Neuerungen auf dem Gebiete der elektrischen Beleuchtung. Von Ingenieur Adolf Prasch, Wien. Neuerungen auf dem Gebiete der elektrischen Beleuchtung. Wenn auch der Preis des Gasglühlichtes, von Auer auf die Einheit einer Kerzenstärke bezogen, sechs- bis siebenmal billiger ist, als jener des elektrischen Glühlichtes, so darf hieraus doch nicht der Schluss gezogen werden, dass der Wirkungsgrad der elektrischen Glühlampe geringwertiger sei, als jener der erwähnten Gaslampe. Thatsächlich ist das Gegenteil der Fall, wie sich dies sofort ergiebt, wenn man den Aufwand an Grammkalorien für die Hefner Normalkerze als Grundlage des Vergleiches annimmt. Für die 50kerzige Auerlampe wird im allgemeinen ein Gasverbrauch von 100 Litern pro Stunde, also für die Lichteinheit ein solcher von 2 Litern angenommen. Der Heizwert des Leuchtgases wird nun im Mittel mit 5400 Grammkalorien pro Liter angegeben und sind daher für die Hefnerkerze bei diesem Lichte 10800 Grammkalorien pro Stunde erforderlich. Beim elektrischen Glühlicht wird der Energieaufwand nach Watt gemessen. Da nun ein Watt pro Sekunde 0,24 Grammkalorien entspricht und der Energiebedarf pro Kerze im Maximum 4 Watt beträgt, so werden, um eine Glühlampe 1 Stunde lang im Glühen zu erhalten, 4 × 0,24 × 3600 = 3456 Grammkalorien benötigt und ist somit der Wirkungsgrad einer solchen Glühlampe annähernd im Verhältnisse von 3 : 1 günstiger als jener der Auerlampe. Noch günstiger gestaltet sich das Verhältnis, wenn minderwattige Lampen zur Verwendung gelangen. Da man nunmehr schon Lampen mit einem Verbrauch von nur 2 Watt im Handel erhält, so stellt sich das Verhältnis für diese Lampen wie 6 : 1. Allerdings wird man derartige Lampen, welche eine sehr kurze Lebensdauer aufweisen, nur dort verwenden, wo sich die Strompreise sehr hoch stellen oder dort, wo, wie dies bei den fahrenden Eisenbahnzügen der Fall ist, die aufgespeicherte Elektrizität mitgeführt werden muss und es sich darum handelt, bei möglichst geringem Gewichte der mitzuführenden Elektrizitätssammler, eine im vornehmem bestimmte Lichtintensität durch eine geraume Zeit aufrecht zu erhalten. Die Ursache, dass die Lichtkosten bei diesen beiden Beleuchtungsarten so grosse Differenzen aufweisen, erklärt sich sofort aus den grossen Verlusten, welche sich bei der Umwandlung der chemischen Energie der Kohle in elektrische Energie ergeben. Nach den eingehenden Untersuchungen von Kennedy setzen sich diese Verluste aus folgenden Faktoren zusammen: A. Bei der Dampferzeugung. Verlust durch Radiation 10–20 %, Verlust im Kamin 10–23 %, Verlust durch unvollkommene Verbrennung 0–5 %, so dass von den in der Kohle enthaltenen Kalorien nur 50–80 % im Dampf nutzbar gemacht werden können. B. Bei der Umwandlung der Spannungsenergie des Dampfes in Bewegungsenergie. Verlust in den Leitungen und Pumpen 10–20 %. Verlust durch den thermodynamischen Prozess im Mittel 75 %, so dass von der Spannungsenergie nur 5–16 % am Ende des thermodynamischen Prozesses verbleiben. C. Bei der Umwandlung der Bewegungsenergie in mechanische Arbeit. Verlust durch Radiation und Kondensation in den Dampfmaschinen 21–30 %. Von dem hierbei verbleibenden Energiereste, welcher den indizierten P. S. entspricht, gehen weitere 20–24 % durch Reibung etc. verloren und entspricht der Rest den effektiven Pferdekräften, für welche also von der nach Ablauf des thermodynamischen Prozesses noch verbleibenden Energie nur 53–63 % nutzbar Werden. D. Bei der Umwandlung der mechanischen Energie in elektrische Energie. Verluste durch Leerlauf und in der vollbelasteten Dynamo 6–15 %. Es gelangen somit an den Klemmen der Dynamomaschine von den in der Kohle enthaltenen Kalorien nicht mehr als im günstigsten Falle 7,1 %, im ungünstigsten Falle 1,3 % als elektrische Energie zur nutzbaren Verwertung. Da nun in den Leitungen bei Zuführung des elektrischen Stromes an die Verbrauchssteilen weitere Verluste in der Höhe von 5–10 % der an den Dynamoklemmen vorhandenen elektrischen Energie entstehen, stellt sich der Gesamtnutzeffekt auf 1,2–6,8 %. Dementsprechend sind die Erzeugungskosten der elektrischen Energie sehr hoch, was in den Verkaufspreisen, nachdem hierbei noch viele andere Faktoren mit in Betracht kommen, zum Ausdrucke gelangen muss. Selbstredend gilt dies nur für jene Anlagen, welche mit Dampf arbeiten, während sich die Verhältnisse bei Ausnutzung von Wasserkräften naturgemäss viel günstiger stellen. Wiewohl nun ein Eingehen auf die bei der Gaserzeugung auftretenden Verluste im Vergleiche zu den bekannt gegebenen bei der Erzeugung von elektrischer Energie aus Kohle nicht ohne Interesse wäre, so muss hierauf doch als zu weit führend verzichtet werden und sollen demnach nur die Verkaufspreise unter Rückrechnung auf 10000 Grammkalorien als Grundlage des Vergleiches gewählt werden. Der Verkaufspreis für das Gas am Verbrauchsorte beträgt im Durchschnitt 15 Pf. für den m3, und der Heizwert des Kubikmeters 1000 × 5400 = 5400000 Grammkalorien, so dass 10000 Grammkalorien des Gases einem Verkaufspreise von 0,027 Pf. entsprechen. Eine Hektowattstunde, welche 86400 Grammkalorien entspricht, wird für Beleuchtungszwecke im grossen Durchschnitt mit 7 Pf. abgegeben und stellen sich demnach die Kosten für 10000 Grammkalorien auf 0,81 Pf. oder rund dreissigmal höher als bei Gas. Das elektrische Glühlicht stellt sich demnach mit Rücksicht darauf, dass die Ausnutzung der eingelieferten Grammkalorien eine vierfach günstigere als bei Gas ist, 7,5 mal so hoch wie das Auerlicht. Bei der Umwandlung der elektrischen Energie in Wärme und Licht, welche als der thermisch-optische Prozess bezeichnet wird, werden nun in den Bogenlampen nur 8–12 % und bei den Glühlampen 2–6 % für eigentliche Lichtzwecke ausgenutzt und ist alles andere Verlust. Da nun bei Umwandlung der der Kohle innewohnenden Wärmeenergie mittels Dampfkessel und Dampfmaschine in mechanische Arbeit nennenswerte Ersparnisse bezw. eingünstigerer Ausnutzungs-Koeffizient nur schwer zu erreichen sein wird und die Dynamomaschine selbst als nahezu vollkommene Maschine angesehen werden kann, geht das Bestreben der Forscher und Erfinder namentlich darauf aus, den Wirkungsgrad der Beleuchtungskörper zu erhöhen, d.h. den Energiebedarf bei gleichbleibender Leistungsfähigkeit auf ein Minimum herabzudrücken, welches mit Rücksicht auf die bedeutenden Verluste im thermo-optischen Prozesse erfolgversprechend ist. Die Wege, dieses Ziel zu erreichen, sind nun verschiedene und sollen daher hier gesondert behandelt werden, wenn auch diesbezüglich insofern keine genaue Trennung durchführbar ist, als auch andere Neuerungen an Beleuchtungskörpern vorgeführt werden müssen, welche Verbesserungen bringen, ohne gerade eine günstigere Ausnutzung der Energie anzustreben. Obgleich nun sowohl bei Glüh- als auch bei Bogenlampen das Hauptbestreben dahin geht, durch Erhöhung der Temperatur die Lichtausstrahlung zu vergrössern, wird doch auch hier, um einer alten Gewohnheit Rechnung zu tragen, zwischen diesen beiden Gattungen elektrischer Lampen ein Unterschied zu machen sein. Das Endziel aller dieser Bemühungen geht dahin, den pro Lichteinheit erforderlichen Energieaufwand, in Watt ausgedrückt, möglichst herabzumindern. Die Bremerlampe. Bereits im Jahre 1899 hat Hugo Bremer in Neheim a. d. Ruhr zwei Patente angemeldet, nach welchen er das Lichtemissionsvermögen des elektrischen Lichtbogens durch Zusatz von mindestens 3 % Metall- oder Metalloidsalzen