Titel: Ueber die Beleuchtung von Räumen mit Bogenlicht.
Autor: Nerz, F.
Fundstelle: 1894, Band 294 (S. 112–114)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj294/ar294033

Ueber die Beleuchtung von Räumen mit Bogenlicht.1)

Mit Abbildungen.

Seit neuerer Zeit hat sich das Bestreben geltend gemacht, dem Bogenlichte immer mehr Eingang zu verschaffen, da nur diese Art des elektrischen Lichtes, zumal in städtischen Centralen mit Dampfbetrieb, erfolgreich gegen Gas und Erdöl kämpfen kann.

Die Umwandlung elektrischer Energie in Licht findet beim Bogenlicht in viel vortheilhafterer Weise statt, als beim Glühlicht. Trotzdem fand das Bogenlicht in ausgiebiger Weise nur Anwendung zur Beleuchtung von Strassen, freien Plätzen, grösseren Fabrikräumen, Vergnügungslocalen, in der Regel in Fällen, die eine hohe Aufhängung der Bogenlampen zuliessen. In niedrigen Räumen war man auf das theure Glühlicht angewiesen. Der Einführung des Bogenlichtes stand vor allem die dem Auge schädliche, blendende Wirkung desselben entgegen; es störten die scharfen Schlagschatten, verursacht durch die geringe Ausdehnung der Lichtquelle. Um das Licht zu mildern, wandte man aus verschiedenen Glassorten hergestellte Ueberglocken an. Man schwankte zwischen nahezu durchsichtigem Glase und Milchglas hin und her, alle möglichen zwischenliegenden Glassorten, Alabasterglas, Mattglas, Opalglas u.s.w., durchlaufend. Keine der angewandten Glassorten konnte genügen, weil sich die verschiedenen Anforderungen und die möglichen Lösungen nicht in Uebereinstimmung bringen lassen. Das Glas soll wenig Licht zurückhalten, soll es aber auch nach Möglichkeit verhindern, auf geradem Wege ungeschwächt ins Auge zu gelangen, zwei Bedingungen, die sich schwer vereinigen lassen. Häufig wird dem Bogenlichte auch seine Farbe zum Vorwurf gemacht, ganz mit Unrecht. Die Farbe des Bogenlichtes weicht sehr wenig von der des Sonnenlichtes ab.

Tagesbeleuchtung und Bogenlichtbeleuchtung setzen sich zusammen aus:

  • 1) der directen Bestrahlung durch eine annähernd punktförmige Lichtquelle (Sonne, glühende Kohlenspitzen);
  • 2) dem auf anderem Wege durch Brechung oder Zurückwerfung zu uns gelangenden Antheil des Lichtes derselben Lichtquelle.

Beim Tageslicht schützen wir uns vor directer Bestrahlung durch entsprechenden Bau unserer Wohnungen und durch besondere Schutzvorrichtungen an den Fenstern, die Hauptaufgabe der Beleuchtung kommt der Licht brechenden oder zurückwerfenden Wirkung unserer Atmosphäre zu, die uns Licht von allen Seiten, also zerstreutes Licht zusendet.

Bei der bisher üblichen Bogenlichtbeleuchtung verhält es sich wesentlich anders. Die künstliche Lichtquelle kostet uns viel zu viel, als dass wir uns mit jenem Antheil des Lichtes begnügen könnten, der von dem den Lichtbogen einhüllenden Mittel, der Glocke unserer Bogenlampen, ausgeht; wir können der directen Strahlen nicht entbehren, wenngleich gerade die es sind, die unseren Augen so unangenehm werden, die der Bogenlichtbeleuchtung jene Härte verleihen, welche wir meistens irrthümlich der Farbe zuschreiben.

Unser ganzes Bestreben, letztere Beleuchtungsart zu verbessern, muss deshalb dahin gehen, jene Lichtmenge, die wir durch Abblendung verlieren, möglichst ungeschmälert dem Antheil gutzubringen, der uns von Licht brechenden oder zurückwerfenden Mitteln zukommt. Um hier zum Ziele zu gelangen, müssen wir unsere Aufgabe trennen, wir müssen die Beleuchtung im Freien und jene von Wohn- oder Versammlungsräumen wohl aus einander halten und für beide Beleuchtungsarten je das Erreichbare zu finden suchen. Wir wollen uns hier mit der Beleuchtung von Innenräumen beschäftigen.

