deel 1: vroege ontwikkelingen

zonder de technologische en zakelijke flair van één man – Thomas Edison – zou de wereld er vandaag heel anders uitzien. In de 19e eeuw was de reis naar het licht een schaduwrijke opeenvolging van gebeurtenissen.

Het belang van de lamp – of lamp, zoals het bij ingenieurs bekend is – dat de uitdrukking in de taal is ingevoerd als synoniem voor uitvinding. Maar de weg naar suprematie was een slordige straatstrijd gedomineerd door een man – Thomas Alva Edison – die, ondanks al zijn visionaire vermogen en zakelijke scherpzinnigheid, niet had kunnen voorspellen dat een eeuw later, zijn ontwikkeling van een idee dat de wereld verlicht zou worden vrijwel achterhaald door de opkomst van licht-emitterende diode technologie.

in een van de meest nette wendingen van het technologische lot, heeft de zogenaamde “uitvinding” van de lamp nooit een “gloeilampmoment” gehad. Zoals bij zoveel kritische innovaties die verstrekkende effecten hadden in de commerciële en culturele ontwikkeling van de mensheid, was de gloeilamp – of meer specifiek hier, de ‘gloeilamp’ – het product van een reeks onafhankelijke en incrementele doorbraken door ingenieurs en wetenschappers gescheiden door zowel tijd en geografie. Hoewel het de grote Amerikaanse uitvinder en ondernemer Edison is die conventioneel de lauweren krijgt voor het in de wereld brengen van de lamp, zegt Smithsonian Institution curator emeritus Bernard s Finn dat we een van onze belangrijkste ontdekkingen hebben verfijnd sinds de vroege mensen leerden dat gecontroleerd vuur zowel licht als warmte kon produceren.Edison ‘ s rol in het licht brengen van de moderne wereld was als ontwikkelaar van ideeën van andere ingenieurs die hem in de 19e eeuw voorgingen. “Het was Thomas Edison die met een commercieel levensvatbare oplossing kwam,” zegt Finn. In 1879, op oudejaarsavond, verlichtte Edison zijn laboratorium in Menlo Park – een display zichtbaar voor meer dan 20 mijl – en het tijdperk van elektrische verlichting werd letterlijk ingeschakeld. Altijd klaar met een soundbite, Edison voorspelde dat elektrisch licht zou worden “zo goedkoop dat alleen de rijken kaarsen branden”.de werkelijke waarde van Edison ‘ s prestatie was dat het het einde markeerde van een voorlopige fase in het creëren van licht uit elektriciteit door de gloeilamp als de koploper-technologie te vestigen. In Edison ‘ s elektrische licht: De kunst van de uitvinding, historici Robert Friedel en Paul Israel citeren 22 uitvinders van gloeilampen voor Edison en toch plaatsen hem nog steeds stevig aan het hoofd van de familie. Dit is te wijten aan de combinatie van drie kritische factoren Edison kreeg gelijk gelijktijdig: het gloeiende materiaal, hoge vacuüm niveaus en hoge weerstand.het was de laatste van deze drie die Edison beter begreep dan zijn voorgangers. Met een hoge weerstand, warmte (en dus licht) zou opbouwen in het element in plaats van de voedingsdraden afkomstig van externe elektrische generatoren. Na het testen van honderden materialen, zegt Finn, “vestigde hij zich op een dunne strip – of gloeidraad – van koolstof”. Omdat de gloeidraad zou branden bij blootstelling aan lucht, moest de glazen behuizing of ‘bol’ worden geëvacueerd door een vacuümpomp. Vroege versies van de gloeilamp (het woord komt van het Latijnse ‘incandescens’, wat ‘gloeiende’ betekent) hebben een ’tip’ die aangeeft waar de pomp oorspronkelijk was aangesloten. In 1881 was er een standaard connector aan het elektrische uiteinde, waar de lamp nu in een stopcontact kon worden geschroefd en kon worden in-en uitgeschakeld.het was door op de schouders van degenen die voor hem gingen te staan dat Edison zo ver in de toekomst van elektrisch licht kon kijken. Hij genadeloos verfijnde innovaties van andere wetenschappers zoals Humphry Davy, James Bowman Lindsay, Moses g Farmer, William E Sawyer, Joseph Swan en Heinrich Göbel, wiens ideeën waren commercieel onpraktisch. Zich realiserend dat platina een te dure grondstof was om in elektrische verlichting te worden gebruikt, volgde hij de Laan van een koolstof-gecoat bamboe filament (anekdotisch, hij had het idee van het gebruik van bamboe van het observeren van zijn hengel tijdens een excursie om een eclips te kijken).hij reed en dealde ook, schepte patenten op van andere ingenieurs, terwijl hij strategische allianties vormde, vooral met zijn Britse concurrent, Joseph Swan (die in veel opzichten een even belangrijke speler was, wiens huis als eerste door een gloeilamp werd verlicht). Edison verzekerd aanzienlijke financiële steun van zowel de Vanderbilt familie – de rijkste in Amerika, hebben hun geld verdiend in de scheepvaart en de spoorwegen-evenals de corporate financier J. P. Morgan. Toch was het vooral door puur visionaire vindingrijkheid dat de man met meer dan duizend patenten op zijn naam de drijvende kracht werd achter de verlichting van de 20e eeuw.

