Eine Reihe von Erfindern schufen frühe Prototypen der Glühbirne. Der englische Chemiker Humphry Davy entwickelte 1809 eine elektrische Kohlebogenlampe, die jedoch schnell durchbrannte und große Mengen Strom verbrauchte.
Der amerikanische Erfinder Thomas Edison verwendete eine Vielzahl von Materialien als Glühfäden in seiner Lampe. Schließlich entschied er sich für einen aus Bambus, der über 1200 Stunden halten konnte.
Thomas Alva Edison
In den späten 1800er Jahren suchte der Erfinder Thomas Edison nach Wegen, eine billige Alternative zu gas- und ölbasierten Beleuchtungen zu entwickeln. Er stellte sich ein System vor, das elektrische Ströme erzeugen würde, die Glühbirnen in Gebäuden mit Strom versorgen könnten. Doch der Unternehmer erkannte schnell, dass er eine langlebige Glühlampe schaffen musste, damit dies praktikabel war. Er begann, mit verkohlten Papierfäden und anderen Materialien zu experimentieren. Er arbeitete auch daran, die VakuumPumpen-Technologie zu verbessern, die seine Erfindung kommerziell nutzbar machen würde.
In den späten 1870er Jahren hatte Edison einen Prototyp seiner Lampe entwickelt, der einen gewickelten Platindraht in einer Vakuumglühbirne enthielt. Er hatte jedoch immer noch keine zuverlässige Methode zur Stromversorgung der Glühfäden entwickelt. Er sah sich auch der Konkurrenz von Nikola Tesla und George Westinghouse gegenüber, die ein System entwickelt hatten, das Wechselstrom anstelle von Gleichstrom zur Stromversorgung verwendete.
Der Erfinder der Glühbirne, der wegen seiner anderen Erfindungen wie dem Börsenticker und dem Quadruplex-Telegraphen den Spitznamen „der Zauberer von Menlo Park“ erhielt, stellte 14 Ingenieure und Maschinisten ein, die ihm halfen, das Design zu perfektionieren. Das Team, zu dem der amerikanische Mathematiker Francis Upton und der in der Schweiz geborene Maschinist John Kruesi gehörten, arbeitete monatelang fleißig an dem Lampenprojekt, bevor es Erfolg hatte. Sie konnten eine Lampe schaffen, die über 1200 Stunden brannte.
In der Zwischenzeit arbeitete der britische Chemiker Joseph Swan an einer ähnlichen Idee für eine praktische elektrische Lampe. Er hatte drei Jahrzehnte zuvor mit der Arbeit an dem Konzept begonnen und erhielt 1878 ein Patent im Vereinigten Königreich. Im Februar desselben Jahres demonstrierte er seine elektrische Lampe vor einem wissenschaftlichen Publikum in Newcastle. Sein Design hatte jedoch erhebliche Mängel, einschließlich des Fehlens eines langlebigen Kohlefadens und zuverlässiger Vakuumpumpen.
Edison löste diese Probleme schließlich, indem er sein dünnes Kohlefaden-Design mit verbesserter Vakuumpumpen-Technologie kombinierte. Er war der erste, der eine kommerziell nutzbare Lampe produzierte, die diese Technologien kombinierte. Er gründete 1878 die Edison Electric Light Company und verklagte Joseph Swans United Electric Light Company in Großbritannien. Das Gericht entschied zugunsten von Swan, sodass die beiden Erfinder ihre Unternehmen zu Ediswan fusionierten.
Joseph Swan
Joseph Swan war ein englischer Chemiker und Physiker, der die erste effektive elektrische Lampe erfand. Er verbesserte auch die trockene Fotoplatte, was ein wichtiger Schritt zum modernen Fotofilm war. Für seine Erfindungen erhielt er viele Auszeichnungen, darunter die Hughes-Medaille der Royal Society. 1904 wurde er zum Ritter geschlagen.
