurden, dass sie eine ähnlich angenehme Farbe erzeugen. In der professionellen Fotografie hat die Beleuchtung mit Glühbirnen manchmal einen ästhetischen Vorteil.
• Wärme erzeugend: In Situationen, in denen Wärme tatsächlich erwünscht ist (Wärmelampen im Badezimmer, Lampen zur Erwärmung von Lebensmitteln usw.), können Glühlampen eine sichere Art der Wärmeerzeugung sein.
• Kann leicht gedimmt werden: Glühbirnen können mit herkömmlichen Dimmern betrieben werden, um die Lichtleistung zu variieren. Aber auch dieser Vorteil wurde durch neuere Designs in der CLF- und LED-Technologie weitgehend aufgehoben, so dass diese Lampen jetzt auch mit Dimmern gesteuert werden können.

ArtikelquellenBestHome365 verwendet nur hochwertige Quellen, einschließlich von Experten begutachtete Studien, um die Fakten in unseren Artikeln zu belegen. Lesen Sie unseren redaktionellen Prozess, um mehr darüber zu erfahren, wie wir Fakten prüfen und unsere Inhalte genau, zuverlässig und vertrauenswürdig halten.

Unterstanding a Lightbulb’s Lifespan. Greencents.