Nernstlampe

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Glühkörper (inkl. Heizung) einer Nernstlampe von 1903 (Westinghouse Nernst Lamp Company)

Die Nernstlampe (auch Nernst-Lampe) wurde vom Physikochemiker Professor Walther Nernst in Göttingen im Jahre 1897 erfunden. Diese Glühlampe war effizienter als die damals gebräuchliche Kohlenfadenlampe und lieferte zudem ein natürlicheres (dem Tageslicht ähnlicheres) Licht. Für den Glühkörper (Nernststift) wurden Mischungen von Zirkoniumdioxid und Yttriumoxid verwendet. Dieses Material wird heute als YSZ (yttria stabilized zirconia) in der Lambdasonde und für Hochtemperaturbrennstoffzellen vom SOFC-Typ (solid oxide fuel cell) verwendet. Im Gegensatz zur Kohlenfadenlampe benötigte die Nernstlampe kein Vakuum (oder Schutzgas wie bei der späteren Metallfadenlampe), sondern konnte (bzw. musste sogar) in Luft betrieben werden. Die elektrische Leitfähigkeit beruht nicht auf Elektronen wie bei Metallen, sondern auf elektrolytischer Leitung von zweifach negativ geladenen Sauerstoff-Ionen. Allerdings setzt diese Leitfähigkeit erst bei hohen Temperaturen ein, sodass der Glühkörper der Nernstlampe zunächst vorgeheizt werden musste, bei einfachen Ausführungen mit einem Streichholz oder einem Spiritusbrenner, bei komfortableren Modellen mit einem elektrischen Heizkörper (Heizspirale aus Platin). Es dauerte etwa eine halbe Minute, bis der Glühkörper genügend leitfähig war, um durch den Stromfluss von selbst auf hoher Temperatur gehalten zu werden. Die Betriebstemperatur der Lampe beträgt etwa 1600 °C.

Nernst verkaufte sein Patent an die AEG (Direktor Emil Rathenau). Die Nernstlampe wurde von der AEG in Berlin und von Westinghouse (Nernst Lamp Company) in Pittsburgh produziert. Sie wurde mit großem Erfolg auf der Weltausstellung in Paris im Jahre 1900 präsentiert. Ab etwa 1910 wurde sie durch die Metallfadenlampe abgelöst, hatte aber zunächst noch Vorteile beim Betrieb mit hohen Spannungen (220 V), da zuerst noch keine hinreichend dünnen Metalldrähte (z. B. aus Wolfram) hergestellt werden konnten.

Für spezielle Anwendungen, insbesondere in der Infrarotspektroskopie, wurden Nernstlampen noch bis in die 1980er Jahre eingesetzt.