Was ist ein Wolframfaden?

Ein Wolframfaden ist ein dünner Strang des Metalls, der sehr hell leuchtet, wenn elektrischer Strom durch ihn fließt. Wenn ein Wolframfaden in einem mit Inertgas gefüllten Glasbehälter aufgewickelt und versiegelt wird, kann er hell genug leuchten, um einen Raum zu erhellen. Es war die Aufnahme eines Wolframfadens in sein elektrisches Beleuchtungssystem, die dazu führte, dass Thomas Edison für die Erfindung der elektrischen Glühbirne die Ehre erlangte, als tatsächlich Dutzende Wissenschaftler mit elektrischem Licht experimentiert hatten.

Wolfram ist ein Element (Symbol: W; Ordnungszahl 74), das im späten 18. Jahrhundert entdeckt wurde. Es ist fast doppelt so dicht wie Blei und hat den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle bei 3422 ° C (6192 ° F). Von allen Elementen ist nur der Schmelzpunkt von Kohlenstoff höher. Diese Eigenschaften machen Wolfram nicht nur in der Elektrotechnik, sondern auch für militärische Anwendungen wie das Härten von Waffen sehr nützlich. Wolfram wird auch als Bestandteil von Schmuck verwendet, wo es mit anderen Materialien sehr harte und glänzende Verbindungen bildet, obwohl sie spröde sein können.

Als Thomas Edison und andere Wissenschaftler an der Entwicklung der elektrischen Glühbirne arbeiteten, experimentierten sie mit einer Reihe von Materialien für das Licht erzeugende Filament. Bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts verwendeten die erfolgreichsten Glühbirnen ein Filament aus karbonisiertem Bambus, das etwa 1.200 Stunden dauerte. Edison war nicht der erste, der Wolfram verwendete, das 1904 in Europa als Glühfaden eingeführt wurde.

1906 entwickelte Edisons Firma General Electric (GE) ein Verfahren, um reines Wolfram so flexibel zu machen, dass es in einen gewickelten Draht gezogen werden kann. Die Verwendung eines gewickelten Drahtes ermöglichte es GE, die Oberfläche von Wolfram zu vergrößern, die sich im Inneren der Glühlampe befinden würde. Bis 1911 produzierte und verkaufte das Unternehmen Glühbirnen mit den neuen Filamenten, die alle anderen überdauerten. Die Fortschritte in dieser Technologie wurden nahezu ununterbrochen fortgesetzt, so dass die Betriebskosten für eine Glühlampe um die Wende des 21. Jahrhunderts weniger als 5% des Wertes von 1911 betrugen.

Trotz seines Erfolgs als Lichtquelle für Glühbirnen ist Wolframfilament bei der Erzeugung von Licht bemerkenswert ineffizient. Etwa 90% der für den Betrieb einer Glühlampe verbrauchten Leistung wird als Wärme und nicht als Licht abgegeben. Da effizientere Verfahren zur Erzeugung von Licht entwickelt wurden, insbesondere Leuchtstofflampen und Leuchtdioden (LEDs), wurde zum Teil das Verbot von Glühlampen als Energiesparmaßnahme gefordert.