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CARL AUER VON WELSBACH - Das Lebenswerk eines österreichischen Genies

Carl Auer von Welsbach wurde am 1. September 1858 als Sohn des Direktors der Österreichischen Nationaldruckerei in Wien geboren. Nach der Volksschule besuchte Auer zunächst ein Gymnasium, entdeckte aber bald seine Vorliebe zu den Naturwissenschaften, vor allem aber zur Physik, und wechselte so in die Realschule in der Josefstadt, wo er auch die Reifeprüfung ablegte. Nachdem Auer den Präsenzdienst als Einjährig-Freiwilliger geleistet hatte, begann er an der Universität Wien Mathematik, allgemeine organische und anorganische Chemie, allgemeine und technische Physik und Wärmetheorie zu studieren. Bald aber wechselte er an die Universität Heidelberg, wo er im Laboratorium Professor R.W. Bunsens mit Untersuchungen an den Seltenen Erden begann, zusätzlich aber auch in die von Prof. Bunsen begründete Spektralanalyse (Spektroskopie) eingeführt wurde, welche bestimmend für seine folgenden Forschungsarbeiten sein sollte. Auch der von Bunsen entwickelte sogenannte. Bunsenbrenner sollte eine wichtige Komponente für Auers Gasglühlicht werden. Schließlich kehrte Auer nach Wien zurück, wo er als unbezahlter Assistent im Laboratorium von Professor Lieben, einem Schüler von Professor Bunsen, tätig war. Auer beschäftigte sich intensiv mit den chemischen Trennmethoden der Seltenerdelemente. Unter dem Begriff Seltene Erden versteht man eine Anzahl erdartiger Sauerstoffverbindungen von Elementen, die ausschließlich gruppenweise miteinander verbunden sind und sich dermaßen ähneln, so daß die bis zu diesem Zeitpunkt gebräuchlichen Trennverfahren in diesem Falle versagten. Zwischen 1882 und 1884 veröffentlichte Auer an der Wiener Akademie die Abhandlungen "Über die Seltenen Erden des Gadolinits von Ytterby" und "Über die Seltenen Erden". In Fortsetzung seiner Arbeiten gelang es Auer von Welsbach, das bisherige vermeintliche Element Didym mittels einem von ihm neu entwickelten Trennverfahren für Seltene Erden, der Fraktionierten Kristallisation, zu zerlegen. Dieses Didym bestand nämlich aus zwei Elementen. Diese neu entdeckten Elemente benannte Carl Auer von Welsbach Praseodymium, und Neodymium (1885). Das selbe Verfahren ermöglichte ihm die Auftrennung und damit Entdeckung von zwei weiteren Elementen nämlich Ytterbium und Lutetium (1905) Um das auffallende Strahlungsvermögen dieser Elemente, wie überhaupt der Seltenen Erden, besser beobachten zu können, tränkte Auer Baumwollfäden mit Salzen dieser Elemente und brachte diese Fäden in die Flamme des Bunsenbrenners. Und so war nichts anderes als das Gasglühlicht erfunden worden, welches die bisher gebräuchlichen auf Kohlenstoff basierenden Lichtspender, wie etwa der Kienspan, die Tranlampe, die Kerze, Petroleum, Leuchtgas und die Kohlenfadenlampe Edisons ersetzte. Erstmals lernte man wirkliche Lichtspender kennen, denn Licht war bisher nur als Abfall der Wärmeerzeugung und der Verbrennung bekannt gewesen. Die Geburtsstunde des Auerstrumpfes war gleichzeitig die Geburtsstunde der modernen Lichtwissenschaft und Lichttechnik. Bald darauf begann man mit der industriellen Herstellung der Glühstrümpfe und somit wurde durch Carl Auer von Welsbach auch die Industrie der Seltenen Erden begründet. Die Mängel der frühen Glühstrümpfe, wie deren Zerbrechlichkeit, die kurze Einsatzdauer sowie das kalte, grünliche Licht und der relativ hohe Preis, drängten