Glühlampe

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Glühlampe. 230 V, 60 W,
720 lm, E27,
Höhe etwa 110 mm

Die Glühlampe, Glühfadenlampe und früher Glühlicht, auch häufig Glühbirne genannt, ist eine künstliche Lichtquelle, in der ein elektrischer Leiter durch elektrischen Strom aufgeheizt und dadurch zum Leuchten angeregt wird.

Funktionsprinzip

Klare Glühlampe E14-40W

In einer Glühlampe wird ein elektrischer Leiter (Glühfaden) durch Stromfluss so stark erhitzt, dass er glüht. Die aufgenommene elektrische Leistung wird in Form von elektromagnetischer Strahlung (Infrarot- und sichtbares Licht) abgestrahlt und über Wärmeleitung und Wärmekonvektion an das Füllgas abgegeben.

Der Glühfaden strahlt entsprechend dem Planckschen Strahlungsgesetz, so dass sich dessen Strahlung mit steigender Temperatur gemäß dem Wienschen Verschiebungsgesetz zu kleineren Wellenlängen hin verschiebt. Um eine möglichst hohe Ausbeute an sichtbarem Licht zu erhalten und auch, damit das Licht möglichst natürlich „weiß“ erscheint, strebt man danach, das Strahlungsmaximum durch Temperaturerhöhung aus dem Bereich der langwelligen Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung) in den Bereich des sichtbaren Lichtes zu verschieben.

Die Höchsttemperatur wird allerdings durch die Eigenschaften des Glühfadenmaterials begrenzt. Um möglichst hohe Temperaturen zu ermöglichen, verwendet man heute für Glühfäden das hochschmelzende Metall Wolfram (Schmelztemperatur (3422 ± 15) °C), früher auch Osmium oder Kohle. Allerdings lässt sich auch mit diesem Material die für tageslichtähnliches Licht wünschenswerte Farbtemperatur von etwa 6200 K nicht erreichen, da Wolfram bei dieser Temperatur bereits gasförmig (Siedetemperatur 5660 °C) ist. Bei den praktisch erreichbaren Temperaturen von etwa 2300°C bis 2900°C erreicht man kein Tageslicht und auch kein weißes Licht; Glühlampenlicht ist daher immer deutlich gelb-rötlicher als weißes oder Tageslicht. An diese typische Farbtemperatur von Glühlampen werden auch andere Lichtquellen für Wohnräume (z.B. Energiesparlampen und Leuchtstofflampen) angeglichen, sie wird hier als „Warmton“ bezeichnet.

Aufbau

Edisons Glühlampe, Abb. aus Meyers Konversationslexikon 1888

Die Glühlampe besteht aus einem Befestigungssockel einschließlich der elektrischen Stromzuführungen und einem Glaskolben, der den Glühfaden und dessen Halterung vor der Außenumgebung abschirmt.

Glaskolben

In normaler Umgebungsluft würde der Glühfaden aufgrund des anwesenden Sauerstoffs und der hohen Betriebstemperaturen sofort zu Wolframoxid-Pulver verbrennen; er wird deshalb durch den Glaskolben dicht verschlossen und von der Umgebungsluft abgeschirmt. Da während des Betriebs ständig Metall vom Glühfaden abdampft, richtet sich die Größe des Kolbens im Wesentlichen nach der Sublimationsrate des Draht-Materials. Konventionelle Glühlampen bzw. Glühlampen mit hoher Leistung benötigen einen großen Glaskolben, damit sich der Niederschlag auf einer größeren Fläche verteilen kann und die Transparenz während der Lebensdauer der Lampe nicht allzu sehr einschränkt.

