Karbidlampen


Karbidlampe aus Stahl.
Karbidlampe aus Messing (Steigerlampe).
Bedienelemente: in der Mitte Schraube zum Öffnen, links Schraube zur Regelung der Wasserzufuhr, rechts Klappe zum Wassertank.
Karbid in Wasser produziert Acetylengas in einer wild schäumenden Reaktion.

Karbidlampen werden seit Ende des 19ten Jahrhunderts benutzt. Sie haben eine offene Flamme und einen Metallreflektor, verbreiten ein leicht gelbliches, gleichmäßiges und helles Licht. Zudem reicht der Brennstoff bei gängiger Bauart mehrere Stunden, 8 bis 10 Stunden sind ohne weiteres zu erreichen. Sie sind also anderen Lampen mit offener Flamme wie Kerzen, Petroleumlampen usw. überlegen, haben aber die Nachteile aller Lampen mit offener Flamme: die Flamme kann durch Wind gelöscht werden, es besteht die Gefahr von Verbrennungen und angebrannter Ausrüstung, und beim Vorhandensein von brennbaren Gasen können Explosionen ausgelöst werden. So können sie zum Beispiel im Kohlebergbau nur in Form von Sicherheitslampen eingesetzt werden.

Der Brennstoff bei Karbidlampen ist Acetylengas das in der Lampe aus Calciumkarbid und Wasser durch eine exotherme Rekation entsteht. Calciumkarbid (oder kurz Karbid), ist ein kalkähnlicher weißer Stein, der aus gebranntem Kalk und Koks hergestellt wird. Wird dieser mit Wasser zusammen gebracht, produziert er in einer exothermen Reaktion CaO und eine große Menge Acetylengas, das mit Luft verbrannt wird. CaO verwandelt sich mit Kohlendioxid aus der Luft langsam in Kalkstein. Acetylengas hat ein sehr geringes Gewicht, ist also leichter als Luft, und brennt sehr heiß. Es brennt fast so heiß wie Wasserstoff und wird daher auch zum Schweißen verwendet. Die zentrale Reaktion ist die folgende, die sofort abläuft, wenn Wasser und Karbid in Kontakt kommen:


CaC2 + H2O => C2H2 + CaO + Wärme + Licht


Die Lampe besitzt also einen luftdichten Behälter für das Karbid, einen Wasserbehälter aus dem das Karbid geregelt mit Wasser in Kontakt gebracht wird, einen Brenner, also eine einfache Düse für das ausströmende Gas und einen Reflektor der das Rundumlicht der Flamme in eine bestimmte Richtung lenkt.

Acetylengas verbrennt mit einer sehr heißen Flamme, tatsächlich ist es die zweitheißeste Flamme nach Wasserstoff. Dabei ist Acetylen viel leichter zu handhaben als Wasserstoff, da es weniger leicht ein explosives Knallgas bildet und auch nicht wie Wasserstoff durch gängige Behälter diffundiert. Außerdem kann man es eben aus Karbid und Wasser gut in größerer Menge herstellen. Aus diesen Gründen wurde es lange Zeit als Brennstoff für Lampen aber auch zum Schweißen in Handwerk und Industrie benutzt.

Karidlampen wurden im Bergbau, im täglichen Leben, als Fahrradlampen, Kutschenlampen, und in der Höhlenforschung eingesetzt. In der Höhlenforschung sind sie heute nicht mehr üblich, sie wurden zuerst in kleinen Höhlen wegen der Rußentwicklung verbannt, inzwischen sind sie auch in großen Höhlen durch lichtstarke LED Lampen abgelöst. Zudem wird es zunehmend schwierig Karbid zu kaufen, da es industriell nicht mehr benutzt wird und deshalb nur noch in geringen Mengen hergestellt wird. Die Blütezeit der Karbidlampen in der Höhlenforschung war in der Mitte des 20. Jahrhunderts, bis etwa Ende der 1980er Jahre. Im Bergbau wurden sie bereits in den 1950er und 1960er Jahren durch elektrische Lampen mit Bleiakkus abgelöst. Diese haben sich in der Höhlenforschung jedoch aus drei Gründen nicht durchgesetzt: sie waren teuer, die Brenndauer war begrenzt und sie konnten auf mehrtägigen Höhlentouren oder im Gelände mangels Stromanschluß nicht geladen werden, wohingegen Ersatzkarbid leicht und handlich war.

Wie alle im Bergbau eingesetzten Lampen gibt es Karbidlampen in zwei Ausführungen, eine aus Eisen oder Stahl und eine aus Messing. Die Messinglampen werden auch Steigerlampen genannt weil sie den Steigern vorbehalten waren. Steiger sind so etwas wie Vorarbeiter oder Abteilungsleiter, und vor allem waren sie für die Vermessung der neuen Gänge verantwortlich. Stahl hat jedoch ferromagnetische Eigenschaften und kann damit die Vermessung stören, wenn die Richtung mit einem Kompass gemessen wird. Messinglampen haben dieses Problem umgangen, hatten sonst jedoch keinerlei Vorteile und waren zudem deutlich teurer. Deshalb wurden sie nur von Steigern verwendet.


Karbidlampen.