deel twee: marktdominantie

gedurende een groot deel van de 20e eeuw leek de gloeilamp geen serieuze uitdager te hebben. Maar met de toenemende druk om de energie-efficiëntie te verbeteren, in de laatste decennia was het schrijven aan de muur.in 1835 demonstreerde de Schotse uitvinder James Bowman Lindsay zijn vroege versie van constant electric light met de bewering dat hij door het gebruik van deze technologie in staat was om “een boek te lezen op een afstand van anderhalve meter”. Hij had nauwelijks kunnen verwachten dat de gloeilamp, waaraan hij zoveel had bijgedragen, binnen een eeuw nacht in dag zou veranderen. Het zou ons leven verlichten, kantooruren verlengen en voetbalstadions laten gloeien in het donker. Het zou zorgen voor veiligheid en verlichting voor openbare gebouwen en zoeklichten om oorlogstijd luchtafweerwapens te begeleiden. Wegen zouden worden verlicht om de niet aflatende opkomst van de auto tegemoet te komen en ‘ s nachts-klaar luchthavens zou een revolutie in het internationale vrachtvervoer.

met het begin van de 20e eeuw kwam een ongekende kans voor ontwikkelaars van de nieuw opgerichte gloeilamp. De toepassingen waren grenzeloos, variërend van de uiterst bescheiden (zoals fietskoplampen) tot de nationale infrastructuur (zoals Wegverlichting). Het veld was open en de markt werd al snel overspoeld met fabrikanten in de hoop om geld in op de goudkoorts in kunstverlichting.maar tegen Kerstmis 1924 werden bekende namen als Osram, Philips en General Electric nerveus. Dit was omdat de markt, terwijl booming, werd steeds onvoorspelbaar. Na het zien van zijn omzet tuimelde van 63 miljoen eenheden in 1922-23 met meer dan de helft in het volgende jaar, het hoofd van Osram, William Meinhardt, stelde voor dat hij een ontmoeting met zijn concurrenten overeen te komen over handelsprincipes die hun toekomst zou beschermen. Terwijl Kerstboomlichten de Zwitserse stad Genève ontstoken, op 23 December 1924, de top Messing van de wereldwijde gloeilamp productie gemeenschap samenspannen om het Phoebus kartel te vormen om quota en gebieden vast te stellen, kennis te delen en overeenstemming te bereiken over normen (zoals de Edison schroef-in connector).