Schutzgas

Früher wurde der Glaskolben evakuiert. Heute sind die Glühlampen mit einem Schutzgas gefüllt. Das vereinfacht die Herstellung und reduziert die Sublimationsrate. Die bei einer Gasfüllung auftretenden Wärmeverluste durch Wärmeleitung und Konvektion begrenzt man durch die Wahl von möglichst schweren Inertgasmolekülen oder -atomen. Stickstoff-Argon-Gemische sind ein Zugeständnis an die Herstellungskosten. Teure Glühlampen enthalten Krypton oder Xenon (Molmasse bzw. Atommassen: Stickstoff (Molekül, N₂): 28,0134 g/mol; Argon: 39,948 g/mol; Krypton: 83,798 g/mol; Xenon: 131,293 g/mol)

Glühfaden

Doppelwendel einer 200-Watt-Glühlampe mit Stromzuführung und zwei stromlosen Haltedrähten (Mitte)

Die ersten Glühlampen enthielten einen Faden aus Kohle (Sublimationspunkt: 3.550 °C). Bei der um 1900 gebräuchlichen Nernstlampe wurde der Ionenleiter Zirkoniumoxid (mit Zusätzen) verwendet. Später wurde Osmium verwendet, heute kommen fast ausschließlich Drahtwendeln aus Wolfram (Schmelzpunkt: 3.422 +/- 15 °C) zum Einsatz.

Alle in Frage kommenden Materialien sind aufgrund ihrer hohen Schmelztemperatur und ihrer Sprödigkeit schwierig zu verarbeiten. Der Draht ist oft doppelt gewendelt, um durch eine kleine Langmuirschicht (Irving Langmuir, Nobelpreis 1932) die Wärmekonvektion zu begrenzen.

Glühlampen müssen an der angegebenen Nennspannung betrieben werden, damit die zugesicherte Lichtausbeute und Lebensdauer erreicht werden. Glühlampen verhalten sich wie ohmsche Widerstände, die Stromstärke I ergibt sich daher aus dem Ohmschen Gesetz (I=U/R) und der Leistungsformel P=U·I. Bei einer Leistungsaufnahme von 60 W an einer Betriebsspannung von 230 V fließt somit ein Betriebsstrom von 0,26 A. Der Widerstand des glühenden Drahtes beträgt dann 882 Ohm, was einen langen und dünnen Draht erfordert. Die Fadendicke für 230 V-Glühlampen beträgt ca. 40 bis 50 µm (je nach Leistung).

Aufgrund der positiven Temperatur-Widerstands-Charakteristik (Kaltleiter) fließt beim Einschalten einer Metalldrahtglühlampe ein sehr hoher Einschaltstrom (das Fünf- bis Zehnfache des Nennstromes), der die Glühwendel schnell auf die Betriebstemperatur aufheizt. Durch die Zunahme des elektrischen Widerstands bei steigender Temperatur wird der Strom dann stabil auf den Betriebswert begrenzt. Früher gebräuchliche Kohlenfadenlampen zeigten ein sanfte Zunahme der Helligkeit beim Einschalten, da erst mit steigender Temperatur genügend Ladungsträger für den Stromtransport freigesetzt werden (Kohle ist ein Heißleiter).

Bei Blinklampen ist in Serie mit dem Glühfaden ein Bimetallschalter geschaltet. Dadurch blinkt dieser Glühlampentyp selbständig.

Lampensockel

Edisonsockel

Die Form und die Bezeichnung des in Deutschland üblichen Edisongewindes als Sockel für Glühlampen geht auf Thomas Alva Edison zurück. Die Abmessungen des Edisongewindes sind nach DIN 40400 bzw. u. A. in der IEC 60238:1998 genormt. Übliche Edisongewinde nach DIN 40400 sind:

