Von der Gaslampe zum Glühfaden - Der Erfinder Carl Auer von Welsbach

Der österreichische Unternehmer und Wissenschaftler Carl Auer von Welsbach erfand den Glühstrumpf im Gaslicht, die Metallfadenlampe und den Zündstein im Feuerzeug. Ausserdem entdeckte er die chemischen Elemente Neodym, Praseodym, Ytterbium und Lutetium.

Carl wurde am 1. September 1858 als Sohn von Alois und Therese Auer von Welsbach in der Staatsdruckerei von Wien geboren. Der Vater war seit 1841 Direktor dieser Institution und bewies ebenfalls Erfindergeist. Unter anderem erfand er die selbsttätige Schnellpresse und die Kupferdruckpresse. Schon früh erkannte er die Begabung seines Sohnes Carl, aber dessen Erfolge sollte er nicht mehr erleben. Er starb, als Carl gerade 10 Jahre alt war.

Nach Ablegung der Reifeprüfung an der Josefstädter Realschule meldete Carl sich 1877 als Einjährig-Freiwilliger zum Militärdienst. Nach Erhalt des Leutnant-Patents schrieb er sich an der Technischen Hochschule in Wien ein. Er  studierte  Mathematik, allgemeine organische und anorganische Chemie, allgemeine und technische Physik und Wärmetheorie.

Die Heidelberger Jahre

Im April 1880 wechselte Auer an die Universität Heidelberg. Besonders die Vorlesungen und Laboratoriumsübungen bei Professor Robert Wilhelm Bunsen faszinierten ihn dort. Bunsen hatte zusammen mit Gustav Robert Kirchhoff die Spektralanalyse entwickelt, mit deren Hilfe chemische Elemente hochspezifisch nachgewiesen werden können. Er perfektionierte den nach ihm benannten Bunsenbrenner und erfand das Bunsenelement und das Bunsen-Fotometer.

Im Laboratorium von  Bunsen, begann Auer mit Untersuchungen an den Seltenen Erden.

Die Seltenen Erden

Die Bezeichnung "Seltene Erden" ist missverständlich, sie stammt noch aus der Zeit der Entdeckung dieser Elemente und beruht auf der Tatsache, dass sie zuerst in seltenen Mineralien gefunden und aus diesen in Form ihrer Oxide (früher Erden) isoliert wurden. Unter der Bezeichnung wird eine Anzahl erdartiger Sauerstoffverbindungen von Elementen zusammengefasst, die fast immer gruppenweise miteinander verbunden sind und die sich durch eine beispiellose Ähnlichkeit auszeichnen, so daß die gebräuchliche Art der chemischen Trennung hier völlig versagt. Zu den Metallen der Seltenen Erden gehören die chemischen Elemente der 3. Gruppe des Periodensystems (mit Ausnahme des Actiniums) und die Lanthanoide. Nach den Definitionen der anorganischen Nomenklatur heißt diese Gruppe chemisch ähnlicher Elemente Seltenerdmetalle. Einige (Cer, Yttrium und Neodym) kommen in der Erdkruste häufiger vor als Blei, Molybdän oder Arsen. Thulium, das seltenste Element der Seltenen Erden, ist immer noch nicht so selten wie Gold oder Platin.

Im Laboratorium Bunsens waren Auer einige Stückchen von Mineralien, die nordische seltene Erden enthielten, in die Hand gefallen. Mit großem Eifer sammelte er ein Handvoll des Minerals und ging, von Bunsen ermutigt und unterstützt, an die Analyse. Vier Elemente aus dieser Gruppe hat Auer entdeckt, von ihm Neodym, Praseodym, Cassiopeium, Aldebaranium benannt.