zu den Kohleelektroden zu erhöhen vermochte. Die auf Grund der eingehenden Versuche von Bremer konstruierte Bogenlampe, welche erst in dem Jahre 1901 allgemeinere Beachtung fand und in neuerer Zeit mit Vorliebe für Effektbeleuchtung verwendet wird, unterscheidet sich von den anderen Bogenlampen in zwei Beziehungen und zwar durch die chemische Zusammensetzung der Elektroden und deren Anordnung unter einem bestimmten Winkel. Keines der beiden hierbei zur Anwendung gelangenden Prinzipien kann als absolut neu bezeichnet werden, indem die Elektroden bereits in der von Clerc und Burean konstruierten „Lampe Soleil“ in konvergierender Richtung so durch einen Marmorblock hindurchgeführt wurden, dass der entstehende Lichtbogen den Marmor zum Weissglühen brachte, wodurch ein helles gelbliches Licht von grosser Intensität ausgestrahlt wurde, welches dem Sonnenlichte ziemlich nahe kam. Ebenso ist der Zusatz von metallischen Kompositionen zu den festen und hohlen Kohlenelektroden eine schon lange bekannte Thatsache und wiederholt mit Erfolg angewendet worden, um ein ruhiges Brennen des Lichtbogens zu erzielen. Das Verdienst Bremers liegt hauptsächlich darin, dass er den Einfluss dieser Zusätze genau untersuchte, um endlich jene Zusammensetzung der Kohle zu erreichen, welche den praktischen Verhältnissen am besten entspricht und hiermit die gegenseitige geneigte Lage der Elektroden zu kombinieren. Das Wesentliche der Erfindung liegt in der Feststellung der Thatsache, dass mit Kohlenelektroden, welche mehr als 20–25 % Calcium oder Magnesiumsalze enthalten, eine bessere Ausnutzung der Temperatur des Lichtbogens für die Lichtausstrahlung als bisher in der Praxis möglich war, erreicht werden kann. Die besten Resultate werden hierbei mit den Halogenverbindungen der Berylliumgruppe erzielt. Durch Vergrösserung des Zusatzes dieser Salze bis zu 80 % lässt sich allerdings noch eine bessere Lichtausstrahlung erzielen, allein die geringe Festigkeit derartiger Kohlen, sowie die Neigung derselben, sich bei nicht allzu hohen Temperaturen zu zersetzen, verhindert deren praktische Verwendung. Schon bei den Elektroden, welche nur 20–30 % Fluorcalcium enthalten, müssen dieselben, um die nötige Konsistenz und Festigkeit zu erhalten, mit einem harten glasartigen Ueberzuge versehen werden, indem man selbe in Lösung eines Gemisches von Borax, Kieselsäure, Wasserglas und ähnlicher Substanzen einlegt. Ausserdem werden diesen Elektroden bei der Mischung noch kleine Quantitäten von Borax, Kochsalz, Pottasche, Weinstein und verschiedene Silicate beigemischt, welche als Flussmittel wirken und die, sonst unvermeidliche Verschlackung der Kohlenspitzen verhindern. Das bedeutende Ansteigen der Lichtstärke bei dem Verbrennungsprozesse im Lichtbogen lässt sich in einfacher Weise dadurch erklären, dass Partikelchen dieser Metallsalze losgerissen und in der Richtung der Wirkung der elektrischen Energie mitgenommen werden und von der Anode zur Kathode wandern. Dieselben werden hierbei im Lichtbogen oxydiert und zum glänzenden Weissglühen gebracht. Es ist für die Erklärung dieser Erscheinung nicht bloss ein einfaches Strömen der Jonen durch den Lichtbogen ins Auge zu fassen, indem in derartigen Elektroden das dem Lichtbogen am nächsten liegende Ende sich in einem mehr oder weniger flüssigen Zustande befindet und daher auch Gruppen von Molekülen und grössere Partikelchen mitgerissen werden. Nach allen Erscheinungen, welche auch durch die spektroskopischen Untersuchungen bestätigt werden, lässt sich schliessen, dass sich hierbei im Lichtbogen eine Reihe chemischer Prozesse abspielt, welche die Lichtemission begünstigen. Hierzu ist in erster Linie die elektrolytische Zersetzung der Metallsalze