Gewindekennung	englische Bezeichnung	Ø Außen [mm]	Ø Kernloch [mm]	Steigung [mm]	Verwendung
E 5,5	Lilliput Edison Screw LES	5,5	4,9	1,00	Kleinsignallampen und Lämpchen im Modellbau (Niedervolt)
E 10	Miniature Edison Screw (MES)	10,0	8,8	1,81	Taschenlampen und Signallampen (Niedervolt) und Glimmlampen (230 V)
E 12	Candelabra Edison Screw (CES)	12,0	??	??
E 14		14,0	12,5	2,82	früher für Kerzenlampen, heutzutage (ab ca. 2000) üblich für alle Glüh- und ESL bis 40 Watt (230 V); auch für Schraubsicherungen
E 16		16,0	14,7	2,50
E 18	E 17: Small Edison Screw (SES)	18,0	17,0	3,00
E 27	E 26: (Medium) Edison Screw (ES)	27,0	24,5	3,62	siehe Abbildung einer Glühlampe (230 V), wird im Bereich bis 40 Watt zunehmend durch das E 14-Schraubgewinde verdrängt; auch für Schraubsicherungen gebräuchlich
E 33		33,0	30,8	4,23
E 40	Giant Edison Screw (GES)	40,0	36,3	6,35	für Glühlampen mit mehr als 200 W Leistungsaufnahme (230 V), auch für Schraubsicherungen gebräuchlich

Stecksockel

MG5,7S/9 Miniaturlampen, etwa für Modellbau

Bajonettsockel

Der Bajonettsockel wird nach Joseph Wilson Swan auch als Swansockel bzw. Swanfassung bezeichnet. Er besteht aus einem glatten Metallzylinder mit zwei abisolierten Erhebungen. Zum Befestigen wird er zunächst eingeschoben und dann durch eine Drehung fixiert (Bajonettverschluss). Diese Sockelbauweise wird insbesondere an Geräten und Maschinen – etwa bei Autoscheinwerfern – verwendet, um ein Losschrauben infolge mechanischer Schwingungen bzw. Erschütterungen sicher zu vermeiden. Für Beleuchtungszwecke sind Bajonettsockel z.B. in Großbritannien und Irland, den USA, teils auch in Frankreich, gebräuchlich.

6 V-Einfadenlampe mit Bajonettsockel, 21 W

12 V-Einfadenlampe mit Bajonettsockel BA15s, 21 W

12 V-Zweifadenlampe mit Bajonettsockel, 21 W und 5 W

BA9S

Sockelbezeichnungen für KFZ-Glühlampen

BA7s Innenraumbeleuchtung (z. B. Hintergrundbeleuchtung von Tachometer)
BA9s Standlicht (auch für Signalleuchten weit verbreitet)
BA15s Blink-, Stopp-, Rückfahr-, Nebelschluss-, Schluss- oder Kennzeichenlampe
BAU15s Blinkleuchten (farbige Leuchtmittel)
BA15d Zweifadenlampe für Brems- und Schlusslicht
BAX15d, BAY15d, BAZ15d: wie BA15d, jedoch mit höhen- oder gradversetzten Sockelpins

Weitere Bajonettsockel

Prefokus-Sockel (mit Kragen als Anschlag)
P13,5 für Taschenlampen

Früher hatten auch die Arbeitsplatz-Leuchten von Nähmaschinen (Singer, Pfaff) eine Bajonettfassung.

Glasquetschsockel

Glasquetschsockel (12 Volt / 5 Watt)

Lampen mit Glasquetschsockel (engl.: wedge-base lamps) kommen meist als Instrumentenlampen, im KFZ-Bereich, bei Halogenglühlampen und in Lichterketten zum Einsatz. In den letzten Jahren halten sie bei KFZ auch als Blinker- und Bremslicht Einzug in Kraftfahrzeuge; gebräuchliche Quetschsockelbezeichnungen sind hier W2x4,6d, W2,1x9,5d, W3x16d oder W3x16q.