Auer zu weiteren Versuchsreihen auf diesem Gebiet. Nachdem sich also die Salze des Zirkons und des Lanthans für die Herstellung der Glühkörper als wenig geeignet herausgestellt hatten, verwendete Auer an ihrer Stelle Thoriumoxid mit einem Zusatz von Ceroxid, was im wesentlichen auch heute noch der Zusammensetzung der Glühkörper entspricht. Das Auer-Licht kam im richtigen Augenblick, denn parallel zum Auer-Licht ging die Elektrizität daran, mit der von Edison entwickelten Kohlenfadenlampe dem Gas den Kampf anzusagen. Doch nichtsdestotrotz siegte vorläufig das wesentlich wirtschaftlichere und bessere Auer-Licht. Aber auch den geretteten Gaserzeugern wurde Angst und bange, denn das Auer-Licht spendete viermal soviel Licht bei halbem Gasverbrauch. Aus dem Chemiker Carl Auer von Welsbach war mittlerweile gemäß seinem Wappenspruch; PLUS LUCIS-(Mehr Licht); ein Lichttechniker geworden. Er erkannte die Mängel der Kohlenfadenlampe und beseitigte sie durch die Erfindung der ersten Metallfadenlampe der Osmium-Lampe (erst später wurde Wolfram als Element mit dem höchsten Schmelzpunkt herausgefunden). Auch hier schuf er besseres Licht bei halbem Energieverbrauch und so stand dem Siegeszug der Osmiumlampe als Metallfadenlampe und somit des elektrischen Lichts nichts mehr im Wege. Als Rohstoff für die Gewinnung der Seltenen Erden erwies sich Monazitsand als geeignet. Wie schon erwähnt kommen die Seltenen Erden stets in engster Verbindung miteinander vor, die Glühkörpererzeugung benötigte aber hauptsächlich Thoriumoxid und nur eine geringe Menge an Ceroxid. Also galt es auch die Überschüsse wirtschaftlich zu verwerten. Auers diesbezüglichen Experimente führten zur Erfindung des Auermetalls, einer Legierung von Cer mit Eisen, die durch Schmelzflußelektrolyse hergestellt wird und allgemein als Auermetall, Cereisen oder Zündstein bekannt ist und auch heute noch als funkenerzeugendes Medium in Feuerzeugen Verwendung findet. Seit damals wird Original Auermetall von der ebenfalls von Carl Auer von Welsbach gegründeten heutigen Treibacher Auermet GesmbH hergestellt und von Althofen in Kärnten in alle Welt exportiert. Der zu Ansehen und Wohlstand gekommene Auer kaufte sich in Kärnten, in der Nähe der von ihm gegründeten Treibacher Chemischen Werken, ein Gut und errichtete sich ein Schloß. Hier führte er in seinem eigenen Laboratorium die Forschungen fort. Durch seine Firmengründungen in Österreich, Deutschland, Frankreich, England, USA, Canada hat er mit seinen Erfindungen und Entdeckungen Millionen Arbeitsplätze geschaffen. Das Gebiet um Althofen verdankt ihm nach dem dramatischen Niedergang der Eisenindustrie am Ende des 19.Jahrhunderts die Entwicklung hin zu einer blühenden Industrie- Handels- und Gewerbe- Region. Carl Auer von Welsbach erhielt zahlreiche Auszeichnungen und Ehrungen wie den Siemensring und fünf Ehrendoktorate Auch wurde ihm die Würde des Ehrensenators der Universität Heidelberg. verliehen Schließlich wurde er von Kaiser Franz Josef als Freiherr Auer von Welsbach in den erblichen Adelsstand erhoben. Dr.Carl Auer von Welsbach starb am 4. August 1929 kurz vor dem 71. Geburtstag auf seinem geliebten Schloß Welsbach bei Meiselding, vor nunmehr 70 Jahren. Zum Gedenken an diesen bedeutendsten österreichischen Erfinder und Entdecker, Firmengründer und Wohltäter wurde ein in Althofen neben der Pfarrkirche ein Museum eingerichtet (geöffnet vom 1.Mai bis 26.Oktober täglich außer montags von 10-17 Uhr)