und die hierauf folgende Oxydation der Metalle zu rechnen. Thatsächlich scheidet sich an den oberen Partieen ein Niederschlag aus, welcher in seiner Hauptzusammensetzung aus den nicht verflüchtigbaren Oxyden dieser Metallsalze besteht. Im Gegensätze zu anderen Bogenlampen, bei welchen die Kohlenspitzen und nicht der Lichtbogen selbst die Hauptmenge des Lichtes entsenden, ist hier der Lichtbogen als die Hauptlichtquelle zu bezeichnen. Während sohin bei den gewöhnlichen Bogenlampen die Länge des Lichtbogens für die Lichterzeugung nur wenig in Betracht zu ziehen ist, muss das Bestreben bei der Bremerlampe darauf gerichtet sein, einen möglichst grossen Lichtbogen zu erzeugen. Wie nun De la Rive gezeigt hat, ist der Lichtbogen, welcher zwischen zwei parallelen oder zu einander leicht geneigten Elektroden entsteht, viel grösser als jener zwischen zwei in einer Geraden gegenüberstehenden Elektroden. Diese Thatsache wurde nun bei der Bremerlampe verwertet, um den Lichtbogen möglichst zu vergrössern. Hierzu sah man sich auch aus dem Grunde veranlasst, um der sich an den Kohlen spitzen dennoch ansetzenden geschmolzenen Schlacke das Abtropfen zu erleichtern. Um den Lichtbogen noch mehr zu vergrössern, wird auch die ablenkende Wirkung eines magnetischen Feldes auf den Lichtbogen verwertet. Die Regulierung des Lichtbogens, welche wegen der geneigten Lage der Elektroden anfänglich Schwierigkeiten bot, erfolgt nunmehr, da es gelungen ist, alle Hindernisse zu beseitigen, in vollkommen regulärer Weise. Textabbildung Bd. 317, S. 702 Fig. 1. Textabbildung Bd. 317, S. 702 Fig. 2. Fig. 1 zeigt das zur Anwendung gelangende System dieser Lampe ohne den Reguliermechanismus, durch den die a Kohlestifte nach Massgabe des Abbrandes vorwärts geschoben werden. A und B sind zwei Röhren, in welche die Kohlenstäbe eingesetzt werden und welche die Bewegungsrichtung derselben dirigieren. Diese beiden Röhren haben an der Vorderseite einen Schlitz, durch welchen die beiden Klemmbacken KK' einen Druck ausüben und so die Kohlenstäbe an dem Abwärtsgleiten hindern. Diese beiden Klemmbacken sind von einander isoliert auf der Pressplatte P befestigt. Zwischen den halbkreisförmigen Ansätzen E ist der Hebel f gelagert, welcher direkt mit dem elektromagnetischen Reguliermechanismus in Verbindung steht und während des Brennens der Lampe einen passenden Druck auf die Platte P ausübt, welcher sich auf die Kohlen überträgt. Sobald sich der Lichtbogen über das Normale vergrössert und infolgedessen der Strom geschwächt wird, geht ein Zweigstrom durch eine Magnetisierungsrolle, deren hierdurch erregter Magnetkern die Pressplatte und mit ihr die Klemmbacken zurückzieht, wodurch der Druck auf die Kohlen aufhört, sodass selbe nun nach abwärts gleiten können. Sobald der Widerstand des Lichtbogens wieder die normale Grösse erlangt hat, kommt der Elektromagnet ausser Wirkung, und die Kohlen werden wieder festgepresst. Sollen mehrere Lampen in Seerie geschaltet werden, so werden sie, da die Kohlen jeder Lampe normal festgeklemmt sind und sich somit kein Lichthogen bilden kann, in folgender Weise zum Brennen gebracht. Sobald der Strom eingeleitet wird, gelangt der erwähnte Nebenschlussmagnet zur Anregung und die Klemmbacken werden gelockert, wodurch die Kohlenstifte solange nach abwärts gleiten, bis selbe eine metallische Unterlage m (Fig. 2) treffen, und der ganze Strom über dieselbe geht. Infolge dessen wird der Nebenschlussmagnet entmagnetisiert und werden die Kohlen hierdurch neuerdings festgeklemmt. Diese Metallbrücke ist nun mit dem Anker des Nebenschluss-Elektromagneten durch einen beweglichen Hebel so verbunden, dass seihe bei Entmagnetisierung derselben abfällt, wobei sich zwischen den