Sockel für Halogenlampen

GX5,3 für Niedervoltreflektorlampen d = 50 mm
GU4 für Niedervoltreflektorlampen, Reflektordurchmesser 35 mm
G4 für Niedervoltstiftsockellampen, Durchmesser 9 mm
GY6,35 / GY6.35 für Niedervoltstiftsockellampen , Durchmesser 12 mm
G9 für Hochvoltstiftsockellampen
GU10 für Hochvoltreflektorlampen,

Pilotlämpchen

(in Form von Feinsicherungen)

D6,3 x L30 mm

Soffittenlampe

etwa für Kennzeichen- und Innenraumbeleuchtung in KFZ

D8, L31 mm
D11, L39 mm
SV8,5-8 Soffittenlampe für Schluss-, Kennzeichen- oder Innenraumlampe

H1-Lampe mit Sockel R14 5s, 12 V, 55 W

H3-Lampe 12V 55W

H7-Lampe mit Sockel PX26d, 12 V, 55 W

Lampensockel für Scheinwerferlampen in KFZ

P45t, R2-Scheinwerferlampe (alt)
P14,5s H1-Halogenlampe, auch für Rundumkennleuchten verwendet
PK22s H3-Halogenlampe
P43t H4-Halogen- oder Biluxzweifadenlampe
PX26d H7-Halogenlampe
PGJ19-5 H9-Halogenlampe

Lichtausbeute und Lebensdauer

Lebensdauer und Helligkeit in Abhängigkeit von der Betriebsspannung (nicht gültig für Halogenlampen)

Fast die gesamte der Lampe zugeführten Energie wird in Strahlung umgesetzt, die Verluste durch Wärmeleitung und -konvektion sind gering. Aber nur ein kleiner Wellenlängenbereich der Strahlung ist für das menschliche Auge sichtbar. Der Hauptanteil liegt im unsichtbaren Infrarotbereich und wird als Wärme wahrgenommen. Die Lichtausbeute erreicht bei einer Glühfadentemperatur von ca. 3400 K einen Anteil von maximal ca. 15 %. Praktisch erreichbare Temperaturen liegen bei 2700 K und einem Lichtanteil von 5 %.

Mit steigender Temperatur nimmt die Lichtausbeute einer Glühlampe zu, aber die Brenndauer fällt drastisch ab. Bei 2700 K erreichen konventionelle Glühlampen eine Standzeit von ca. 1000 Stunden, bei 3400 K (Studiolampen) von nur wenigen Stunden. Wie das Diagramm oben zeigt, verdoppelt sich die Helligkeit, wenn man die Betriebsspannung um 20 % erhöht. Gleichzeitig reduziert sich die Lebensdauer um 95 %. Eine Halbierung der Nominalspannung (zum Beispiel durch Reihenschaltung zweier gleichartiger Glühlampen) verringert demnach zwar den Wirkungsgrad, verlängert aber die Lebensdauer um mehr als das Tausendfache.

Die Lebensdauer einer Glühlampe wird oft weniger durch das gleichmäßige Abdampfen von Wendelmaterial während des Betriebs begrenzt, als durch entstehende Inhomogenitäten im Glühfaden: Der geringe Widerstand der kalten Glühwendel hat einen hohen Einschaltstrom zur Folge, der zu schnellerer und extremer Erwärmung der Wendel entlang besonders dünner, durch ungleichmäßiges Abdampfen entstandener, Stellen führen kann. Diese werden dann noch dünner und schmelzen oder verdampfen schließlich, wodurch eine Unterbrechung oder sogar eine Bogenentladung im Füllgas entsteht.

Der hohe Einschaltstrom von Metalldrahtglühlampen belastet außerdem die Zuleitungen zur Glühwendel, insbesondere bei Halogenglühlampen. Elektronische Vorschaltgeräte zur Strombegrenzung für Glühlampen (Dimmer) werden bisher selten eingesetzt.

Die Ausfallwahrscheinlichkeit von Glühlampen lässt sich durch eine Exponentialverteilung oder, mit Berücksichtigung der Historie, durch eine Weibullverteilung beschreiben.