Der praktische Nutzen

Nach seiner Promotion im Mai 1882 war Auer nach Wien zurückgekehrt und forschte dort weiter. Um das auffallende Strahlungsvermögen dieser Elemente, wie überhaupt der seltenen Erden, besser beobachten zu können, tränkte Auer Wollfäden mit Salzen dieser Stoffe und brachte diese Fäden dann in die Flamme des Bunsenbrenners. Das ist der Ursprung des "Gasglühlichts", das durch die Verwendung von Thorium und Cer optimiert und als "Auer-Glühstrumpf" 1891 patentiert wurde. Diese Erfindung verbesserte die damals schon bekannte Gasbeleuchtung deutlich, da man mit geringerem Gasverbrauch wesentlich bessere Lichtausbeuten erhalten konnte.

Das Auer-Licht kam im richtigen Augenblick, denn eben ging die Elektrizität daran, mit der Edisonschen Kohlefadenlampe den Kampf gegen das Gas aufzunehmen. Das Auer-Licht erwies sich als wesentlich wirtschaftlicher und besser. Allein auch den geretteten Erzeugern des Gases machte anfänglich die Erfindung bange, dreimal so viel Licht bei halbem Gasverbrauch. Das schien gefährlich. In Wirklichkeit aber sind über 200 Milliarden Kubikmeter Gas unter Auer-Strümpfen verbrannt und trotzdem noch ebensoviel an Gas erspart worden.

Elektrisches Licht für alle

Trotzdem befasste sich Auer von Welsbach auch mit der Verbesserung der elektrischen Glühlampe. Aus dem Chemiker Auer war aber in der Zwischenzeit ein Lichttechniker geworden, der die Mängel der Glühlampe genauestens erkannte und durch eine neue Erfindung beseitigte:1898 ließ er durch den Einsatz von Osmium und Wolfram die erste brauchbare Metallfadenlampe patentieren. Er entwickelte dazu ein Verfahren zur Herstellung von Drähten aus Osmium (Patent 1890), das damals als Metall mit dem höchsten Schmelzpunkt galt (Wolfram schmilzt bei noch höheren Temperaturen). Am 10. März 1906 meldete Carl Auer von Welsbach das Warenzeichen OSRAM für die Waren Elektrische Glüh- und Bogenlichtlampen beim damaligen Kaiserlichen Patentamt in Berlin an.

Bis zu diesem Zeitpunkt war glühender Kohlenstoff, die einzige Quellekünstlichen Licht gewesen: im Kienspan, in der Tranlampe, in der Kerze, im Petroleum, im Leuchtgas und in der Kohlenfadenlampe Edisons. Zum ersten Male lernte man nun wirkliche Lichtspender kennen. Bisher war Licht nur Abfall der Wärmeerzeugung und der Verbrennung gewesen. Die Geburtsstunde des Auer-Strumpfes war gleichzeitig die Geburtsstunde der modernen Lichtwissenschaft und Lichttechnik.

Seine dritte wichtige Erfindung war die Verwendung des Cer-Eisens für die Herstellungkünstlicher Feuersteine in Feuerzeugen. 1898 gründete er für die Verarbeitung von Thorium und Cer die Treibacher Chemischen Werke.

Das Auer-von-Welsbach-Museum

Mit einem Museum hat die Stadtgemeinde Althofen dem Erfinder im Jahr 1998 ein Denkmal gesetzt. Dazu wurde die Altstadt mit einer Gasglühlicht-Straßenbeleuchtung ausgestattet, einerseits um die romantische Wirkung der historischen architektonisch attraktiv gestalteten Bauten zu verstärken und zum Andenken an den Schöpfer dieser Beleuchtungstechnik. In sorgfältig adaptierten Museumsräumen in einem architektonisch und historisch wertvollen Gebäude aus dem 12. und 13. Jh. können sich seine Besucher einen Überblick über das umfangreiche Werk des bedeutendsten österreichischen Erfinders und Wissenschafters verschaffen. Hier gelangst du auf die Internetseite des Museums.

 

Text: RR, 1. 9. 2008, Foto: Auer-von-Welsbach-Museum

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