toch was de verborgen agenda de bescherming van inkomsten in een markt waar fabrikanten het slachtoffer werden van hun eigen succes. Zelfs in het derde decennium van de 20e eeuw was de productie van gloeilampen zo geavanceerd dat eenheden een operationele levensduur hadden van 2.500 uur, wat betekent dat het jaren duurde voordat eenheden moesten worden vervangen. Een van de belangrijkste (en nog minder uitgezonden) resultaten van de “Conventie voor de ontwikkeling en vooruitgang van de internationale Gloeilampenindustrie” was dat de levensverwachting zou worden beperkt tot 1000 uur. Om ervoor te zorgen dat bedrijven aan de nieuwe regelgeving inzake veroudering voldeden, waren ze verplicht om hun producten voor onafhankelijke tests in Zwitserland te sturen. Als de producten weergegeven ongewenste levensduur, fabrikanten geconfronteerd met zware boetes.ondanks het feit dat het kartel opzettelijk de technologische ontwikkeling stagneerde, kreeg de gloeilamp grip als een van de grote innovaties van die tijd. Tegen het einde van de Eerste Wereldoorlog, met de kosten van elektriciteit kelderen, het was ook een serieus alternatief voor gasverlichting.Edison had het niet mis toen hij zei dat alleen de rijken kaarsen zouden verbranden. Volgens onderzoeksgegevens gepubliceerd door Fouquet en Pearson, de kosten van kunstlicht was gedaald door de eeuwen heen van duizenden pond per lumen uur tot fracties van een cent als we geëvolueerd van het gebruik van handgemaakte kaarsen aan massa geproduceerde lampen. Deze daling van de kosten leidde ertoe dat de consumptie van kunstlicht in de 20e eeuw 100.000 keer meer was dan in de 18e eeuw.energie en licht waren zo overvloedig dat de markt het zich kon veroorloven om zelfgenoegzaam te worden. Het wolfraamgloeidraad kon de hit absorberen van opkomende fluorescerende ‘strip-light’ – technologie die verscheen in fabrieken en kantoren. De kosten van het voeden van kunstlicht waren zodanig dat er geen echte druk was om de status quo te veranderen tot de oliecrisis van het midden van de jaren 1970. dit leidde tot de opkomst van de compacte fluorescerende gloeilamp (CFL), die met energie-efficiëntie vijf keer groter dan de gloeitechnologie maakte het een serieuze uitdager. Toen Philips en Osram ze begin jaren tachtig op de markt brachten, ontstonden de eerste scheuren in gloeiende suprematie.

efficiëntie werd het modewoord. Nieuwe technologieën stonden in de rij om het volgende grote ding te zijn. Het ondenkbare begon te gebeuren: regeringen waren wetgeving aan het aannemen om de gloeilamp geleidelijk uit te bannen.

deel drie: de LED-revolutie

met de gloeilamp nu in feite een dinosaurus en alle ogen op opkomende LED-technologie als een milieu wondermiddel, de volgende evolutionaire fase van de verlichting is alles over efficiëntie en wetgeving.

volgens gloeilampenfabrikant Philips is verlichting vandaag goed voor 19 procent van het wereldwijde elektriciteitsverbruik. Aangezien gloeilampen in feite maar liefst 95 procent van hun energie verspillen die warmte produceert in plaats van licht, is er een enorm potentieel voor energiebesparing in een wereld waar steeds meer wetgeving wordt uitgevaardigd om de vraag naar grondstoffen te verminderen. Kijkend naar de Amerikaanse gloeilampenmarkt in 2010 – rond de tijd dat de uitfaseringswetgeving van gloeilampen over de hele wereld werd opgesteld-werden er acht miljard lampen verkocht, waarvan de helft gloeilampen waren, met nauwelijks 10 procent LED ‘ s.

op dat moment leken de consumenten niet voorbereid op de LED-revolutie, ondanks het feit dat onderzoek van de Universiteit van Cambridge voorspelde dat de potentiële energiebesparingen bij het overschakelen op LED ‘ s “enorm”zouden zijn. In het onderzoekspaper, getiteld ‘Lighting for the 21st century’, wordt herhaald dat in het Verenigd Koninkrijk verlichting meer dan een vijfde van alle elektriciteit verbruikt die wordt opgewekt in elektriciteitscentrales en dat LED ‘ s potentieel hebben om dit cijfer met ten minste 50 procent te verminderen. Statistieken van het Amerikaanse Ministerie van energie het eens, het schatten dat in 2025, “solid state verlichting zoals LED’ s zou kunnen verminderen van de wereldwijde hoeveelheid elektriciteit die wordt gebruikt voor verlichting met 50 procent en zou kunnen elimineren 258 miljoen ton koolstofuitstoot, verlichting van de behoefte aan 133 nieuwe centrales en resulteren in cumulatieve financiële besparingen van meer dan honderd miljard dollar”.

met algemene instemming dat er enorme energiebesparingen te behalen zijn, lijkt de wereld klaar voor spontane verandering in hoe we het verlichten. Toch is die voorspelde marktrevolutie traag en terughoudend geweest, waardoor overheden in actie zijn gekomen om de verandering in onze productie-en consumptiepatronen te versnellen. De EU heeft de afgelopen tien jaar geleidelijk verschillende soorten gloeilampen verboden, met in September de uitfasering van halogeen – en compacte fluorescentielampen (CFL ‘ s) – in feite het einde van de gloeilamp zoals we die kennen.