Halogenglühlampen / Wolfram-Halogen-Kreisprozess

Halogen-Glühlampe

Die Zugabe des Halogens Brom oder Iod steigert die Lebensdauer auf 2.000 bis 4.000 Stunden – bei einer Betriebstemperatur von ca. 3.000 K. Die so genannten Halogenglühlampen erreichen eine Lichtausbeute von 28 lm/W (sprich: Lumen pro Watt), im Vergleich zu ca. 15 lm/W bei 2.700 K.

Das Iod reagiert (zusammen mit Restsauerstoff) mit den vom Glühdraht verdampften Wolframatomen und stabilisiert eine wolframhaltige Atmosphäre. Der Prozess ist reversibel: Bei hohen Temperaturen zerfällt die Verbindung durch Pyrolyse wieder in ihre Elemente – Wolframatome kondensieren auf oder in der Nähe der Glühwendel. Kleine Temperaturdifferenzen entlang der Wendel spielen für die Zersetzung nur eine untergeordnete Rolle. Die Vorstellung, dass sich Wolfram ausschließlich an den dünnen überhitzten Bereichen der Wendel niederschlagen würde, ist falsch.^[1] Ein interessanter Nebeneffekt dieser Überlegung hätte darin bestanden, dass sich der Glühfaden an den dünnsten Stellen selbst repariere. In Wirklichkeit findet die Kondensation von Wolframatomen jedoch an den kältesten Stellen der Wendel statt – es entstehen Whisker.^[2] Das Prinzip ist der chemische Transport, welcher sich in ähnlicher Weise auch beim Van-Arkel-de-Boer-Verfahren findet.

Der Halogenzusatz verhindert bei einer Glastemperatur von mehr als 250 °C den Niederschlag von Wolfram auf dem Glaskolben. Aufgrund der wegfallenden Kolbenschwärzung kann der Glaskolben einer Halogenlampe sehr kompakt gefertigt werden. Das kleine Volumen ermöglicht einen höheren Betriebsdruck, welcher wiederum die Abdampfrate des Glühdrahtes vermindert. Hierdurch ergibt sich schlussendlich der lebensverlängernde Effekt bei Halogenlampen. Jedoch wird der Halogenprozess durch Dimmung der Halogenleuchte vermindert, da die hierfür notwendige Temperatur nicht mehr erreicht wird.

Das kleine Volumen ermöglicht zur Reduktion der Wärmeleitung die Befüllung mit schweren Edelgasen zu vertretbaren Kosten. Verunreinigungen auf dem Kolben (zum Beispiel Fingerabdrücke durch Anfassen des Glases) verkohlen im Betrieb und führen zu lokalen Temperaturerhöhungen, die zum Platzen des Glaskolbens führen können. Zurückbleibende Salze können auch als Kristallisationskeime zur Entglasung beitragen und so Schäden verursachen.

Die erforderliche hohe Glaskolbentemperatur erzwingt eine kleine Bauform, um die Wärmeabgabe an die Umgebungsluft zu reduzieren, und den Einsatz von Kieselglas (Quarzglas), das der hohen Temperatur standhält.

Gasdichte Stromdurchführungen werden bei Quarzglas von Halogenglühlampen und auch bei Quearzglas-Brennern von Gasentladungslampen mittels Molybdän-Foliebändern realisiert.

Aufgrund der hohen Wärmestrahlung und der hohen Lebensdauer werden Halogen-Glühlampen u.a. auch zum Verdampfen von Wirkstoffen in Vaporizern, zum Heizen der Fixierwalzen in elektrostatischen Kopiergeräten, Laserdruckern und in Thermokopiergeräten sowie bei Herdplatten und in der Halbleiterprozesstechnik (RTA) eingesetzt.