beiden nun genügend genäherten Elektroden der Lichtbogen bildet, welcher durch die Wirkung eines zu den Elektroden in Seerie geschalteten Elektromagneten abgestossen und infolgedessen stark nach abwärts getrieben und verlängert wird. Beim Abbrennen der Kohlen, wodurch die Ausgangspunkte des Lichtbogens dem Elektromagneten näher gerückt werden, vergrössert sich diese ablenkende Wirkung desselben, der Widerstand des Lichtbogens nimmt zu, und es gelangt der Nebenschluss-Elektromagnet neuerdings zur Wirkung, wodurch die Kohlen wieder so lange nach abwärts gleiten, bis der normale Widerstand des Lichtbogens erreicht ist. In den Fig. 2 und 3 sind zwei Schaltungsanordnungen, die eine mit Differentialwindung, die andere mit Nebenschlusswickelung des Elektromagneten, dargestellt, wobei jeder derselben auf den Lichtbogen ablenkend wirkt. In beiden Fällen ist zur Vereinfachung der Darstellung die Klemmvorrichtung für die Elektroden weggelassen. Textabbildung Bd. 317, S. 703 Fig. 3. Nachdem Bremer Variationen des Lichtes beobachtet hat, welche er direkten körperlichen Schwankungen des Lichtbogens zuschreibt, sucht er diesem Uebelstande dadurch zu begegnen, dass er Stützen für den Lichtbogen anbringt, welche ein direktes Anlehnen desselben gestatten und eine Art Drosselung desselben bedingen. Fig. 4 stellt diese neuere Anordnung schematisch dar. Die mit S bezeichneten ausgebauchten Stützen sind aus sehr feuerbeständigem Materiale hergestellt und von einander sehr sorgfältig isoliert, weil sie, wiewohl bei gewöhnlicher Temperatur nicht leitend, unter dem Einflüsse der hohen Temperatur des Lichtbogens zu Leitern werden. Diese Stützen widerstehen dem zerstörenden Einflüsse der hohen Temperatur, weil sie durch ihren hohen Gehalt an Oxyden die Wärme nur sehr langsam aufnehmen. Die Wirkung dieser Stützen wird darin begründet, dass sie eine Beeinflussung der Flamme durch die aufsteigenden Gase hintanhalten. Textabbildung Bd. 317, S. 703 Fig. 4. Der Lampenmechanismus selbst ist in einem oberen Gehäuse untergebracht, während die Kohlen in einen konischen Reflektor hineinragen, welcher das Licht, unterstützt von dem sich stets erneuernden blendend weissen Belage von Kalk und Kieselsäure, nach abwärts dirigiert und gleichzeitig ein Reservoir für die entwickelten heissen Gase bildet, wodurch die Hitze in der Nähe der Kohle zusammengehalten wird und sonach höhere Temperaturen erreicht werden. Trotzdem findet ein langsameres Abbrennen der Kohlenstäbe statt, indem das aufgespeicherte G as den Zutritt von Sauerstoff vermindert. Dies ist von grosser Wichtigkeit, weil unter gewöhnlichen Umständen die imprägnierten Kohlen zweimal so schnell abbrennen als die normalen Docht- oder Homogenkohlen. Der Verbrauch an Kohle ist thatsächlich etwas geringer als bei den letzteren Kohlensorten, weil die imprägnierten Kohlen einen dreifach kleineren Durchmesser aufweisen. Das Licht der Bremerlampe ist bei der üblichen Zusammensetzung der Kohlen ungemein reich an roten und gelben, dagegen arm an blauen und violetten Strahlen, und wirkt daher infolge der mehr goldgelben Färbung auf die Augen viel angenehmer als das bisherige Bogenlicht mit Seinem Reichtum an violetten Strahlen. Textabbildung Bd. 317, S. 703 Fig. 5. Untersuchungen des Lichtbogens durch den sicher unparteiischen Fachmann Prof. W. Wedding, welche sich auf eine Gleichstrombogenlampe von 12,3 A. und 44,4 V. Strombedarf beziehen und bei welchem die Lichtstärke unter verschiedenen Winkeln zur Horizontalen photometriert wurden, zeigen, wie dies Fig. 5 erkennen lässt, dass der grösste Teil des Lichtes thatsächlich nach abwärts geworfen wird und sich ziemlich gleichmässig verteilt, was sowohl der Form des Lichtbogens als auch der