Gesundheit: Warum brennt die Glühbirne durch?

Seit die Glühbirne vor mehr als 125 Jahren das Licht der Welt erblickte, hat sie sich beachtlich verändert. Ihr Glühfaden etwa ist längst nicht mehr aus Kohle, sondern aus Wolfram. Fließt ein elektrischer Strom durch den Draht, steigt die Temperatur des Metalls bis auf 2500 Grad Celsius. Es fängt an zu glühen und leuchtet, wie gewünscht, hell auf.

Wolfram hat von allen Metallen die höchste Schmelztemperatur. Aber sobald es weiß glüht, erweicht auch ein Wolframdraht. Einzelne Atome verdampfen. Sie lösen sich von der Oberfläche des Glühfadens, schlagen sich auf dem Glaskolben nieder und bilden einen grauen Film. Mit der Zeit wird die Glühbirne immer undurchsichtiger, der Draht dünner und dünner.

Nach 1000 Brennstunden, wenn die Lampe schon ziemlich schwarz aussieht, brennt der Glühdraht schließlich durch. Das Licht würde noch viel schneller erlöschen, wäre der Draht nicht von jeglicher Luft abgeschirmt. Kommt Sauerstoff an das Metall heran, verbrennt Wolfram nämlich bereits bei viel niedrigerer Temperatur. Um es vor heftigen Reaktionen mit Sauerstoff zu schützen, wird der Glaskolben klassischer Lampen entweder luftleer gepumpt oder mit einem reaktionsträgen Gas gefüllt.

Mit geeigneten chemischen Zusätzen in dieser Gasfüllung lebt die Lampe allerdings noch deutlich länger, etwa mit Halogengasen wie Jod oder Brom. "Das von dem Draht abgedampfte Wolfram geht eine chemische Verbindung mit den Halogenatomen ein", sagt Wolfgang Andorfer, Produktmanager für Halogenlampen bei der Firma Osram in München. In einiger Entfernung vom Draht, dort wo die Temperatur nicht so hoch ist, schließen sich die beiden Stoffe zu Wolframhalogenid zusammen. Das zirkuliert im Kolben, und wenn es erneut die Glühwendel erreicht, trennen sich das Wolfram- und das Halogenatom unter der enormen Hitze wieder. "Das Wolfram lagert sich dabei wieder an den Draht an", sagt Andorfer. Anstatt das Glas zu schwärzen, wird es recycelt.

Allerdings ist der Kreislauf nicht perfekt. Das Wolfram gelangt nicht unbedingt wieder dorthin, wo es zuvor vom Faden abgelöst wurde. Auch der Draht der Halogenlampe brennt irgendwann durch. Halogenlampen haben aber eine viermal längere Lebensdauer und auch eine bessere Lichtausbeute als herkömmliche Glühbirnen.