Für Wohnräume, die bisher mit einer, höchstens zwei Erdöllampen oder mit zwei bis drei Gasflammen beleuchtet wurden, kommt Bogenlicht kaum ernstlich in Betracht. Wo grösseres Lichtbedürfniss herrscht, kann man die letztgenannte Beleuchtungsart schon mit Vortheil verwenden; wenn auch damit noch keine Ersparniss verknüpft ist, so bekommen wir doch mehr Licht und gleichmässigere Beleuchtung als mit Glühlicht, Gas oder Erdöl. Um nun den kleineren Bogenlampen (2 bis 4 Ampère) für Innenbeleuchtung einen wärmeren Ton zu verleihen, müssen wir vor allem dafür sorgen, dass die von directer Ausstrahlung herrührende Licht menge nach Thunlichkeit verringert, die als zerstreutes Licht wirkende dagegen vermehrt wird. Es lässt sich dies auf verschiedene Weise erreichen:

  • 1) durch Erhöhung der Undurchlässigkeit der umhüllenden Schutzglocke:
  • 2) durch Vergrösserung des Durchmessers derselben;
  • 3) durch Hinzufügung eines weiteren Licht vertheilenden Mittels.

Die Erhöhung der Undurchlässigkeit der umhüllenden Schutzglocke hat bei richtiger Verwendung nicht immer jene Nachtheile im Gefolge, die man gewöhnlich annimmt. Benutzt man das jetzt allgemein übliche Ueberfangglas zur Herstellung der Glocken, so wird durch eine dickere Schicht des Ueberfanges die Durchsichtigkeit der Glocke zwar erheblich verringert, gleichzeitig aber die zerstreuende Wirkung derselben erhöht. Misst man die räumlichen Lichtstärken ohne und mit Glocke, so findet man im letzten Falle eine bedeutende Abnahme der Werthe für die Zone der höchsten Lichtstärke, eine Zunahme dagegen in allen übrigen Punkten des Raumes; so hat insbesondere der über dem Lichtpunkte liegende Raum an Helligkeit bedeutend gewonnen. Befinden sich dort helle, wenig Licht verschluckende Flächen, so kommt auch dieses Licht dem |113| unteren Raum, nach welchem hin es zurückgeworfen wird, zu Gute und die Gesammtwirkung bleibt hinter der mit durchsichtiger Glocke erzielten wenig zurück, die Beleuchtung aber ist eine viel angenehmere, ruhigere und gleichmässigere geworden.

Statt der Ueberfangglocke, wie soeben beschrieben, eine stärkere Schicht Ueberfang zu geben, könnten wir im gleichen Verhältniss die Glocke vergrössern und würden damit den gleichen Erfolg erzielen. Hier kommen wir recht bald an eine Grenze, welche durch unseren Schönheitssinn gezogen wird.

