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Titel
Beleuchtung.
[* 2] Die Einführung von Licht
[* 3] in Baulichkeiten kann als natürliche und als künstliche
Beleuchtung erfolgen. Die erstere steht in enger
Verbindung mit der Zuführung von Luft und Sonnenwärme, bildet also eins der wichtigsten
Probleme der
Baukunst
[* 4] und daher auch ein Hauptgebiet der Bauordnungen. Direkte
Beleuchtung eines Raumes nennt man die, welche
durch Fenster (s. d.) geschieht. Meist sind diese an den
Wänden, oft auch an der
Decke
[* 5] angebracht. Die richtige
Größe der Fenster für einen Wohnraum ist bedingt von der
Lage des
Hauses (ob freistehend, eingebaut, in enger
Straße, ob nach Norden
[* 6] gelegen), von der
Größe des Raumes und von der Verwendung
desselben.
Auch die Lage der Fenster ist von Bedeutung: hoch an der Wand gelegene erleuchten mehr die hintern, tief gelegene die vordern Teile des Raumes. In der Regel soll die lichte Weite der Fenster ein Fünftel bis ein Siebentel der Grundfläche des zu erleuchtenden Raumes betragen, doch wird namentlich an Zinshäusern dieser Ansatz überschritten, da mehrfensterige Zimmer gewöhnlich höhere Mietergebnisse bringen. Bei Schulen rechnet man 0,1‒0,2 qm Fensteröffnung pro Kopf. In vielen Räumen, namentlich zur Arbeit bestimmten, wird Oberlicht (s. d.) von Bedeutung sein.
Indirektes (mittelbares) Licht nennt man solches, welches erst aus einem Raume mit direktem Licht in einen zweiten fällt, oder auch solches, welches aus engen Höfen (Lichtschachten) entnommen wird. Diese sind bei einer Grundfläche von 2 bis 5 qm in höhern Bauten fast nur als Ventilationsrohre zu betrachten und als Lichtquelle selbst für untergeordnete Räume möglichst zu vermeiden. – Sehr wichtig ist die in für öffentliche Sammlungen (namentlich solche für Kunstwerke) bestimmten Gebäuden und in Ateliers (s. d.). Es kommt hierbei darauf an, daß die Sonne [* 7] nicht direkt durch die Fenster oder Oberlichter in den Raum scheint oder durch Vorhänge ¶
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u. dgl. abgehalten werden kann, daß das Licht stark, gleichmäßig und frei von farbigen Reflexen ist.
Zur künstlichen
Beleuchtung freier oder geschlossener Räume sind gegenwärtig für den dauernden Betrieb folgende
Beleuchtungsarten in Gebrauch: a. durch Kerzen,
beleuchtung durch Öle
[* 9] (vegetabilische und mineralische), c. durch Gas, d. durch elektrisches
Licht. Eine Vergleichung dieser
Beleuchtungsarten in ökonomischer und hygieinischer Beziehung giebt die
nachstehende Tabelle, zu deren Erklärung folgendes vorausgeschickt sei. Eine
Beleuchtung ist um so vorteilhafter:
1) je billiger sie ist, 2) je weniger sie die Luft verschlechtert, 3) je weniger feuergefährlich sie
ist, 4) je leichter und einfacher der Betrieb ist. Behufs Kostenvergleichung sind in der Tabelle für
jede
Beleuchtungsart die zur Erzeugung einer Lichtmenge von 100 Normalkerzen erforderlichen Beträge angegeben. In gesundheitlicher
Beziehung haben alle Flammen der Kerzen-, Öl- und Gas
beleuchtung die Eigenschaft, der Luft Sauerstoff, der für unsere Atmung
notwendig ist, zu entziehen und dafür schädliche Verbrennungsprodukte zu liefern.
Außer event. Rußbildung, die aber durch richtige Behandlung der Brenner immer zu vermeiden ist, werden hauptsächlich Kohlensäure und Wasserdampf erzeugt, deren Mengen in Kubikmeter bei 0° und für 100 Kerzen pro Stunde angegeben sind. Die dabei verbrauchten Sauerstoffmengen lassen sich leicht berechnen, da 1 cbm Kohlensäure 1440 g und 1 kg Wasser 890 g Sauerstoff zu ihrer Bildung erfordern. Die Verschlechterung der Luft durch Sauerstoffentziehung ist gering gegen die durch Kohlensäureentwicklung.