Eine neuere Entwicklung sind die IRC-Halogenlampen (IRC = Infra Red Coating, Infrarotbeschichtung). Diese Lampen haben eine spezielle Beschichtung des Glaskolbens, die Licht passieren lässt, aber Wärmestrahlung (Infrarot) auf die Glühwendel zurück reflektiert. Dadurch wird der Wärmeverlust vermindert und folglich die Lichtausbeute erhöht. Nach Angaben von OSRAM können so der Energieverbrauch gegenüber Standard-Halogenlampen um bis zu 45 % vermindert und die Lebensdauer verdoppelt werden.^[3]

IRC-Halogenlampen erreichen damit zwar nicht die Effizienz von Energiesparlampen, haben aber sowohl den Vorteil, dass sie als direkter Ersatz für Standard-Halogenlampen eingesetzt werden können, als auch die spektral kontinuierliche und vom Menschen als angenehm empfundene Lichtqualität.

Geschichte

Thomas Alva Edison, mit einer Glühlampe in der Hand

Glühlampe von C.H.F. Müller auf der Weltausstellung Paris 1878

Eine funktionstüchtige Bogenlampe wurde bereits 1809 durch Humphry Davy vorgestellt. Bogenlampen sind zwar vor Prinzip her Gasentladungslampen, erzeugen jedoch einen hohen Lichtanteil durch die glühenden Graphitelektroden. In den 1840er Jahren stellte William Edwards Staite mehrere verbesserte Bogenlampen vor.

Quellen belegen eine frühe Glühlampe mit Platinfaden unter einer evakuierten (luftleeren) Glasglocke aus der Zeit um 1820. Herkunft und Datierung der als "De-la-Rue-Lampe" oder auch "De-la-Rive-Lampe" bezeichneten Lampe sind unklar ^[4].Später benutzte man wegen des höheren Schmelzpunktes und besserer Lichtausbeute Kohlefäden, wobei von Edison 1880 patentierte verkohlte Bambusfäden besonders gut geeignet waren.

Am 25. Juli 1835 führte der Schotte James Bowman Lindsay ein konstantes elektrisches Licht bei einem öffentlichen Meeting in Dundee vor. Er gab an, dass er „ein Buch in einem Abstand von eineinhalb Fuß lesen“ könne. Lindsay vervollkommnete die Vorrichtung zu seiner eigenen Zufriedenheit, wandte sich danach jedoch von seiner Erfindung ab und dem Problem drahtloser Telegraphie zu.
Frederick de Moleyns erhielt 1841 das erste bekannte Patent auf eine Glühlampe. Er verwendete hierzu Kohlepulver zwischen Platindrähten unter einem luftleeren Glaskolben.
Der Amerikaner John Wellington Starr erhielt 1845 durch Edward Augustin King in London ebenfalls ein Patent auf eine Glühlampe. In diesem Patent werden Karbonstifte als geeignetes Glühmaterial für helles Licht genannt.

Heinrich Göbel; nach 1852 Henry Goebel

Heinrich Göbel behauptete 1893 in New York, bereits ab den frühen 1850er Jahren mit Kohlefadenglühlampen experimentiert zu haben, konnte seine Behauptung aber vor Gericht nicht beweisen. Er galt dennoch im 20. Jahrhundert in Deutschland als Erfinder der Kohlefadenglühlampe. Wissenschaftliche Untersuchungen aus 2006 bestätigen die Zweifel von 3 US-Gerichten im Jahr 1893 und bewerten die behauptete Göbel-Antizipation der Edison-Erfindung von 1880 als unhaltbar.

1872 erhielt Alexander Nikolayevich Lodygin ein Patent auf eine Glühlampe mit einem dünnen Kohlefaden in einem mit Stickstoff gefüllten Glaskolben. In den 1890er Jahren experimentierte er mit verschiedenen Metallfäden; einige betrachten ihn als den Erfinder der Lampe mit Wolframglühfaden. 1906 verkaufte Lodygin ein diesbezügliches Patent an General Electric, wo dieser auch heute noch gebräuchliche Lampentyp fortan industriell hergestellt wurde.