Wirkung des Reflektors zuzuschreiben ist. Dieselbe Lampe, aber mit einer Milchglasglocke versehen, lieferte die Ergebnisse Fig. 6. Sie zeigen, dass die Glasglocke einen nicht unerheblichen Teil des Lichtes absorbiert, hingegen das Licht nach allen Richtungen hin gleichmässig verteilt, wodurch die sonst störenden Schatten auf der oberen und unteren Halbkugel derselben nahezu verschwinden und die Glocke als nahezu gleichmässig helle Kugel erscheint. Textabbildung Bd. 317, S. 703 Fig. 6. Diese Lampe zeigt bei einem Verbrauche von 677 Watt, wobei die in den Vorschaltwiderständen vernichteten 10,6 V. bereits hinzu gerechnet sind, eine maximale Leuchtkraft von 6400 und eine hemisphärische von 4320 Hefnerkerzen, sodass der effektive Kraftverbrauch pro Kerze 0,157 W. beträgt. Rechnet man die Kosten wie vorher für 10000 Grammkalorien mit 0,81 Pf., so berechnen sich die Kosten einer Kerzenstunde mit \frac{0,157\,\times\,0,24\,\times\,3600\,\times\,0,81}{10000} auf 0,011 Pf., wogegen sich die Kosten der Kerzenbrennstunde des Auerlichtes nach der gegebenen Annahme, da pro Kerzenstunde 10800 Grammkalorien zu einem Preise von 0,027 Pf. für 10000 Grammkalorien verbraucht werden, auf 0,029 Pf. stellen. Es sind demnach die Kosten dieses Lichtes, wenn keine Glasglocke benutzt wird, ungefähr ein halb mal so gross wie die des Auerlichtes, wenn nur der Energieaufwand allein in Betracht gezogen wird. Mit mattierter Glaskugel stellt sich der Preis der Kerzenstunde des Bremerlichtes auf \frac{0,226\,\times\,0,24\,\times\,3600\,\times\,0,81}{10000}=0,016 Pf., ist also immerhin noch bedeutend billiger als das Auerlicht. Die Vorteile gegenüber dem gewöhnlichen Bogenlichte ergeben sich ausser in der günstigeren Lichtzusammensetzung daraus, dass der Energieverbrauch einer gewöhnlichen Gleich Strombogenlampe 0,55 Watt pro Kerzenbrennstunde beträgt, was ungefähr dem dreifachen Energieverbrauche der Bremerlampe gleichkommt. Es ist demnach mit dieser Lampe, welche allerdings auch eine Reihe von Nachteilen hat, wie z.B., dass sie in geschlossenen Räumen einen von Untersalpetersäure herrührenden unangenehmen Geruch verbreiten soll, bereits ein bedeutender Fortschritt zu verzeichnen. Die Raschlampe. Ausgehend von der bereits lang erkannten Thatsache, dass die als Glühkörper verwendeten Oxyde der seltenen Erdmetalle die hitzebeständigsten Substanzen sind und daher als glühende Leuchtkörper sehr hohe Glühtemperaturen während einer längeren Betriebszeit zu ertragen vermögen und dass mit steigender Glühtemperatur im Emissionsspectrum die Strahlen kürzerer Wellenlänge, als auch die lichtwirksamsten gegenüber den minder lichtwirksamen immer mehr und mehr in den Vordergrund treten, war Rasch bestrebt, die Temperatur auf jene Höhe zu bringen, bei welchem das praktisch erreichbare Maximum der Energie ausgestrahlt wird. Da bei Glühlampen die Temperatur der leuchtenden Flächenelemente ausschlaggebend für die Oekonomie derselben ist, diese Temperatur sich aber, wenn, wie bei der Nernstlampe, feuerbeständige Glühkörper der erwähnten Art verwendet werden, aus praktischen Gründen nicht beliebig erhöhen lässt. indem einesteils die Fassungen der Glühkörper diesen hohen Temperaturen nicht zu widerstehen vermögen, andererseits die Lebensdauer mit Zunahme der Temperatur Einbusse erleidet, kann auf diesem Wege das erstrebte Ziel nicht erreicht werden. Rasch kam nun auf die Idee, zwischen Elektroden aus den feuerbeständigsten Substanzen, wie Magnesia, Kalk, Thoroxyd, Zirconoxyd u.s.w. einen selbständigen Lichtbogen herzustellen. Der unternommene Versuch zeigte nun, dass derartige unverbrennbare Elektroden aus Leitern 11. Klasse, das sind solche, welche im kalten Zustande Nichtleiter sind und erst