Wie hat sich die Glühbirne im Laufe der Jahre verändert?

Glühbirnen sind nicht die energieeffizientesten Glühbirnen, aber sie sind die Originale, und für den größten Teil des 20. Jahrhunderts waren sie die einzigen, die im Handel erhältlich waren. Glühbirnen erzeugen Licht durch Widerstandserhitzung eines Glühfadens, der in einem sauerstofffreien Glasbehälter eingeschlossen ist. Bevor Thomas Edison die erste kommerziell nutzbare Glühbirne herstellte, hatten andere Leute über 40 Jahre lang an dem Design gearbeitet und die Entwicklung wurde im frühen 20. Jahrhundert fortgesetzt.

Obwohl der Name Thomas Edison fast zum Synonym für die Erfindung der Glühbirne geworden ist, war er nicht der Erste, der eine entwickelte. Der britische Chemiker und Erfinder Humphry Davy war der erste Mensch, der Drähte mit einer Batterie verband und einen Glühfaden zum Leuchten brachte. Im Jahr 1841 stellte Frederick de Molyns die erste Glühbirne her, indem er einen Platinfaden in eine evakuierte Glasröhre steckte und Strom durch den Faden leitete. Edison und der Engländer Joseph Swan stellten gleichzeitig Glühbirnen her, die länger als ein paar Minuten hielten. Edisons Glühbirne war erfolgreicher, weil er ein vollständiges Vakuum in der Glühbirne erzeugte und einen besseren Glühfaden verwendete.

Edison probierte viele Materialien aus, bevor er sich dazu entschied, einen Strang aus karbonisiertem Bambus als Filament zu verwenden. Er klebte die Litze mit Kohlepaste an die elektrischen Anschlüsse. Swan hingegen fertigte seine Filamente aus Bristolkarton, einem karbonisierten Papier. Es dauerte nur wenige Stunden, während Edisons Filamente 600 Stunden oder mehr hielten. Metallfilamente wurden 1902 eingeführt und Tantal war das Material der Wahl, bis William D. Coolidge fand 1908 heraus, wie man duktiles Wolfram herstellt. Aufgerollte Wolframdrähte machten die Glühbirnen heller als je zuvor, und sie sind weiterhin der Standard für Glühbirnen.

Der Glühfaden verbrennt in einer sauerstoffreichen Umgebung, daher ist es wichtig, dieses Gas aus dem Inneren der Glühbirne zu entfernen. De Moleyns und Swan schafften es, ein teilweises Vakuum zu erzeugen, aber Edison erzeugte ein echtes Vakuum, indem er die Glühbirne aufheizte, bevor er die Luft abpumpte. Das Aufrechterhalten eines Vakuums in der Glühbirne macht sie jedoch zerbrechlich. Fünf Jahre bevor Edison seine erste langlebige Glühbirne herstellte, ließen sich die Kanadier Henry Woodward und Matthew Evans mit Stickstoff gefüllte Glühbirnen patentieren. Irving Langmuir, ein Ingenieur bei General Electric, stellte 1908 die Idee vor, die Glühbirnen mit einer Mischung aus Argon und Stickstoff zu füllen. Diese Gase gleichen den Dampfdruck innerhalb und außerhalb des Kolbens aus und Argon verhindert, dass sich der Wolframfaden abnutzt. Moderne Glühbirnen enthalten hauptsächlich Argon.

Die erste Glühbirne, die Edison herstellte, hatte ein Paar Anschlussstifte an der Basis, aber er entwickelte später die Edison-Schraube, die bekannte Schraubbasis, die bei modernen Glühbirnen verwendet wird. Joseph Swans Bruder Alfred führte 1887 das Glasisoliermaterial ein, das die Innenseite dieses Schraubsockels auskleidet. Neben der Idee, die Glühbirnen mit Inertgasen zu füllen, entwickelte Langmuir auch die gewendelte Filament, und die Toshiba Corporation verbesserte sein Design durch die Einführung des doppelt gewendelten Filaments in 1921. Indem Marvin Pipkin das Glas im Inneren der Glühbirne mit pulverförmigem weißem Siliziumdioxid beschichtete, um das Licht zu streuen, schuf Marvin Pipkin 1947 die Glühbirne mit „weichem Licht“.