 

Herrn Dr. Carl Freiherrn Auer von Welsbach
zum
70. Geburtstag 1. September 1928


Hochverehrter Herr Jubilar!

Anderthalb Jahrzehnte sind verflossen, seit die Deutsche Chemische Gesellschaft Ihnen die größte Auszeichnung verliehen hat, die sie zu vergeben vermag, die Ernennung zum Ehrenmitglied. Mit Stolz betrachten wir Sie seit jener Zeit in besonders hohem Sinn als zu unserer Gesellschaft gehörig, und so bietet der heutige Tag, an dem Sie das siebente Jahrzehnt vollenden, uns willkommenen Anlaß, dieses Jubiläum im Geiste mit Ihnen zu feiern und uns Ihr Leben und Ihr Werk bis zu diesem zeitlichen Markstein in Erinnerung zu rufen.

Selten war es einem Manne vergönnt, beide Gebiete unserer Wissenschaft, die reine Forschung und die industrielle Anwendung, mit den Gaben seines Talentes so außerordentlich zu befruchten und auf beiden so reiche Ernten reifen zu sehen. Ihr Name als der eines der führenden Techniker der Gegenwart ist jedem Laien geläufig. Die Erfindung des nach Ihnen benannten Gasglühlichts lenkte die Beleuchtungsindustrie in neue Bahnen und hat es allein ermöglicht, daß sich das Leuchtgas im Konkurrenzkampf mit der damals neu aufgetauchten elektrischen Lichttechnik zu behaupten vermochte. Auch heute noch wird das Gasglühlicht in einer Anzahl von Ausführungsformen in allen Erdteilen verwendet, und trotz der jahrzehntelangen Arbeit, die Wissenschaftler und Techniker seiner Ausgestaltung gewidmet haben, ist bei Verwendung gasförmiger und flüssiger Brennstoffe zur Beleuchtung das von Ihnen gefundene Prinzip des Glühlichts unverändert geblieben. Aber auch die elektrische Beleuchtungstechnik hat Ihrem erfinderischen Geist einen wichtigen Anstoß zu danken: Sie haben es verstanden, das Osmium in Fadenform zu bringen und damit die erste praktisch verwendbare Metallfadenlampe herzustellen. Damit war der Grund gelegt, auf dem später die Glühlampenindustrie die Wolframfadenlampe zu ihrer beherrschenden Stellung entwickelt hat. Und noch auf einem dritten Gebiet hat sich Ihr Blick für technische Verwendungsmöglichkei-ten glänzend bewährt: die von Ihnen erfundenen pyrophoren Legierungen aus Eisen und seltenen Erden haben in Feuerzeugen vielgestaltiger Art Weltverbreitung erlangt.

Es waren keine Zufallserfolge, die Ihnen auf industriellem Gebiet beschieden waren. In unermüdlicher Arbeit wußten Sie die zahllosen Schwierigkeiten, die Ihnen die Tücke der Objekte und der Widerstand der stumpfen Welt boten, zu besiegen, und der fruchtbare Nährboden Ihrer großen Erfindungen war und blieb die Tätigkeit im wissenschaftlichen Laboratorium.

Haben Ihre praktischen Erfolge Ihren Namen in der ganzen Welt berühmt gemacht, so sichern Ihre rein wissenschaftlichen Entdeckungen Ihnen den Rang unter den größten Meistern der anorganischen Chemie, und wir verehren in Ihnen den echten Nachfahren Ihres Lehrers Bunsen, dessen Spuren Sie auch in Ihren spektroskopischen Arbeiten gefolgt sind. Auf einem der schwierigsten Gebiete, dem der seltenen Erden, haben Sie höchste Erfolge aufzuweisen. Sie haben neue scharfsinnige Methoden in die analytische Chemie der seltenen Erden eingeführt und dadurch ungeahnte Trennungsmöglichkeiten eröffnet. Ihnen gelang der Nachweis, daß das Didym aus zwei Elementen besteht, denen Sie die Namen Praseodym und Neodym gaben. In ganz derselben Weise verdankt die Wissenschaft Ihnen die erste Erkenntnis, daß auch das alte Ytterbium nicht einheitlich ist, sondern ein zweites Element, das Cassiopeium, enthält. So haben Sie die Zahl der uns bekannten chemischen Elemente um zwei erhöht, ein Erfolg, den auch die frühere, noch vielfach Neuland erschließende Generation von Chemikern als außerordentlich gepriesen hätte, und der zu Ihrer Zeit, als das Gebiet chemisch schon so gründlich durchforscht war, aber das Hilfsmittel der Röntgenspektrosko-pie noch nicht zur Verfügung stand, ganz besonders hoch einzuschätzen war.