Textabbildung Bd. 294, S. 113
Weit eher kommen wir zum Ziel, wenn wir zwischen Glocke und Lichtquelle nahe der letzteren noch ein Licht vertheilendes Mittel von entsprechender Form einschalten. Die Elektricitäts-Actiengesellschaft vorm. Schuckert und Co. ordnet nach dem Vorschlage Uppenborn's in ihren Lampen für Innenbeleuchtung einen kleinen Glaskonus aus Ueberfangglas, wie aus Fig. 1 ersichtlich, unter dem Lichtpunkte an. Das hierzu gewählte Glas darf nicht gar zu durchlässig sein; die auf die Flächeneinheit des Konus entfallende Lichtmenge ist so bedeutend, dass derselbe in seiner ganzen Ausdehnung selbst als- glühender Körper erscheint. Dieser sendet seinerseits schon zerstreutes Licht auf die ihn umhüllende äussere Schutzglocke, welcher die Rolle weiterer vollkommener Vertheilung des Lichtes im Raume zukommt. Auch hier müssen helle Decken und Wände dazu beitragen, das nach oben gehende Licht mit zur Beleuchtung des unteren Raumes heranzuziehen. Die bisher geschilderten Mittel machen die Beleuchtung von Innenräumen mit Bogenlicht erträglich, solange es sich um kleine Räume oder geringen Lichtbedarf handelt. Sind grössere Räume zu beleuchten, oder ist eine bedeutende Helligkeit verlangt, so wird die Verwendung so kleiner Bogenlampen zu theuer, man muss dann zu Lampen höherer Stromstärke greifen und hierfür sind die bereits angegebenen Mittel nicht mehr ausreichend. Wir haben vorhin schon einige Male helle Decken und Wände vorausgesetzt, um das Licht der kleinen Bogenlampen auszunutzen; gehen wir auf diesem Wege weiter, machen wir die Decken von Innenräumen ganz weiss und geben den Wänden einen hellen Anstrich, bläulich, grünlich oder gelblichweiss, so sind diese Flächen vorzüglich geeignet, das Licht von Bogenlampen ohne grosse Verluste zurückzuwerfen. Es erübrigt nur noch, Mittel zu finden, das ganze von der Bogenlampe ausgehende Licht in geeigneter Weise auf jene Flächen zu leiten. Diese Aufgabe wurde auf verschiedene Art zu lösen gesucht. Jaspar dürfte der erste sein, der in dieser Richtung thätig war. Er brachte in seinen Bogenlampen die positive Kohle unten, die negative oben an und erreichte so auf die einfachste, natürlichste Weise eine geeignete Ausstrahlung des Lichtes nach der weissen Decke der zu beleuchtenden Räume. Die Beleuchtung war eine vorzügliche; und doch hörte man bald nicht mehr viel von dieser ersten Anwendung der indirecten Beleuchtung. Der nach oben gerichtete Krater der positiven Kohle wirkte als Aschenfänger; sowie nun ein Kohlentheilchen von der negativen Spitze abfiel und in den Krater gelangte, flackerte der Lichtbogen auf und die Lampe brannte unruhig, bis das Kohlentheilchen im Krater verdampft war. Das so eingerichtete Beleuchtungssystem konnte sogar den geringen Anforderungen, die man für Fabriken stellt, nicht entsprechen, für Schulen, Constructionssäle und Versammlungslocale war dessen Verwendung ausgeschlossen. Spät erst wurde die Sache wieder aufgenommen; die Firma Schuckert und Co. war eine der ersten, die sich die Durchführung der indirecten Beleuchtung zur Aufgabe machte. Nachdem sie zuerst die einfachste Form nach dem Vorbilde Jaspar's wählte und durch geeignete Reflectoren an der Decke für bessere Vertheilung des vom Krater der unten angeordneten positiven Kohle ausgehenden Lichtes im Raume sorgte und Anlagen nach diesem System unter anderen in der Baugewerkschule in Nürnberg einrichtete, fand sie bald heraus, dass die bis jetzt hergestellten Kohlen für Bogenlampen noch nicht jenen Grad der Vollkommenheit besitzen, wie er für diesen Fall nöthig wäre. Der früheren Gasbeleuchtung gegenüber bot diese Beleuchtungsart aber immerhin so wesentliche Vortheile, dass man die geringen Helligkeitsschwankungen gern mit in den Kauf nahm. Schuckert und Co. suchten die Einrichtungen dieser Art zu vereinfachen und bauten für Beleuchtungsanlagen in Fabriken Bogenlampen mit kugelförmigem Reflector, welcher die nach unten gehenden Strahlen zurückwirft; eine darauf befindliche Laterne mit Ueberfangglas oder Mattglas dient dazu, das gegen die Decke geworfene Licht gleichmässig zu vertheilen. Die in Fig. 3 dargestellte Lampe wird von der Fabrik fertig verschickt, wie jede andere Lampe aufgehängt und bedingt nur eine weisse Decke. Von der Verwendung besonderer Reflectoren wurde, wie schon erwähnt, abgesehen, weil solche in der Regel nicht gross genug ausgeführt werden können, um überhaupt Nutzen zu bringen, weil sie jeden Werth verlieren, wenn mehr als eine Lampe in einem Raum verwendet wird, weil sie somit eine Anlage ganz unnütz vertheuern. Wenn Beleuchtungsanlagen mit Laternen für indirecte Beleuchtung nach Fig. 2 auch für Fabriken ganz vorzüglich geeignet sind, so genügen sie den Ansprüchen nicht, die für Schulen, Zeichensäle u.s.w. gestellt werden. Ihrer Verwendung ist, wie schon angedeutet, vor allem die Lage der positiven Kohle unten hinderlich.