Ein einziger Gaszweilochbrenner produziert so viel Kohlensäure wie 7-8 erwachsene Menschen durch ihre Ausatmungen. Es ist daher höchst vorteilhaft, die Verbrennungsprodukte durch Rohre nach außen zu führen, wie dies beim Regenerativbrenner der Fall ist, der deshalb in hygieinischer Beziehung mit dem elektrischen Licht konkurriert, bei welchem, und zwar beim Glühlicht [* 10] gar keine, beim Bogenlicht [* 11] sehr unbedeutende Mengen Verbrennungsprodukte und zwar nur Kohlensäure entwickelt werden.
Der neben Kohlensäure bei den genannten
Beleuchtungsarten sich bildende heiße Wasserdampf macht die Luft schwül.
Weitere schädliche Verbrennungsprodukte sind: das giftige Kohlenoxyd, das bei zu klein als auch bei zu groß brennenden (rauschenden)
Gasflammen auftritt, durch Anwendung von Lampencylindern aber fast vermieden wird;
schweflige Säure, die bei Verbrennung von schwefelhaltigen Ölen und Gasarten entsteht, für die Atmung giftig wirkt und Silberwaren schwarz anlaufen läßt;
ein Teil der schwefligen Säure bildet sich, mit Wasserdampf zusammentretend, zu Schwefelsäure [* 12] um, welche Gardinen, Möbel- und Kleiderstoffe zerfrißt, die von schwefliger Säure allein nur gebleicht werden;
sehr schädlich für die Atmung sind auch Akroleïndämpfe, die sich bei schlecht brennenden Öllampen und glimmenden Dochten bilden. - Die von einer Lichtquelle entwickelte Wärme [* 13] wird in der Regel ebenfalls als unangenehme Beigabe betrachtet.
Kerzen-, Öl- und Gasflammen (außer den Regenerativbrennern) erhitzen die Luft direkt durch ihre heißen Verbrennungsprodukte und liefern außerdem noch strahlende Wärme, während bei elektrischem Licht nur letztere auftritt und zwar in weit geringerm Maße, obgleich die Temperatur des elektrischen Bogens 2000 bis 4000° beträgt. Pettenkofer fand im
Münchener
Hoftheater, daß bei leerem Hause und Gas
beleuchtung die Temperatur im dritten Rang im ganzen um 9,2°, bei elektrischem
Licht nur um 0,9° stieg; bei vollem Hause stieg sie bei Gas um 7,4°, bei elektrischem Licht um 4,2°. Der Kohlensäuregehalt
stieg bei besetztem Hause und Gas von 0,4 Promille bis 2,3 Promille, bei elektrischem Licht von 0,4 Promille
auf 1,8 Promille; bei leerem Hanse und Gas
beleuchtung von 0,4 Promille auf 2,0 Promille, bei elektrischem Licht ergab sich keine
Zunahme. In der Tabelle ist für jede
Beleuchtungsart die gesamte pro 100 Kerzen und Stunde entwickelte
Wärmemenge in Kalorien angegeben. Bei Arbeitslampen ist die strahlende Wärme besonders lästig; die Konstruktionen von Schuster
und Baer («hygieinische Normallampe») sowie das Gasglühlicht
[* 14] von von Auer, Fahnehjelm u. s. w. bezeichnen einen erheblichen
Fortschritt in dieser Beziehung.
Betreffs Feuergefährlichkeit ist am ungünstigsten die Gasbeleuchtung wegen der Explodierbarkeit des aus defekten Leitungen entweichenden Gases, ferner die Mineralöllampen, die ebenfalls explodieren können, gegenwärtig jedoch weniger leicht, da alle zur Beleuchtung benutzten Erdöle amtlich auf ihren Entflammungspunkt geprüft werden (s. Abelscher Apparat); in zweiter Linie sind alle frei brennenden Flammen feuergefährlich, insofern sich brennbare Körper an ihnen entzünden können, was bei elektrischem Licht gänzlich ausgeschlossen ist.