Nach der Entdeckung der radioaktiven Substanzen, von denen einige nach ihren chemischen Reaktionen zu den seltenen Erden zu zählen sind, haben Sie die unvergleichliche Erfahrung, die Sie auf diesem Gebiet besitzen, in den Dienst der neuen Forschungsrichtung gestellt. Von den vielen kostbaren radioaktiven Präparaten, die Sie aus großen Mengen von Ausgangsmaterial in früher nicht bekannter Konzentration gewannen und deren weitere Untersuchung Sie dem Wiener Institut für Radiumforschung überließen, sei nur das von Ihnen isolierte, an Ionium besonders reiche Thorium erwähnt. Ist es doch außer den bekannten radioaktiven Bleiarten der einzige Stoff, bei dem es gelungen ist, die von der Isotopenforschung vorausgesagten Schwankungen im Verbindungsgewicht experimentell festzustellen.

Dies führt uns zu der Seite Ihres Wirkens, deren sich Gelehrte vieler Länder heute mit besonderer Dankbarkeit erinnern, Ihrer steten Hilfsbereitschaft, wo es galt, die Forschung anderer zu unterstützen. Das Gebiet der seltenen Erden, nur von wenigen Experimentalforschern beachtet, als Sie es zu Ihrem Spezialstudium erwählten, steht heute für Fragen des Atombaues im Mittelpunkt theoretischen Interesses, und reinste Präparate sind die Vorbedingung für viele grundlegende Untersuchungen. Sie haben als Frucht jahrelanger Mühen die ganze Reihe seltener Erden in unvergleichlicher Reinheit dargestellt, und wann immer ein Fachgenosse sich an Sie wandte mit der Bitte, ihm für wissenschaftliche Zwecke Proben Ihrer Schätze zu überlassen, haben Sie diesem Wunsch in großzügiger Weise entsprochen. Gewaltig ist die Zahl der Arbeiten, nicht nur in Österreich und Deutschland, sondern auch im Ausland, die mit Ihrem Material seltener Erden ausgeführt worden sind, und für Chemie und Physik gleich wichtige Ergebnisse konnten nur dank Ihrer selbstlosen Unterstützung gewonnen werden.

So verehren wir heute in Ihnen nicht nur den unbestrittenen Meister in Wissenschaft und Technik, sondern auch den tatkräftigen Förderer fremder Untersuchungen, der stets bereit war, seine eigenen mühevollen Arbeiten aufgehen zu lassen in neuen wissenschaftlichen Zusammenhängen, mit jener Bescheidenheit und Zurückhaltung, die Sie auch im Leben geübt haben und die Sie ebenso auszeichnet wie die Überlegenheit Ihrer Fähigkeiten und der Glanz Ihrer eigenen berühmten Arbeiten. In diesem unpersönlichen Dienst an der Wissenschaft nicht weniger als in den Leistungen, die Ihren Namen unsterblich gemacht haben, sind Sie uns Vorbild und Führer, und unser Wunsch am heutigen Tag geht dahin, daß Sie der Deutschen Chemischen Wissenschaft und der Deutschen Chemischen Gesellschaft noch lange in unveränderter Frische als eine Ihrer größten Zierden erhalten bleiben mögen.