Textabbildung Bd. 294, S. 113
Die Firma Schuckert und Co. suchte daher nach einer Lösung der Aufgabe mit Anwendung der gewöhnlichen |114| Bogenlampe mit positiver Kohle oben. Das Ergebniss darauf bezüglicher Versuche ist eine Laternenconstruction, die in Fig. 3 dargestellt ist. Die nach unten geworfenen Lichtstrahlen einer gewöhnlichen Bogenlampe fallen auf zwei unter bestimmtem Winkel zusammengestellte Spiegel, welche aus Abschnitten von Hohlkonen oder von aus einzelnen ebenen Spiegeln zusammengesetzten vielseitigen Pyramiden bestehen. An die Spiegel schliesst eine am Lampenkörper befestigte, vielseitige Laterne an, welche mit Ueberfang- oder Mattglas, oder auch mit sogen. Riffelglas belegt ist. Die Spiegel haben eine solche gegenseitige Stellung, dass sämmtliche auf sie fallende Lichtstrahlen auf die verglaste Fläche der Laterne zurückgeworfen werden, hier theilweise noch geradlinig durchdringen, zum grössten Theil aber diffus gemacht, d.h. zerstreut werden. Das geradlinig durchgegangene Licht gelangt zur weissen Decke und wird von hier nach den zu beleuchtenden Gegenständen geworfen, das zerstreute Licht gelangt theils unter Vermittelung der Decke, theils unmittelbar zur Wirkung. Beleuchtungseinrichtungen dieser Art standen im J. 1892 in der königl. technischen Hochschule in München in Wettbewerb mit den bewährtesten Einrichtungen anderer Firmen und fanden solchen Beifall, dass inzwischen sämmtliche Hör- und Zeichensäle mit Lampen dieser Art ausgestattet wurden. Die gleiche Einrichtung kam seither häufig zur Anwendung; auch die Fortbildungsschule in Elbing wurde mit Lampen dieser Art beleuchtet. Muss auf Oekonomie besonderes Gewicht gelegt werden, so wird die Laterne mit Riffel glas belegt; soll mehr dem Schönheitssinne Rechnung getragen werden, so ist Ueberfangglas oder in ganz staubfreien Localen Mattglas zu verwenden. Die Vortheile dieser neuen Beleuchtungsart sind kurz zusammengefasst folgende:

Es tritt der Gas- oder Erdölbeleuchtung gegenüber eine Ermässigung der Betriebskosten ein, wenn viele Personen in einem Local versammelt sind, in welchem gute Beleuchtung erforderlich ist. Dabei kommt die schätzenswerthe Eigenschaft der Bogenlichtbeleuchtung zur Geltung, dass eine Verschlechterung der Luft durch die Beleuchtung selbst nicht erfolgt. Die Beleuchtung im Raum ist eine äusserst gleichmässige, scharfe Schlagschatten sind vermieden, die Lichtquelle ist dem Bereiche der Augen entzogen und blendet dieselben nicht; der Lichtbedarf wird deshalb ein geringerer als bei gewöhnlicher Bogenlichtbeleuchtung, bei welcher die Augen theils durch die Wirkung directer Strahlen, theils durch die im Raum herrschenden Helligkeitsunterschiede ermüden. Man kommt deshalb im Allgemeinen mit gleichem Stromaufwand wie bei gewöhnlicher Bogenlichtbeleuchtung aus.