De Energy Saving Trust gebruikt meer gemeten tonen, wat zegt dat we historisch gezien misschien “weinig zorgen” hadden over het feit dat “gloeilampen slechts 10% efficiënt waren… de afgelopen jaren is er een heel andere houding ten opzichte van Verlichting ontstaan”. In haar Witboek ‘het juiste licht’ zegt de Trust dat deze nieuwe houding slechts gedeeltelijk wordt gedreven door wetgeving, waarbij goodwill uit de “groeiende publieke waardering van de rol die goede verlichting kan spelen bij de verbetering van hun huizen” de rest van de marktverschuiving levert.de realiteit is dat de industrie en de huishoudens nu pas serieus een stapsgewijze verandering beginnen te ondergaan, gedreven door de wens om energie-efficiënte opkomende technologieën zoals LED ‘ s in te voeren ten koste van gloeilampen en nu ook halogeen-en compacte fluorescentie.vandaag de dag is Groot-Brittannië, ondanks zijn langdurige armworstel over Brexit-onderhandelingen, nog steeds lid van de Europese Unie en worden we geconfronteerd met wat de media hebben gekozen om te omschrijven als een ‘ban voor lampen’, waarbij de meer prikkelbare dagbladen routinematig verslag uitbrengen over de (grotendeels onbestaande) openbare opslag van gloeilampen als een waarborg tegen een toekomst die door LED ‘ s wordt verlicht. Het bezwaar is onduidelijk, afgezien van een vaag gevoel dat LED-verlichting niet zo ‘warm’ is als gloeiend. Dit ‘bulb ban’ is eigenlijk een reeks Europese ontwerp-regelgeving over efficiëntie die de verwijdering van wolfraam halogeen en CFL ‘ s als lichtbronnen tegen 2020 zal zien.

in het kader van de herziening van haar wetgeving inzake ecologisch ontwerp heeft de EU de noodzaak bekendgemaakt dat vervangingslichtbronnen een minimaal rendement van 85 lumen per watt en een maximaal stand-byvermogen van 0,5 W. eisen inzake ecologisch ontwerp zijn verplicht voor alle standaardlampen, fluorescentielampen en spots die in de EU worden verkocht. In deze verordeningen worden energie-efficiëntievereisten en andere factoren vastgesteld, zoals de levensduur van de bol, de opwarmtijd en de energie-etikettering. Volgens de EU “zouden de elektriciteitsrekeningen van huishoudens met energie-efficiënte verlichting met 25 euro per jaar kunnen dalen. Door een halogeenlamp te vervangen door een LED, bespaart u tot €100 over de levensduur van het product van ongeveer 20 jaar. Energie-efficiënte verlichting zou voldoende energie kunnen besparen om 11 miljoen huishoudens een jaar lang van stroom te voorzien en de uitstoot van 12 miljoen ton CO2 in Europa te voorkomen.”

toch is niet iedereen zo enthousiast over de voordelen van LED-vervangingstechnologie of de eisen inzake ecologisch ontwerp, waarbij de entertainmentindustrie zegt dat de EU-richtlijn de doodsklok zal luiden voor dramatische verlichting. De CEO van de Duitse podiumverlichting bedrijf GLP, Udo Künzler, voorspelt “uitsterven voor theaters, concertzalen en andere delen van de podiumkunsten, omdat geen wolfraam armaturen en veel LED-gebaseerde entertainment armaturen niet lijken te voldoen aan deze eisen”.om de professionele podiumverlichting te beschermen, hoopt hij de Europese Commissie ervan te overtuigen een uitzondering voor onze industrie te bekrachtigen. Er is geen tijd te verliezen. We moeten als een Verenigde industrie optreden om te voorkomen dat deze voorstellen in de wet worden verankerd”.