Berlin, den 1. September 1928
Die Deutsche Chemische Gesellschaft

 

Bahnbrechende Entdeckungen in der Beleuchtungstechnik

Die drei großen Kulturleistungen des Feuers für die frühe Menschheit sind das Kochen, das Heizen und das Leuchten. Im Laufe der Zeit löste sich diese Einheit auf und trat auseinander: In die Richtung des Heizens und Kochens und in jene der Beleuchtung. Es entwickelte sich auf Grund von Erfahrungen eine Kenntnis der Holzarten nach ihrer spezifischen Leuchtkraft, die durch den unterschiedlichen Harzgehalt hervorgerufen wurde. Dem Kienspan folgte bald die Fackel, doch die entscheidende Erfindung gelang erst mit der Herstellung der Kerze. Der Docht diente von nun an ausschließlich als Brennstelle, die den zu ihrem Unterhalt erforderlichen Brennstoff aus dem getrennten Brennstoffreservoir bezog. Diese kultivierte Leuchtflamme blieb bis zum 18. Jahrhundert im wesentlichen unverändert, doch und 1800 setzte die "Rationalisierung" des Dochtes ein. Da die Arbeitszeit durch die Einführung der mechanisch gemessenen Uhrzeit im 16. Jahrhundert zu einer festgesetzten Stunde begann und endete, war die künstliche Beleuchtung von großer Bedeutung. Vor allem bei der industriellen Massenproduktion konnte die Summierung von mehreren Einzellichtern nicht den gewünschten Erfolg bringen, denn die Beleuchtung einer Baumwollfabrik im 18. Jahrhundert mit Tausenden Kerzen hätte jede ökonomische Überlegung zunichte gemacht. Die Lösung des Problems lag in der Erhöhung der Leuchtkraft der einzelnen Lichtquelle. Im Jahre 1783 stellte Francois Ami Argand in Paris seine "Argand"-Lampe vor, welche einen hohlen Docht hatte und so die Flamme von innen und außen mit Luft versorgte. Die Wirkung war verblüffend, und die Leistung wurde später durch zwei weitere Erfindungen Argands, den die Flamme umschließenden Gaszylinder und einen Mechanismus, mit welchem der Docht gehoben und versinkt werden konnte, noch weiter gesteigert. Diese Lampe war nach der Entdeckung des Petroleums ein so alltäglicher Haushaltsartikel wie später die Glühbirne. Bereits vor 1691 schilderte der Chemiker John Clayton die Gasgewinnung mit Hilfe der Destillation von Holz und Kohle, doch der eigentliche Begründer der Leuchtgastechnik war der englische Ingenieur William Murdock, welcher mit Hilfe der Steinkohle Leuchtgas erzeugte und im Jahre 1804 die erste zufriedenstellend arbeitende Gasbeleuchtung für eine Baumwollspinnerei baute. Die Gasindustrie des 19. Jahrhunderts entwickelte sich, wie die gesamte Industrialisierung, am schnellsten in England und breitete sich erst viel später auf dem Kontinent aus. In London gab es 1814 eine Gasgesellschaft, acht Jahre später existierten bereits vier Unternehmungen mit 47 Gasometern. Die praktische Anwendung der Gasbeleuchtung in den Großstädten wurde im 2. Jahrzehnt des 19. Jahrhunderts als erstaunliche technische Leistung angesehen, obwohl die Lichtausbeute des bereits stark verbreiteten Petroleumslichtes vorerst nicht erreicht werden konnte. Die Leuchtgasflamme, bestehend aus einem Gemisch aus Kohlenwasserstoff und anderen Gassorten kommt dadurch zum Leuchten, daß durch die Hitze des verbrannten Gases kleine Kohlenwasserstoffpartikelchen im inneren der Flamme zum Glühen gebracht werden. Die Leuchtkraft kann nur mit einer Steigerung der Gaszufuhr erhöht werden, was aber eine unökonomische Vergeudung des Brennmaterials, sowie eine unangenehme Aufheizung der Raumtemperatur zur Folge hat. Vor allem aber der hohe Sauerstoffverbrauch führte oft zu Übelkeit und Schwindel, womit dem Gaslicht in seiner Steigerung