Home » Uitvindingen » Verlichting

Uitvindingen lampen rond 1900

Incandescentie: de zoektocht naar beter én goedkoper licht

De snel uitdijende westerse maatschappij van de negentiende eeuw kreeg steeds meer behoefte aan afdoende verlichting. Verlichting voor de nieuwe straten die steeds meer werden gebruikt in het donker, voor fabrieks- en rangeerterreinen en voor in de trein. Afgezien daarvan zou de mens nooit ophouden met zoeken naar goedkopere brandstoffen voor lampen, want de kosten voor verlichting hebben altijd zwaar op het budget gedrukt. Daarmee kwamen uitvinders in de laatste decennia van de 19de eeuw voor een interessante uitdaging te staan: bedenk nieuwe lampen die goedkoper zijn dan alle bekende verlichting, maar die toch veel meer licht geven. Het toverwoord daarbij werd incandescentie oftewel witgloeiendheid.


 

Seymore Joseph Guy - The new story (Het nieuwe verhaal), 1892. De dubbele betekenis van de titel van dit schilderij valt nauwelijks te missen.

 

Verlichting: een aantrekkelijk expertise

Verlichting was een van de gebieden waarover uitvinders zich na de industriële revolutie massaal het hoofd bogen. Behalve persoonlijke interesse hadden ze daar drie goede redenen voor:

  • De behoefte aan goede verlichting steeg explosief in de 19de eeuw.

Dat had veel te maken met de nieuwe infrastructuur die de industriële revolutie teweeg had gebracht. Er kwamen grote fabrieksterreinen, fabriekshallen, treinen en nieuwe wegen. Deze konden maar matig verlicht worden met de bestaande, relatief zwakke en arbeidsintensieve olieverlichting en dus wilde men snel alternatieve, vooral voor straat- en andere buitenverlichting. Dat betekende dat er veel geld beschikbaar was voor onderzoek en ontwikkeling op dit gebied.

  • Door de technische vooruitgang was er plotseling veel meer mogelijk op het gebied van verlichting.

Met name het potentieel dat elektriciteit had te bieden als nieuwe brandstof werd al snel onderkend. Dat elektriciteit en lampen voor elkaar gemaakt waren, blijkt wel uit het feit dat wij nu nog steeds spreken van 'gas, water en licht' , als we het feitelijk over de brandstof hebben.

  • Lampen brachten veel geld op.

Commercieel gezien was verlichting gewoon lucratief. Vooral de te verwachten inkomsten van een patent op de gloeilamp konden onmogelijk worden overschat. Verlichtingskosten drukten zwaar op de budgetten van zowel huishoudens, bedrijven en organisaties als gemeenten dus een beduidend goedkopere optie zou overal ter wereld welkom zijn.

Het gevolg van deze focus op betere verlichting was dat er in de loop van de 19de eeuw, en dan vooral in de tweede helft ervan, een keur aan nieuwe brandstoffen en nieuwe typen lampen met bijbehorende hulpmiddelen werden ontdekt. Deze zouden de manier waarop wij onze wereld verlichten voorgoed veranderen.

 

Vincent van Gogh - Uitzichtspunt op Montmartre, 1886. De behoefte aan betere straatverlichting was de belangrijkste motor achter uitvindingen op het gebied van verlichting.

 

Incandescentie

Zoals gezegd lag er voor uitvinders een grote uitdaging klaar, namelijk het vinden van verlichting die zowel goedkoper als beter was. Binnen dit kader was incandescentie ofwel witgloeiendheid een cruciaal begrip. Dat verwees naar lampen die wit, helder en breed uitstralend licht gaven. Dergelijk licht is het meest effectief in het gebruik, maar vaak ook het prettigst aan de ogen. Bovendien geldt dat licht dat breed uitstraalt, relatief gezien ook minder brandstof nodig heeft.

Incandescentie was dus hetgeen waarmee alle doelstellingen in één klap gehaald konden worden en een incandescente lamp hetgeen dat werd nagestreefd. Zoals vaak met dergelijk zaken werd het woord 'incandescent' niet alleen te pas maar ook te onpas gebruikt door reclamemakers. Zo werd de gloeilamp vlak na de uitvinding al stelselmatig aangeprezen als 'incandescent', terwijl het relatief gezien nog een vrij zwakke en dure lamp was.

 

Albert Hahn - Affiche voor Philips Arga lampen, 1917/1918. Nederlands grootste posterkunstenaar van zijn tijd beeld het idee van incandescent gloeilicht treffend uit en laat ook meteen zien wat je eraan hebt. Veel Nederlanders weten het niet, maar dit affiche is een klassieker binnen de geschiedenis van de posterkunst. 

 

Verlichtingsexperts

Het zoeken naar incandescent licht was wetenschappelijk gezien geen sinecure en was daarmee niet zo geschikt voor hobbykamerknutselaars. Er kwamen verschillende wetenschappelijke disciplines bij kijken zoals scheikunde (vooral op het gebied van verbranding), techniek en elektrotechniek. Bij elektrisch licht gold bovendien dat de toevoer van elektriciteit via generatoren of centrales vroeg om aangepaste systemen die dat het best mogelijk maakten. En dat was al zeker het domein van wetenschappers.