Ueber den Stromverbrauch bei dieser Beleuchtungsart und jener für Fabriken unter Benutzung der in Fig. 3 dargestellten Einrichtung geben die folgenden Zusammenstellungen Aufschluss. Die unter Tabelle A genannten Zahlen gelten für Räume von 3,8 m, die unter Tabelle B angeführten für solche von 4,4 m Höhe.

Tabelle A.

Laterne für zerstreutes Licht (Modell für Schulen).

Erforderliche
Helligkeit in
Meterkerzen
Anzahl der Quadratmeter, welche beleuchtet werden bei
Verwendung von Lampen mit
7 Amp. 8 Amp. 9 Amp. 10 Amp. 11 Amp. 12 Amp. 13 Amp.
45 35,7 43,2 50,85 59 68,2 76,8 85,8
30 54,6 65,6 78,3 91 103,4 117,6 132,6
22 72 87,2 102,6 119 136,4 153,6 171,6

Tabelle B.

Laterne für zerstreutes Licht (Modell für Fabriken).

Erforderliche
Helligkeit in
Meterkerzen
Anzahl der Quadratmeter, welche beleuchtet werden bei Ver-
wendung von Lampen mit
8 Amp. 9 Amp. 10 Amp. 11 Amp. 12 Amp. 13 Amp. 14 Amp. 15 Amp.
30 64 75,6 88 100 112,8 126 140 154
25 76,8 90 105 120 135 152 168 184
20 96 113,4 131 149 169 190 210 231
15 128 151,2 176 200 226 254 280 309
12 160 189 222 252 295 316 350 384
10 192 226 262 299 338 380 420 462
8 230 270 315 360 406 456 504 553

Für andere Höhen sind die Zahlen dem Rauminhalte entsprechend zu ändern. Es versteht sich wohl von selbst, dass es nicht immer gut angebracht ist, für einen Raum, welcher nach der Tabelle mit einer Lampe von einer bestimmten Stromstärke gerade ausreichend beleuchtet wäre, eben diese Lampen zu wählen. Man wird oft gezwungen sein der Form des Raumes oder der erforderlichen gleichmässigen Beleuchtung wegen zwei kleinere Lampen statt einer grösseren zu nehmen. In Hörsälen ist bei Aufhängung der Lampen darauf Rücksicht zu nehmen, dass für die Zuhörenden kein störender Widerschein auf der glatten Wandtafel entsteht; ein Verhängen der Lampen aus der Saalmitte heraus nach der Fensterseite zu, sofern diese für den Zuhörer die linke Seite ist, kommt der Beleuchtung sehr zu statten. Die Wahl der Aufhängepunkte nach dem Verhältniss 38 : 100 bis 40 : 100 hat sich in der bisherigen Verwendungsweise gut bewährt. Innerhalb der Fenster sind weisse Vorhänge anzubringen; dieselben tragen zur Verstärkung des von links einfallenden Lichtes ganz wesentlich bei.

Als ein bisher nicht genannter Vorzug der Laterne für zerstreutes Licht (Modell für Schulen) darf auch deren gefällige Form hervorgehoben werden. Wo es der übrigen Ausstattung eines Raumes wegen wünschenswerth erscheint, eignet sich die Form der Laterne sehr gut zur Anbringung weiterer Verzierungen.

Für sehr hohe Räume kann die im Vorstehenden beschriebene Beleuchtungsart mit Laternen für zerstreutes Licht nicht mehr mit Vortheil Verwendung finden. Da dann der Lichtpunkt weit über Augenhöhe liegt, ist die directe Beleuchtung mit gewöhnlichen Bogenlampen ganz gut brauchbar, besonders wenn in der Construction der Glasumhüllung auf die Erfordernisse der Innenbeleuchtung Rücksicht genommen wird. Der Architekt sollte sich daher schon beim Entwurf von Neubauten mit Firmen in Verbindung setzen, die mit der Beleuchtungsfrage vertraut sind; dann wird in vielen Fällen eine bessere Beleuchtung entstehen, als wenn für gegebene, nicht mehr zu ändernde Verhältnisse eine Beleuchtung eingebaut werden muss.

Elektr. Zeitschr., 1894, F. Nerz.

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