Der britische Physiker und Chemiker Joseph Wilson Swan entwickelte 1860 ebenfalls eine Glühlampe, bei der er als Glühfaden verkohltes Papier in einem luftleeren Glaskolben benutzte. Erst 1878 gelang ihm die Herstellung einer praktisch brauchbaren elektrischen Glühlampe. Er erwarb sein Patent in England 1878 mithin 2 Jahre früher als Edison sein vergleichbares Patent in den USA. Er stattete seine Glühlampen mit einer speziellen Fassung, der Swanfassung aus, die sich im Gegensatz zu den Schraubgewinden der Edisonglühlampen bei Erschütterung, zum Beispiel in Fahrzeugen, nicht lösten. Nach anfänglichen Patentrechtsstreitigkeiten einigten sich Edison und Swan und gründeten schließlich 1883 in London eine gemeinsam betriebene Firma.

Thomas Alva Edison verbesserte die Glühlampe und erhielt 1880 das Basispatent für seine Entwicklungen in den USA. Seine Glühlampe bestand aus einem evakuierten Glaskolben mit einem Kohleglühfaden aus verkohlten Bambusfasern. Zahlreiche Verbesserungen insbesondere bei der Präzisionsherstellung des Glühfadens führten zu Glühlampen, mit denen Edison den Wettbewerb gegen die damals üblichen Gaslampen erfolgreich aufnahm. Haltbarkeit, Lichtausbeute und Energiekosten spielten dabei eine Rolle.

Die Benutzung von Kohlefadenglühlampen in privaten Haushalten in den 1880er Jahren ging einher mit dem Aufbau von Versorgungsnetzen für elektrische Energie. Diese Produkte markieren mithin den Beginn der durchdringenden Elektrifizierung in der kulturellen Entwicklung.

Auch der österreichische Chemiker und Gründer von OSRAM Carl Auer von Welsbach leistete einen wichtigen Beitrag zu der Erfindung der Glühlampe, in dem er ein Verfahren zur Herstellung von Drähten aus Osmium (Patent 1890) und Wolfram entwickelte, die damals als Metalle mit den höchsten Schmelzpunkten galten.

Walther Hermann Nernst

1897 erfand der Physikochemiker Walther Nernst in Göttingen die nach ihm benannte Nernstlampe, die von der AEG und von Westinghouse (Nernst Lamp Company) produziert wurde. Bei dieser Glühlampe dient ein dünnes Stäbchen (Nernststift) aus einem Festkörper-Elektrolyt (überwiegend Zirkoniumoxid mit Zusätzen) statt eines Kohle- oder Metallfadens als Glühkörper. Der Nernststift benötigt kein Schutzgas, sondern kann in normaler Umgebungsluft betrieben werden.

Die erste deutsche Glühlampe wurde in Stützerbach (Thüringen) hergestellt.

Dieter Binninger erfand für seine Mengenlehreuhr eine langlebige (150.000 h) „Ewigkeitsglühbirne“. Sein Patent ist umstritten und beruht im Wesentlichen auf dem Betrieb mit Unterspannung.
Eine „Ewigkeitsglühbirne“ leuchtet seit 1901 fast ununterbrochen in der Feuerwache von Livermore im US-Bundesstaat Kalifornien. Die 4-Watt-Kohlefadenlampe gilt damit als dienstälteste Glühbirne der Welt.^[5]

Verbot von Glühlampen in Australien und Kuba

Australien kündigte als erster Staat im Februar 2007 an, herkömmliche Glühlampen zu verbieten. Indem ab 2010 nur noch Energiesparlampen in den Handel kommen, soll der Klimawandel verringert werden. Die Regierung geht davon aus, dass durch diese Maßnahme jährlich vier Millionen Tonnen Treibhausgase weniger in die Luft ausgestoßen werden.^[6]

Bereits am 17. November 2005 forderte Fidel Castro die Kubaner auf, ineffiziente Glühlampen durch Energiesparlampen zu ersetzen. Hintergrund ist die Energieknappheit in Kuba. Es soll dort ein Verbot für Leuchtmittel mit über 15 Watt Energieverbrauch geben.