Bezüglich der Bedienung sind am unbequemsten die Öllampen wegen der notwendigen öftern Reinigung, des Aufgießens von Öl, des Einziehens neuer Dochte und des unbequemen Ansteckens und Auslöschens. Dem gegenüber ist die Leichtigkeit der Bedienung von Gasbrennern bekannt; nur Regenerativbrenner und Gasglühlicht erfordern einige Aufmerksamkeit. Bei elektrischem Licht geschieht das Anzünden und Auslöschen einfach dadurch, daß der Strom in die betreffende Leitung ein- und ausgeschaltet wird, was für viele Lampen [* 15] zugleich von einer Centralstelle aus geschehen kann. Außerdem läßt sich gewöhnlich jede Lampe [* 16] für sich ein- und ausschalten und zwar durch einen unweit der Lampe selbst angebrachten Schaltwirbel, dem man sinnreicherweise die äußerliche Gestalt und Bewegungsart der Gashähne gegeben hat, um die im Publikum bekannte Bedienungsweise des Gaslichts auf das elektrische Glühlicht zu übertragen.
Die den verschiedenen Beleuchtungsarten angehörenden Lichtquellen haben verschiedene Lichtstärke, die sich bei jedem Leuchtstoff durch geeignete Konstruktion der Brenner und Lampen regulieren und zu einem Maximum steigern läßt. Im Erdölrundbrenner wird mit derselben Ölmenge dreimal soviel Licht erzeugt als im Erdölflachbrenner. Noch größer sind die Unterschiede beim Gaslicht, indem das im Regenerativbrenner verbrannte Gas fast sechsmal soviel Licht spendet als das im Zweilochbrenner verbrannte, wobei allerdings dazukommt, daß größere Brenner derselben Konstruktion eine mehr als verhältnismäßig größere Lichtstärke erzeugen. Die Messung der Lichtstärke geschieht mittels des Photometers (s. d.) durch Vergleichung mit einer Normalkerze (s. d.). Es haben: gewöhnliche Gasschnitt- und Zweilochbrenner 12-14 Kerzen, Argandbrenner 15-18, kleine Siemensbrenner für Innenbeleuchtung 260-750, große für Außenbeleuchtung 2000-4000;
elektrische Glühlampen 16, Bogenlampen 300-500 Normalkerzen. ¶
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|Für die stündliche Erzeugung von 100 Kerzen sind erforderlich||Dabei werden entwickelt|
|Beleuchtungsart||Menge||Preis derselben||Wasser||Kohlensäure||Wärme|
|kg||Pf.||kg||cbm bei 0°||W. E.|
|Talg||1,00||160||1,05||1,45||9700|
|Stearin||0,92||166||1,04||1,30||8940|
|Wachs||0,77||308||0,88||1,18||7960|
|Walrat||0,77||270||0,89||1,17||7960|
|Paraffin||0,77||139||0,99||1,22||9200|
|Rüböl: Carcellampe||0,70||67,2||0,85||1,00||6800|
|" Studierlampe||0,43||41,3||0,52||0,61||4200|
|Solaröl: Kleiner Flachbrenner||0,60||13,2||0,80||0,95||7200|
|" Lampe von Schuster||0,28||6,2||0,37||0,44||3360|
|Erdöl: Kleiner Flachbrenner||0,60||12,0||0,80||0,95||7200|
|"Größter Rundbrenner||0,20||4,0||0,22||0,32||2400|
|-||cbm||-||-||-||-|
|Leuchtgas: Zweilochbrenner||2||36,0||2,14||1,14||12150|
|" Argandbrenner||0,8||14,4||0,86||0,46||4860|
|" Gasglühlicht||0,15||2,7||0,16||0,09||ca. 900|
|" Siemens' Regenerativlampe||0,35||6,3||-||-||ca. 1500|
|-||Pferdestärken||-||-||-||-|
|Elektrisches Glühlicht||1||25||0||0||290‒536|
|" Bogenlicht||0,26||9,0*||0||Spuren||57‒158|
*Inkl. Kohlenstifte
Bemerkenswert ist neben der Lichtstärke auch der Glanz des Lichtes. Zwei Lichtquellen können dieselbe Lichtmenge aussenden und doch sehr verschiedenen Glanz besitzen, wenn nämlich bei der einen die Oberfläche größer, bei der andern kleiner ist. Der Glanz, der mit der Temperatur der Lichtquelle wächst, ist die von der Flächeneinheit der Lichtquelle ausgesendete Lichtmenge. Die Lichtstärke eines Quadratcentimeters der Oberfläche ist bei
|Einlochbrennern||etwa||0,06||Normalkerzen|
|Argandbrennern||"||0,30||"|
|kleinen Regenerativbrennern||"0,38||"|
|großen "||"||0,60||"|
|elektrischen Glühlampen||"||40,00||"|
|" Bogenlampen||"||484,00||"|
Den Glanz des Sonnenlichts fand Thomson zu 53000 Kerzen. – Die Helligkeit einer beleuchteten Fläche wird durch Meterkerzen (MK) ausgedrückt; 1 MK ist die Helligkeit einer weißen Fläche, die von 1 Normalkerze aus der Entfernung von 1 m bei senkrecht auffallenden Strahlen beleuchtet wird. Bei gewöhnlichem Tageslicht hat beim Lesen eine Buchfläche etwa 50 MK; die geringste Helligkeit, die ein Arbeitsplatz haben darf, ist 10 MK. Bei Straßenbeleuchtung rechnet man für Hauptstraßen etwa 1 MK, für Nebenstraßen ⅒ MK.
