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Ein Blick in eine BAUER Lichtbogenlampe
Der Lichtbogen - Blick durch die stark getönte Scheibe

Die Grundlagen des Hochstromkohle- bogens - wir nannten das "Lichtbogen"

von Gert Redlich im Juni 2016 - Wenn der Laie, also der NICHT-Kinofan durch die stark getönten Filterscheiben auf den gleißend hellen Lichtbogen eines alten historischen Kinoprojektors schaut, weiß er damit fast nichts anzufangen.

Was passiert da ? Macht der Vorführer dann auch noch das Lampenhaus dieses Projektors einen Spalt breit auf, ist jederman von der enormen Helligkeit nur noch geblendet.

Und dabei sind diese "kleinen" 1 Kilowatt oder 2 Kilowatt Lichtquellen noch gar nichts gegen eine 6 KW oder gar 10 KW Scheinwerferquelle. (Heutzutage sogar 15 Kilowatt bei den Xenon-Lampen.) Diese gigantisch hellen Scheinwerfer wurden bei der reichsdeutschen Flugabwehr eingesetzt, um in 10 Kilometern Höhe die anfliegenden Feindmaschinen anzuleuchten und dann mit optischen Geräten die genaue Höhe zu ermitteln.
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Wichtig ist die möglichst kleine punktförmige Lichtquelle . . .

Einfallender und ausfallender Strahl

Für diese Nutzung als Scheinwerfer wie auch als Projektions- lampe benötigt man einen sogenannten planparallelen Lichtstrahl. Bei den Scheinwerfern der Flugabwehr waren es gigantische ganz dünne Lichtstrahlen, die am Himmel wie dürre Leuchtfinger beeindruckend herummirrten (bis sie einen feindlichen Flieger erwischt hatten). Die Optiker hatten es bereits ganz früh herausgefunden, die Lichtquelle muß punktförmig sein, je kleiner desto besser. Doch der "Kleinheit" sind physikalische Genzen gesetzt. So richtig (nahzu unendlich) klein geht es nämlich nicht.
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. . . und der blitze blank polierte Parabolspiegel

Paralleles ausfallendes Licht

Zum Erzeugen eines absolut parallelen Lichtstrahls braucht man aber außer der Punktlichtquelle auch noch einen hochgenauen Präzisions-Parabolspiegel und manche waren bis zu 3m im Durchmesser. Der Lichtstrahl sollte ja nur 1° Öffnungswinkel haben. Auch das konnten die beiden renomierten deutschen optischen Werke Leitz und Zeiss von Anbeginn, also lange vor dem 2. Weltkrieg, bereits weltweit einmalig gut.

In den legendären deutschen Kinoprojektoren von Zeiss/Ikon-Ernemann und Eugen Bauer lag die Lichtausbeute weit über dem weltweiten Durchschnitt. Das  Alles hatte auch seinen Preis.
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Eine Lichtquelle so klein wie möglich und so hell wie möglich ....

Eine viel zu große 500Watt Schmalfilm Projektionslampe
eine 5000Watt Scheinwerferlampe für Film und Bühne

Bei den Glühbirnen oder Glühfaden-Leuchtmitteln ist diese Forderung nach oben zu den hohen Lichtstärken recht schnell begrenzt. Auch wenn es in den Filmstudios für Filmaufnahmen oder in den Fernsehstudios richtig dicke 10 KW Scheinwerfer gab und gibt, die machen alle ein breit bzw. weit aufgefächertes Streulicht.

Präzisions-Punktlicht war und ist hier gar nicht gefragt. Auch die modernen 20KW (oder mehr) "Wannen" sollen große Flächen möglichst gleichmäßig ausleuchten. Über die ganz speziellen Anforderungen von zusätzlichem Kunstlicht bei Fernsehaufnahmen am hellichten Tage finden Sie etwas bei unseren Aktionen auch hier im Studiobetrieb.
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Ein Lichtbogen könnte es "machen", dieses Punktlicht ....

Einen kleinen kurzen Lichtbogen können Sie erzeugen, indem Sie die beiden Überbrückungs-Hilfs-Kabel an einer Autobatterie mal kurz zusammehalten. Dann knallt es laut und es blitzt mal kurz, weil Sie es in der Regel sofort fallen lassen.