1860 begann Swan, mit der Durchleitung von elektrischem Strom durch einen Kohlefaden zu experimentieren, und 1871 präsentierte er seine erste elektrisch betriebene Leuchte der Öffentlichkeit. Er verbesserte sein Design in den nächsten Jahren, aber es war immer noch nicht kommerziell rentabel. Dies lag daran, dass sein Gerät eine Kabelverbindung zu einer externen Stromquelle benötigte. Swan tüftelte weiter an seinem Prototyp, und bis 1879 hatte er eine Glühbirne entwickelt, die sowohl haltbarer als auch billiger war als frühere Modelle. Die neue Birne war immer noch nicht perfekt, aber sie war wesentlich effizienter als die vorherigen.
Andere Erfinder hatten mit der Idee einer elektrischen Glühbirne experimentiert, aber ihre Designs waren entweder zu teuer oder funktionierten nicht sehr gut. Warren de la Rue verwendete Platin als Glühfaden, was extrem teuer war, und William Staites Birne hielt nur kurze Zeit. Edison kaufte einige ihrer Patente und lernte aus ihren Fehlern, aber die Birne, die er 1879 produzierte, war immer noch nicht so effizient wie die von Swan. Er entdeckte jedoch schließlich das richtige Material für seinen Glühfaden – karbonisierte Bambusfaser – und als er das tat, war seine Birne viel praktischer.
Als Swan eine kostengünstigere und praktischere Glühbirne herstellen konnte, stellte er sie am 10. November 1880 der Royal Society of Chemistry in London vor. Anschließend beleuchtete er damit das Savoy Theatre in London und sein eigenes Haus und etablierte sich damit als der erste private Hausbesitzer, der eine elektrische Lampe verwendete. Er gründete auch ein Unternehmen zur Herstellung seiner Glühbirnen, was zu einem Rechtsstreit mit Edison führte. Am Ende fusionierten die beiden Unternehmen zur Edison & Swan United Electric Light Company.
Swan tüftelte weiter an seinem Design, und 1883 patentierte er einen verbesserten Glühfaden aus extrudierter Zellulose. Er brannte viel gleichmäßiger als die vorherigen Glühfäden, und die Lampen, die er herstellte, waren zuverlässiger als die seiner Vorgänger.
Warren De la Rue
Erfinder vor Thomas Edison versuchten Dutzende verschiedener Designs für elektrische Lichter. Sie verwendeten verschiedene Materialien, darunter Kupfer und Platin. Diese Geräte strahlten intensives Licht aus, waren aber gefährlich und benötigten zu viel Strom für den Heimgebrauch. Trotz dieser Mängel revolutionierte die elektrische Lampe Industrie und Gesellschaft.
Einer der ersten Erfinder, der eine Glühbirne ausprobierte, war Humphrey Davy. Seine Erfindung der Kohlebogenlampe löste bei der wissenschaftlichen Gemeinschaft und der Öffentlichkeit große Begeisterung aus. Die Bogenlampe war auch in der astronomischen Fotografie nützlich. Sie war jedoch nicht praktisch für den täglichen Gebrauch, da sie Batterien schnell entleerte und ein sehr helles Licht erzeugte.
Davys Erfindung inspirierte andere Wissenschaftler, zu versuchen, eine haltbare, langlebige Glühbirne herzustellen. James Bowman Lindsay erfand 1835 eine Kupferfadenlampe, und Warren De la Rue führte 1840 eine Platinfadenlampe ein. Ihre Glühbirnen waren jedoch zu teuer für die kommerzielle Produktion.
Obwohl viele Thomas Edison als Erfinder der Glühbirne betrachten, verdient sein Konkurrent Joseph Wilson Swan gleiches Lob. Er begann 1878 mit einem Glühlicht zu experimentieren und war erfolgreich bei der Erzeugung eines elektrischen Stroms, der eine Lampe antrieb. Obwohl seine anfänglichen Prototypen ineffizient waren und schnell durchbrannten, war er entschlossen, das Problem eines langlebigen, erschwinglichen elektrischen Lichts zu lösen.