Het tijdperk van de industriële revolutie zou daarmee een aantal expliciete experts opleveren die vaak meerdere dan wel baanbrekende uitvindingen deden op het gebied van verlichting en verlichtingssystemen.

 

Laboratoria

Dat begon met grotere laboratoria zoals die van Thomas Edison en George Westinghouse. Zij hadden daartoe een hele trits onderzoekers in dienst. dat konden ze betalen omdat een goede gloeilamp als product zoveel geld opbracht.

Een opmerkelijke wetenschapper die voor beide laboratoria heeft gewerkt was Nikola Tesla (1856-1943). Hij bedacht verbeteringen voor de booglamp en bedacht ook ander lampen, maar maakte vooral naam door de ontdekking van wisselstroom in plaats van de door Edison gebruikte gelijkstroom. Deze cruciale omslag in stroomtoevoer zou elektrische verlichting veel beter doen functioneren. Samen met Westinghouse zou Tesla dit ontwikkelen en in relatie daarmee bedacht hij ook veel componenten voor elektriciteitscentrales. 

 

Op deze foto toont Nikola Tesla het prototype van een draadloze 'fluorescerende' lamp die hij had uitgevonden ergens tussen 1890 en 1900. Wat er verder met deze lamp is gebeurd, is niet duidelijk.

 

Individuele onderzoekers

Zoals gezegd stonden tijdens de industriële revolutie ook een aantal meer individueel opererende verlichtingsexperts op. Deze mannen waren vaak wel verbonden aan een universiteit of ander instituut, maar hun uitvindingen komen voor persoonlijke titel. Bekende namen waren:

  • Aimé Argand ( 1755-1803). Deze Franse ingenieur was de uitvinder van de zogeheten Argand-brander voor olielampen, waarvoor hij in 1784 een patent kreeg. Deze maakte beduidend grotere en effectievere olielampen mogelijk. Het was een eerste revolutie op het gebied van betere verlichting, waar zelfs theaters en vuurtorens dankbaar gebruik van maakten. Argand was een expert in verbranding en zou bijvoorbeeld de gebroeders Montgolfier op dat punt nog helpen met hun heteluchtballon. 
  • Sir Humphry Davy (1778-1829). Hij leefde een kleine eeuw voor het belle epoque, maar was het grote voorbeeld van latere verlichtingsexperts. Davy was een Britse scheikundige die de booglamp met koolstaven (1810) en een naar hem vernoemde mijnlamp uitvond (1815), die telde als eerste veiligheidslamp in de mijnbouw.  
  • Pavel Jablotsjkov (1847-1894) (ook wel Jablochkoff). Hij was een Russisch elektrotechnisch ingenieur die met de kaars van Jablochkoff (1875) een belangrijke variatie op de booglamp uitvond. Hij hield zich echter ook bezig met een goede stroomtoevoer naar elektrische lampen toe en kwam op dat gebied eveneens met vernieuwingen zoals een eenfasige vorm van wisselstroom (Russisch licht, 1878) en een verlichtingssysteem gebaseerd op inductiespoelen. Hierna zou hij zich steeds meer gaan bezighouden met het opwekken van elektriciteit.
  • Carl Freiherr Auer von Welsbach (1858-1929). Deze Oostenrijkse wetenschapper en uitvinder was een leerling van Robert Bunsen (van de bunsenbrander) en stond in het hart van de vooruitgang op gebied verlichting rond 1900. Zo vond hij vuursteentjes uit voor aanstekers (1903) en ontwierp hij de eerste gloeilampen met een metalen filament van osmium (1902). Zijn belangrijkste bijdrage was echter de uitvinding van het gloeikousje (1892) voor gaslampen, wat het wegkwijnende gaslicht weer helemaal op de agenda zette.  

 

V.l.n.r.: Aimé Argand, Humphry Davy, Pavel Jablotsjkov en Carl Auer von Welsbach.

 

Witgloeiende lampen

Nog voor de eeuwwisseling van 1900 waren al de nodige successen geboekt. Vormen van verlichting die al behoorlijk incandescent waren, waren:

Nog voor de Eerste Wereldoorlog zou  de gloeilamp ook echt incandescent worden toen er rond 1910 een gloeidraad van wolfraam kwam.

 

 

'Moonlight tower' toren met booglampen in San Jose, Californië in 1881. Gedurende een aantal decennia waren dergelijke torens gebruikelijk als verlichting voor straten of terreinen.

 

Bronnen

  • Devogelaere A. - 'Van gaslamp tot gloeilicht.' Kapellen 1987
  • Linde A. van de - 'Het oude licht: straatlantaarns en straatverlichting door de eeuwen heen.' Eindhoven 1980
  • Stokroos M. - 'Verwarmen en verlichten in de 19de eeuw.' Zutphen 2001
  • Wikipedia (nl.wikipedia.com) - 'Aimé Argand' / 'Humphry Davy' / 'Pavel Jablotsjkov' / 'Carl Auer von Welsbach'  (7-6-2019)

Afbeeldingen

  • Wikimedia Commons (commons.wikimedia.org)