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Licht - Die Beleuchtung
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Licht ist die Grundlage unseres Lebens. Die gewaltigste, seit der Existenz unseres Planeten vorhandene Lichtquelle ist die Sonne. Ohne sie wäre die Erde eine kalte Wüste ohne Flora, Fauna und Atmosphäre. Denn Licht und Wärme sind die Voraussetzungen der Photosynthese und damit von sauerstoffbildendem Pflanzenwachstum als Existenzvoraussetzung für Mensch, Tier und Pflanzen. Vor Urzeiten, als der Mensch noch nicht über Feuer oder andere Lichtquellen verfügte, war er auf die Sonne als wärmende, erhellende Quelle am Himmel angewiesen. Erst als er selbst Licht erzeugen konnte, waren ihm Bergbau, nächtliche Aktivitäten und andere zivilisatorische Leistungen möglich. Doch mit kaum einem Phänomen hat der Mensch so viele Schwierigkeiten, es umfassend zu erklären und seine Wirkungen auf Körper, Geist und Psyche zu beschreiben. Die moderne Physik hat durch zahlreiche Experimente nachgewiesen, dass Licht zwei – in letzter Konsequenz durchdacht – unvereinbare Wesensmerkmale hat. Manche Wirkungen des Lichts lassen sich nur erklären, wenn man seinen Wellencharakter voraussetzt, andere erfordern zwingend seine Partikelstruktur. Dieser Dualismus zwischen (elektromagnetischer) Welle und (geladenem) Teilchen ist bis heute noch nicht durch eine übergeordnete, geschlossene Theorie befriedet. Wir wollen in diesem Artikel unter Licht denjenigen Teil des elektromagnetischen Spektrums verstehen, den unsere Augen wahrnehmen können. Die Geschichte des elektrischen Lichts Lange Zeit waren unsere Vorfahren auf das natürliche Sonnenlicht angewiesen. Die Entwicklungsgeschichte der Lichtnutzung begann vor 500 000 Jahren mit der Zähmung des Feuers. Licht und Wärme konnten nun gezielt eingesetzt werden und das Kunstlicht verlängert seither den naturlichen Tag. Um Licht zu erhalten, wurden lange Zeit Holz, Talg, Fett und Öl verbrannt. Erst die Industrialisierung brachte wirklich revolutionäre Veränderungen: Die Gasversorgung und bald auch der elektrische Strom erlangten die Vorherrschaft bei der Energieverteilung und Lichterzeugung. Seit über 130 Jahren ist elektrisches Kunstlicht nun allgegenwärtig. Unser modernes Leben ist ohne Kunstlicht nicht denkbar. Wir leben in einer 24-Stunden-Gesellschaft und zu einem Grossteil unserer Zeit in Innenräumen. Doch auch der Aussenraum wird beleuchtet, sei es für Verkehrszwecke oder zur dekorativen Anstrahlung. Der Bedarf an Kunstlicht ist also sehr gross, die Ansprüche daran sehr hoch: Kunstlicht soll jederzeit und überall in der gewünschten Qualität verfügbar sein, die Erzeugung kostengünstig und umweltschonend. Moderne Lichtquellen sind bereits sehr effizient und erzeugen Licht in guter Qualität. In Europa liegt der Anteil der Beleuchtung am Stromverbrauch trotzdem noch bei 14 % (weltweit sogar bei 19 %). Davon entfallen ca. 80 % auf die professionelle Beleuchtung und ca. 20 % auf die Beleuchtung privater Haushalte. Das entspricht einem Ausstoss an klimarelevanten Treibhausgasen vonca. 600 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr. Energiesparen bei der Beleuchtung heisst somit auch CO2 reduzieren. Um die Klimaerwarmung auf max. 2° gegenüber der vorindustriellen Zeit zu begrenzen, sind die Ziele der EU ehrgeizig: –20 % bis 2020 und –40 % bis zum Jahr 2030 gegenüber dem Stand von 1990. Seitdem Thomas Alva Edison 1879 die Glühlampe erfand und deren Herstellung industrialisierte, hat die Lichtindustrie viele Lampentypen hervorgebracht. Die einzelnen Lampen unterscheiden sich in ihrer Bauform, Leistung und vor allem in der Art der Lichterzeugung. Die wichtigsten Kriterien moderner Lichtquellen sind Lichtqualität und Effizienz – geringer Energieverbrauch und lange Lebensdauer. Lichterzeugung Licht kann auf viele unterschiedliche Arten erzeugt werden – natürlich wie auch künstlich. Wirtschaftlich wird die Lichterzeugung in diesen vier Hauptgruppen der Lichtquellen umgesetzt: – Thermische Lichtquellen – Niederdruck-Entladungslampen – Hochdruck-Entladungslampen – Halbleiterlichtquellen
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