Er fand schließlich einen karbonisierten Bambusfaden, der länger und heller brannte als jedes andere bisher getestete Material. Er konnte ein Licht schaffen, das Räume mehrere Stunden lang beleuchten konnte, war aber noch nicht bereit für die Massenproduktion.
Andere Wissenschaftler, die mit der Glühbirne experimentierten, waren der französische Physiker Marcellin Jobard und der englische Erfinder Sir Joseph Wilson Swan. Das Fehlen eines geeigneten Vakuums und einer elektrischen Quelle behinderte ihre Bemühungen. Trotz dieser Rückschläge blieben sie hartnäckig und verbesserten ihre Designs.
Die Glühbirne ist eine der wichtigsten menschlichen Erfindungen. Sie veränderte Industrien und Gesellschaften, indem sie es den Menschen ermöglichte, nach Einbruch der Dunkelheit zu arbeiten und nachts sicher zu reisen. Ohne die Glühbirne wäre es schwierig, Fabriken zu betreiben oder bequem in der Dunkelheit zu leben.
William Staite
Obwohl Thomas Edison weithin die Erfindung der ersten kommerziell nutzbaren Glühbirne zugeschrieben wird, waren viele andere Erfinder kurz davor. Der englische Chemiker Humphry Davy, der Glasbläser Heinrich Geissler und andere schufen mehrere Glühbirnen, die nach Sonnenuntergang zur Beleuchtung von Häusern und Geschäften verwendet werden konnten. Keiner dieser Prototypen war jedoch lange genug, um für den täglichen Gebrauch praktisch zu sein.
Im Jahr 1848 patentierte William Staite ein Design, das die Langlebigkeit von Glühlampen mit Kohlenstäben verbesserte. Die Lampe funktionierte, indem sie pulverisierte Holzkohle zwischen zwei Platindrähte legte, um Licht zu erzeugen, aber die korrosive Natur des Kohlenstoffs und die hohen Kosten der Metalle verhinderten, dass die Glühbirnen eine praktische Alternative zu traditionellen Gas- oder Öl-betriebenen Lampen wurden, so Interesting Engineering.
Ende des 19. Jahrhunderts ermöglichte die neue Glühbirnentechnologie die Herstellung einer Vielzahl von Designs. Die Hersteller experimentierten auch mit verschiedenen Glühfäden, Formen und Anschlüssen, um die Leistung zu verbessern. Schließlich hielten die meisten Glühbirnen länger als ein paar Stunden, und die Verkaufszahlen stiegen.
Eine Reihe von Industriefusionen in den 1920er Jahren führte zu mehr Wettbewerb auf dem Glühbirnenmarkt, was zu billigeren Komponenten und niedrigeren Preisen für die Verbraucher führte. Dies war ein großer Vorteil für die Verbraucher, bedeutete aber auch, dass Ingenieure, die sich zuvor auf die Verlängerung der Lebensdauer der Glühbirne konzentriert hatten, nun damit beauftragt waren, sie kürzer zu machen.
Obwohl es Edison war, der die Glühbirne erfand, halfen andere Erfinder dabei, die Glühbirnen langlebiger zu machen. Joseph Swan schuf einen evakuierten Kohlefaden, der über längere Zeiträume brennen konnte, und sicherte sich Patentschutz, bevor Edison das Konzept 1878 duplizierte.
Anfang der 1900er Jahre führten Hersteller Wolframfadenlampen ein, die weitaus länger hielten als ihre Kohlefaden-Gegenstücke. Eine osmiumbasierte Metallfadenlampe, die bei höheren Spannungen betrieben werden konnte und mehr Licht pro Watt abgab, übertraf diese Erfindung jedoch schnell. Dies ist die Art von eingebauter Obsoleszenz, die wir bei modernen Smartphones sehen, wenn Hersteller Updates veröffentlichen, die ältere Geräte verlangsamen sollen.