unter dem Einflüsse der Erwärmung zu Leitern werden, vorzügliche Lichtbogenbildner sind, wenn sie vorher bis zur selbständigen Stromleitungsfähigkeit vorgewärmt werden. Der hierbei erzeugte Lichtbogen, welcher sich von dem Kohlelichtbogen in seinen physikalischen Eigenschaften prägnant unterscheidet, soll nun eine Lichtquelle von überaus günstiger Oekonomie darstellen. Die Schwierigkeit der Vorwärmung, wie solche bei den Glühlampen von Nernst erst nach vielen Bemühungen und dies nur teilweise überwunden werden konnte, soll hier nicht vorhanden sein, indem sich diese Vorwärmung in konstruktiv einfacher Weise durch einen Hilfsflammenbogen zwischen gewöhnlichen Elektroden erreichen lässt. Die hierbei den Hilfsflammenbogen erzeugenden Elektroden sind an den eigentlichen Lichtbogenbildnern den Elektrolytelektroden in einer Weise angeordnet, dass sie den Strom den glühenden Enden derselben ohne nennenswerte Ohm'sche Verluste zuführen und somit den Glühvorgang bezw. die Lichtbogenbildung auf die Elektrodenspitzen beschränken. Da die Energiedichte an den weissglühenden Enden des Lichtbogens eine sehr grosse ist (30–40 Watt und mehr pro mm2), so ist die in demselben herrschende Temperatur die höchste, welche mit den uns zur Verfügung stehenden Substanzen erzeugt werden kann. Der Nutzeffekt muss dementsprechend ein sehr hoher sein, was die Thatsachen auch vollkommen bestätigen. Bei dieser neuen Lichtart soll auch der Forderung nach selectiv anormaler Lichtemission zum erstenmale, ungetrübt durch Nebenerscheinungen, erfüllt worden sein, indem das Emissionsspektrum, welches bei jedem Glühlicht, also auch bei dem Nernstlicht ein kontinuierliches ist, in diesem Falle überaus glänzende farbige Linien- und Bandspektren (Funkenspektren) der jeweils angewendeten Elektrodensubstanz aufweist. Infolge dessen besitzt auch der Lichtbogen, wie solcher zwischen Magnesia- oder Zircon-Elektroden entsteht, weil derselbe wenig unsichtbare ultrarote und überwiegend lichtwirksame gelbgrüne Strahlen aufweist, eine sonnenweisse, dem Sonnenlichte im Tone gleichkommende Färbung, die gegenüber dem Kohlenlichtbogen mit seinem Reichtum an violetten Strahlen wohlthuend wirkt. Die Lichtentwickelung beschränkt sich nicht auf die weissglühenden Elektroden allein, sondern es nehmen auch genau in derselben Weise wie bei der Bremerlampe die weissglühenden gasförmigen Elektrodenpartikelchen an der Lichtentwickelung einen bedeutenden Anteil und bilden eine mit reinweissem mildem Glänze leuchtende, deutlich abgegrenzte Gaskorona, durch welche einerseits eine bessere Lichtverteilung, andererseits eine Abschwächung des intensiven Glanzes der Lichtquelle, bewirkt wird. Durch die Wahl geeigneter Elektrodenmassen ist man auch in der Lage, die Färbung des Lichtes, den jeweiligen Zwecken entsprechend, anzupassen. Rasch unterscheidet hierbei schon zwischen harten und weichen Elektroden, d.h. solchen, welche bei normaler Temperatur einen sehr hohen Widerstand besitzen und anderen, welche im kalten Zustande ein massiges Leitungsvermögen aufweisen und einer niederen Anlasstemperatur bedürfen. Es lassen sich auch Elektroden herstellen, welche einer äusseren Vorwärmung überhaupt nicht benötigen und durch Anwendung eines Stromes von geeigneter Ueberspannung anbrennen. Derartige Elektroden besitzen jedoch einen weniger günstigen Nutzeffekt wie harte angewärmte Elektroden und ist der zwischen denselben gebildete Lichtbogen überaus labil, ähnlich wie jener zwischen Metallelektroden. Die Ursache liegt darin, dass die weissglühenden Elektroden mehr oder minder weichflüssige ellipsoidische Tropfelektroden darstellen (Fig. 7), die die Neigung besitzen, eine feuerflüssige Brücke b zu bilden, welche den