Die Vorzüge, die das elektrische Licht gegenüber der Gasbeleuchtung besitzt, lassen sich kurz so zusammenfassen:
1) Trotz der hohen Temperatur der elektrischen Lichtquellen ist die abgegebene Wärme so gering, daß sie gegenüber der durch die Anwesenheit von Menschen erzeugten Wärme verschwindet.
2) Die Verschlechterung der Luft ist bei Bogenlicht verschwindend gering, bei Glühlicht gleich Null, was jedoch beim Regenerativgasbrenner ebenfalls der Fall ist.
3) Die Feuersgefahr, die bei Gasbeleuchtung auch durch die größte Vorsicht nicht beseitigt wird, ist bei elektrischer Beleuchtung bei sachgemäßer Installation so gut wie nicht vorhanden, weshalb sich das elektrische Licht namentlich für Theater [* 18] segensreich erweist.
4) Das elektrische Bogenlicht läßt wegen seines hohen Glanzes die Farben in demselben Aussehen erscheinen wie das Tageslicht und verhält sich auch in Bezug auf die chem. Strahlen wie dieses.
5) Bei Anwendung der elektrischen Beleuchtung ist nach Thomsons Meinung die Akustik von Konzertsälen und Theatern besser als bei Gasbeleuchtung, da das elektrische Licht den Luftraum nicht beeinflußt, während das stark Wärme entwickelnde Gaslicht Luftströmungen und Dichtigkeitsunterschiede erzeugt.
Die Frage, welche von beiden Beleuchtungsarten billiger sei, läßt sich gegenwärtig noch nicht entscheiden, da je nach Größe und den sonstigen Verhältnissen einer Anlage bald das eine, bald das andere Licht sich billiger stellen kann. Doch ist in dieser Hinsicht folgende theoretische Thatsache höchst bemerkenswert: bei den im Kensington-Museum zu London [* 19] gemachten Versuchen konnten, wenn man eine bestimmte Gasmenge direkt in üblichen Brennern verbrannte, 300 Normalkerzen Lichtstärke entwickelt werden, während man mit derselben Gasmenge, wenn man sie in einer Gasmaschine zum Betrieb elektrischen Lichts verbrannte, eine Lichtstärke von 5000 Kerzen erhielt.
Der Grund hiervon liegt darin, daß bei der direkten Lichterzeugung durch Verbrennung nur etwa 1/300 der im Gas enthaltenen Energie in Licht, der übrige Teil in Wärme umgewandelt wird, während bei der Explosionswirkung in Gasmotoren ein bedeutend größerer Teil erst in mechan. Arbeit und diese in Licht umgesetzt wird. Daraus geht hervor, daß das Gas wohl zum Betriebe von Gasmotoren und als Heizmaterial, nicht aber als Leuchtstoff ökonomisch ausgenutzt wird. Da aber die direkte Verbrennung in gewöhnlichen Gasbeleuchtungsapparaten bedeutend geringere Anlagekosten verursacht, so ist es erklärlich, daß trotz der unvorteilhaften Ausnutzung die gewöhnliche Gasbeleuchtung in vielen Fällen und namentlich für Kleinbetrieb billiger bleibt als elektrisches Licht mit Gasmotorbetrieb. Welche von beiden Beleuchtungsarten den Sieg erringen wird, muß vorläufig als Frage der Zeit gelten. Jedenfalls ist zu bedenken, daß dem elektrischen Licht in dem Regenerativgasbrenner aus mehrern schon oben erwähnten Gründen eine bedeutende Konkurrenz bleibt. ¶