eine natürliche Grenze gesetzt war. Anfang der 1880er Jahre bekam die Gasflamme einen neuen Konkurrenten, die elektrische Beleuchtung. Voraussetzung zu ihrer Entstehung waren zwei Faktoren: - Die Entwicklung einer leistungsstarken Quecksilber-Vakuumpumpe zur Erzeugung der Glühbirnen und - Die Erfindung der Dynamomaschine (Werner von Siemens, 1866) Bereits im Jahre 1800 entwickelte Humphrey Davy ein elektrisches Bogenlicht, welches auch "Jablochkoff-Kerze" genannt wurde und durch das Abbrennen zweier Kohlenstifte ein bis zwei Stunden lang Licht spendet. Das erste brauchbare elektrische Beleuchtungssystem wurde aber erst in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts von Thomas Alva Edison entwickelt. Der Amerikaner forschte zunächst nach geeigneten Metallen, die er als Leuchtfäden verwenden wollte, doch war es ihm zu dieser Zeit noch nicht möglich, eine Glühbirne mit Metallfäden zu erzeugen. Nach vielen fehlgeschlagenen Experimenten wandte sich Edison dem Kohlenstoff zu. Verkohltes Papier, Holz, Gräser, ja sogar Menschenhaare setzte er in seinen Versuchen ein, doch das geeignetste Material entdeckte er in einer chinesischen Bambusfaser. Edison konstruierte daraufhin im Jahre 1879 die erste funktionstüchtige Kohlenfadenlampe und verstand er gleichzeitig, eine Industrie für seine Erfindungen zu begründen und die Ausbreitung der elektrischen Beleuchtung über die ganze Welt einzuleiten. Viele Wissenschaftler versuchten bis 1900, diese neue Glühbirne zu verbessern, andere Materialien zu verwenden oder durch chemische Behandlungen den Kohlenfaden zu verändern. All das trug sicher zur Vervollkommnung dieser Lampe bei, gleichzeitig wurde aber vielen bewußt, daß die damalige Entwicklung in eine Sackgasse geraten war. Schon drohte die Verdrängung der Gasbeleuchtung durch das elektrische Edison-Licht, als es dem österreichischen Chemiker Dr. Carl Auer von Welsbach gelang, das Problem der "Inkadeszenzbeleuchtung" restlos zu lösen. Das Prinzip dieses Lichtes beruht darauf, daß unter Verzicht auf das Eigenleuchten der Flamme, diese nur dafür verwendet wird, um einen festen Körper aufzuheizen, der dann - auf Weißglut gebracht - die Lichtquelle bildet. Auer von Welsbach machte zuerst Versuche mit in verschiedenen Salzen getränkten Baumwollfäden und konstruierte kurze Zeit später seinen ersten Glühstrumpf, welchen er mit großem Erfolg seinem Lehrer Robert von Bunsen vorführte. Bei seinen weiteren Bemühungen stieß Auer auf einen neuen Körper, dessen überaus starke Leuchtkraft man bis dato wenig kannte - das Lanthanoxyd. Diese Substanz brachte ihn auf die Idee, die seltenen Erden zur Lichtgewinnung heranzuziehen. Der im Jahre 1885 von Auer von Welsbach konstruierte Lanthan-Glühstrumpf wurde um 1891 von ihm durch den wesentlich ökonomischeren Thor-Cer-Glühstrumpf ersetzt, welcher bald unter dem Namen "Gasglühlicht" seinen Siegeszug um die ganze Welt antrat. Die überzeugende Leistung des Auer-Lichtes bewirkte eine Renaissance der Gasbeleuchtung. Vor allem die vom herkömmlichen Gaslicht bekannten Nachteile, wie der hohe Sauerstoffverbrauch und die starke Erwärmung der Raumtemperatur, konnten mit diesem neuen System vermindert werden. Zudem verbrauchte der neue Auer-Brenner nur ca. 40 Prozent des "alten" Lichtes. Aber auch gegenüber dem Edison-Licht konnte sich der Glühstrumpf schlagartig durchsetzen, da sein Gaskonsum nur ein Sechstel! des Wertes der Stromkosten der Kohlenfadenlampe ausmachte. Die wirtschaftliche Folge dieser Entwicklung bestand in einer Stagnation der elektrischen Beleuchtungsbranche auf