Lichtbogen auslöscht. Auch die Spannungsverhältnisse an derartigen weichflüssigen Elektroden sind anormale, in dem hier die Spannung nicht wie beim Kohlelichtbogen mit der Lichtbogenlänge ansteigt, sondern gleichzubleiben scheint. Gelangt jedoch mittelhartes Elektrodenmaterial zur Verwendung, dessen Vorwärmung durch ein Streichholz oder eine Bunsenflamme möglich ist, so steigt auch die Spannung genau wie beim Kohlelichtbogen mit der Bogenlänge an. Textabbildung Bd. 317, S. 704 Fig. 7. Die Ursache, dass weiche Elektroden, welche eigentlich mit den in der Bremerlampe verwendeten Elektroden identisch sind, sich nicht als zuverlässig erwiesen, dürfte einesteils in der senkrechten oder horizontalen Anordnung der Elektroden mit einander gegenüberliegenden Spitzen, anderenteils in der mangelnden äusseren Härtung derselben zu suchen sein und liesse sich dieser Nachteil durch Anwendung entsprechender Hilfsmittel, wie geneigte Lagerung der Elektroden und Verlängerung des Lichtbogens durch einen Elektromagneten mit entsprechender Härtung wohl leicht beseitigen. Die Laboratoriumsversuche, welche mit Wechselstrom ausgeführt wurden (in praktische Anwendung ist diese Lampe bisher nicht gekommen), erbrachten den Nachweis, dass die Lichtausbeute alle bisher bekannt gewesenen Lichtquellen um ein bedeutendes überragt. Der Stromverbrauch pro Hefnerkerze betrug für Elektroden von 2,5, als auch von 5 mm Durchmesser bei gleichbleibendem Elektroden-Abstand 0,25 bis 0,3 Watt, konnte aber durch Steigerung des Stromes bis knapp an jenen Punkt, bei welchem die Elektroden in den flüssigen Zustand überzugehen begannen, bis auf 2,2 Watt herabgedrückt werden. Bemerkenswert ist, dass die Lichtstärke mit zunehmender Wattzahl bis zu einer gewissen Grenze, als welche die Verflüssigung der Elektroden zu bezeichnen ist, ansteigt, um von da mit zunehmenden Watts wieder rapid abzufallen. Diese Grenze wird bei Elektroden von 2,5 mm Durchmesser bei einer konstanten Lichtbogenlänge bei ca. 180 Watt erreicht. Befindet sich auch diese Lampe noch im Versuchsstadium, so ist aus vorstehenden Angaben schon zu entnehmen, dass dieselbe, wenn sie jenes Stadium der Vollkommenheit erreicht hat, welche deren praktische Anwendung ermöglicht, einen bedeutenden Fortschritt auf dem Gebiete der elektrischen Beleuchtung bedeutet. Bewahrheitet sich die Angabe des Erfinders, dass es möglich wird, hochökonomische Lampen kleinerer Kerzenzahl (100 Kerzen) mit Hilfe des Elektrolytbogens herzustellen, so wäre dies namentlich für die dekorative Innenbeleuchtung umsomehr von grossem Werte, als der Abbrand der Elektrolytelektroden wegen ihrer grossen Feuerbeständigkeit ein bedeutend geringerer sein muss, als bei Kohleelektroden. Weist nun das Bremerlicht dermalen für die erzeugte Hefnerkerze einen bedeutend geringeren Energiebedarf aus als das Elektrolytbogenlicht, so ist hierbei vorerst in Betracht zu ziehen, dass sich die gebrachten Daten auf Gleichstrom beziehen, bei welchem der erforderliche Energieaufwand stets ein geringerer ist als bei Wechselstrom, während bei diesen Versuchen Wechselstrom zur Verwendung gelangte. Andererseits ergeben sich beim Bremerlicht durch die geeignetere Elektrodenlage die künstliche Verlängerung des Lichtbogens, sowie durch die Anwendung eines Reflektors, wieder eine Reihe von Elementen, welche die Lichtausbeute und Lichtausnutzung begünstigen. Da nun alle diese Hilfsmittel auch bei dem Lichte von Rasch nutzbringend verwertet werden können, so ist die Annahme sicher berechtigt, dass, da sich bei dem letzteren bedeutend höhere Temperaturen entwickeln müssen, mit dem Elektrolytelektroden-Lichte, wenn nicht bessere, so doch mindestens die gleichen Resultate zu erreichen sein werden.