Während meiner Sturm und Drang Phase so um 1975 war ich beauftragt, die Licht- und Tonanlage in der Diskothek "JOY" in Mainz zu installieren. Während meiner Abwesenheit war dort ein Hauselektriker am Werkeln und hatte vermutlich in der unter Spannung stehenden Drehstrom-Hauptverteilung gearbeitet. Und dabei ist er mit seinem dicken Schraubendreher vermutlich abgerutscht und hatte die 85 Ampere Drehstrom Panzersicherung herausgefordert.

Jedenfalls waren sein Gesicht und seine Hände völlig verbrannt, sein Arbeits-Kittel wie von einem Schrotgewehr durchlöchert und die geschmolzenen Kupferperlen der lädierten Stromschiene waren noch in 3m Abstand an der Wand eingebrannt. Er war dann 2 Monate in der Intensivstation in Ludwigshafen und wird diesen Lichtbogen nicht mehr vergessen.

Doch das sind immer noch keine richtigen hellen (dauerhaften) Lichtbögen, wie sie ein Heinz Beck bei der AEG erfunden oder erdacht hatte.

Er hatte herausgefunden, der elektrische Strom (bzw. die extrem hohe Stromstärke in Ampere) macht dort die "Musik", also die gewünschte Helligkeit. Darum spricht der Physiker bei dieser Art von Lichquellen auch vom Beck-Licht.
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Und über dieses Beck-Licht hat Professor Wolfgang Finkelnburg in Buch geschrieben und zwar bereits 1947

Ich bin über dieses Buch gestolpert, weil es weltweit fast nichts "Gescheites" über die Entwicklung der Kohlebogenlampe gibt. Und dieses deutsche Buch wurde sogar in Japan beworben, ganz besonders erstaunlich.

Auf über 220 Seiten hat Prof. Wolfgang Finkelnburg so gut wie das gesamte Wissen der damaligen Zeit zusammengefaßt und physikalisch wissenschaftlich untermauert. Nach bisherigem Wissen ist da auch nichts Bedeutsames mehr hinzugekommen.

Bereits in 1955 kamen die ersten Xenonlampen auf den Markt zwar in die Kinos. Auch daran hatte sich sehr lange fast nichts mehr geändert, außer daß diese Xenon-Technik bis etwa 15 Kilowatt "aufgebohrt " werden konnte.

Erst in 2015 und 2016 kamen als völlig neuartige Technologie die ersten richtig hellen LED Punktstrahler auf den Markt. Wie haben hier einen 50 Watt LED Strahler im Hof, der jeden 500 Watt Halogenstrahler zu einer mikrigen Funzel degradiert.
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Die Besonderheiten dieses Buches

Das Büchlein mit seinen 220 Seiten stammt aus einer Zeit vor 70 Jahren (1947), als die deutschen Druckereien sich das Papier noch "zusammeschrotteln" mußten. Weiterhin mußte sowieso erst mal eine Genehmigung - zum Drucken überhaupt - bei der Militärverwaltung "besorgt" werden, sonst gab es weder Papier noch Druckerfarbe.

Gedruckt wurden dann gerade mal 1.500 Exemplare - es war eine hochtechnische Publikation - an der die Amerikaner vermutlich selbst ein sehr großes Interesse hatten.
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So ist das Papier blockweise qualitativ und von der Farbe sehr unterschiedlich, von ganz dünn bzw. zerbrechlich bis schneeweiß, dafür aber klebrig. Unser Scanner hatte dicke Probleme, wenn auf einmal bis zu 8 Seiten gleichzeitig eingezogen wurden. Auch ist die Druckqualität von satt bis dürftig wiederum ein Problem für die OCR-Texterkennung. Also war wieder mal viel Geduld angesagt.
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Zu diesem Buch aus 1947 gibt es jede Menge zu ergänzen, weil der Verfasser, der "Herr Professor" das einfach voraussetzt. Aus meiner Erfahrung mit meinem Studium an der TH Darmstadt  ist das immer wieder sehr frustrierend, "Alles" und "Jedes" nachzuschlagen. Damals zu meiner Zeit gabs kein google oder bing. Auch das komfortable Verlinken war ein Traum. Es war einfach nur mühsam.

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