Andere Lichtquellen

Leuchtdioden in E27-Fassung mit 230 Volt

Lichtquellen mit besseren Wirkungsgraden bzw. einer höheren Lichtausbeute sind z.B. Gasentladungslampen (Halogen-Metalldampflampen, Leuchtstofflampen, Quecksilberdampflampen, Natriumdampflampen). Diese haben zwar ebenfalls häufig Edisonsockel, benötigen jedoch Vorschaltgeräte zum Betrieb und sind daher nicht direkt im Austausch gegen Glühlampen verwendbar.
Leuchtstofflampen sind auch in kompakten Formen als sogenannte Energiesparlampen gebräuchlich. Sie haben Start- und Vorschaltgerät im Sockel integriert und können daher direkt im Austausch gegen Edison-Glühlampen verwendet werden.

In Entwicklung sind derzeit Lichtquellen mit hoher Lichtausbeute auf Basis von Leuchtdioden, die andere Leuchtmittel in vielen Bereichen bereits ersetzen können, wo es auf Wartungsfreiheit, lange Lebensdauer, geringen Energieverbrauch oder Erschütterungsunempfindlichkeit und weniger auf den Preis ankommt. Beispiele sind Taschenlampen, Befeuerung von Hindernissen, Fahrradscheinwerfer und Lichtquellen mit einstellbarer bzw. veränderlicher Farbtemperatur bzw. Lichtfarbe.

Lichtquellen von geringer Lebensdauer und Helligkeit, jedoch ohne externe Energiequelle sind die sogenannten Knicklichter, die auf Chemolumineszenz beruhen.
Tritiumgaslichtquellen haben eine Lebensdauer von einigen Jahren und benötigen wie die Knicklichter ebenfalls keine externe Energiequelle. Sie werden hauptsächlich als Notfallbeleuchtung für Notausgänge etc. eingesetzt und beruhen wie Leuchtstofflampen auf Fluoreszenz, angeregt jedoch durch die Betastrahlung des Tritium. Ihre Helligkeit ist sehr gering.

Entsorgung

Glühlampen können als Hausmüll oder hausmüllähnlicher Gewerbeabfall entsorgt werden. Sogenannte Allgebrauchs- und auch Halogenglühlampen enthalten keine umweltbelastenden Inhaltsstoffe – sie bestehen im Wesentlichen aus Metall und Glas. Die geringen Halogenmengen in Halogenglühlampen können als unschädlich angesehen werden.

Anders ist es bei Entladungslampen wie Leuchtstofflampen, Energiesparlampen und Hochdruck-Entladungslampen, in denen Quecksilber für die Lichterzeugung verwendet wird. Diese sind nach dem amtlichen Abfallkatalog Sondermüll. Die Entsorgung von Entladungslampen aus dem Privathaushalt übernehmen die kommunalen Sonderabfall-Sammelstellen. Wichtig ist, dass die Lampen unbeschädigt dort abgegeben werden, sie können dann entsprechenden Recyclingunternehmen zugeführt werden.

Im Abfallgesetz ist festgelegt, dass der Besitzer von Abfällen zu deren Entsorgung verpflichtet ist, und die Wiederverwertung Vorrang vor sonstiger Entsorgung (Deponierung, Verbrennung) hat. In dieser Hinsicht ist es bedauerlich, dass u.a. der Wolfram- und Buntmetallanteil von Glühlampen bisher kaum wiederverwendet wird. Lediglich die Edisonsockel können von automatischen Trenn- und Sortieranlagen mit Magnetscheidern erfasst werden.