der einen Seite und dem erneuten Aufschwung auf der andern Seite. Die Ökonomie des Glühstrumpfes war derart günstig, daß bis zum Ende des 19. Jahrhunderts kein anderes Beleuchtungssystem mit seinen Verbrauchswerten konkurrieren konnte. Erst im Jahre 1898 sollte es seinem Erfinder gelingen, eine Glühbirne mit Metalldrähten zu fertigen, welche dem Auer-Licht ebenbürtig war. Es wird stets eine der seltsamen Fügungen der Technikgeschichte bleiben, daß dieser Mann Auer von Welsbach selber war. Der österreichische Chemiker arbeitete zu Beginn seiner Experimente mit den unterschiedlichsten Metallen. Er untersuchte die Eigenschaften dieser Stoffe und konnte dabei das schöne rote und weiße Licht beobachten, das bei Erhitzung der Drähte auftrat. Sein Ziel war es ein Metall zu finden, bei welchem der Schmelzpunkt möglichst hoch war und das sich mechanisch zu dünnen Fäden verarbeiten ließ. In der damaligen Literatur wurde das Osmium als das "schwerst-schmelzbare" Metall angeführt. Das Problem, an welchem schon alle früheren Erfinder, darunter auch Thomas Edison gescheitert waren, war die Findung einer geeigneten Methode zur Fertigung der sehr dünnen Glühdrähte aus diesen harten und extrem spröden Metallen. Auer von Welsbach stellte unzählige Versuche an, und es gelang ihm schließlich im Jahre 1898, ein Verfahren zu entwickeln, welches unter der Bezeichnung "Paste"-Verfahren weltberühmt wurde. Fein zerriebenes Osmiumpulver wurde mit ein wenig Zuckerlösung zu einer weichen Paste vermengt, welche - durch eine Düse gepreßt - gleichmäßig starke Fäden ergab. Diese filigranen Körper wurden nun getrocknet und danach konnte der Zucker mit Hilfe einer Gasflamme ausgeglüht werden. Übrig blieb ein reiner Osmiumdraht, welcher die grundlegende Voraussetzung für die Schaffung der ersten brauchbaren Metallfadenlampen war. Genau wie beim Gasglühlicht, bestand die Ökonomie der Osmiumlampe nicht nur in der Verminderung der Energiezufuhr, sondern in der Vermehrung der Leuchtkraft, denn sie verbrauchte etwas weniger Strom wie die Kohlenfadenlampe, spendete aber die drei- bis vierfache Lichtmenge. Anfang des 20. Jahrhunderts wurde der Irrtum der damaligen Literatur entdeckt, und man erkannte im Wolfram das höchstschmelzbare Metall, woraufhin die unterschiedlichsten Patente der Konkurrenzunternehmen wie Pilze aus dem Boden schossen. Am wichtigsten für die Weiterentwicklung der Metallfadenlampe aber war die Verwendung des Pasteverfahrens zur Formung des Metalles Wolfram. Dies gelang um 1904/05 Anton Lederer in Wien. Die Auer`ische Formgebungsmethode war bis dahin die einzige Möglichkeit, Leuchtfäden aus schwer schmelzbaren Metallen herzustellen, und blieb bis ins Jahr 1910 in Anwendung. Erst zu dieser Zeit war es dem Amerikaner Coolidge von General Electric gelungen, das spröde Wolframmetall durch Ziehen in Drahtform zu bringen. Kurze Zeit nach der Erfindung der Osmiumlampe, im Jahre 1905, entstand auch die "Cooper-Hewitt-Quecksilberdampflampe". Obwohl man in der vorhandenen Literatur nichts über von Auer von Welsbach unternommene Versuche mit Gasentladungsröhren finden kann, ist es durch das Auffinden von mit unterschiedlichsten Gasen gefüllten Glasröhrchen, bei welchen an beiden Enden Metallkontakte angebracht sind, sehr wahrscheinlich, daß Auer bereits Versuche unternommen hat, um eine "Leuchtstoffröhre" zu entwickeln. Diese Art der Beleuchtungstechnik konnte sich aber erst Jahrzehnte später durchsetzen, und so wurden die ersten brauchbaren "Gasentladungs- und Leuchtstoffröhren" in den 1920 und 30er entwickelt, welche zusammen mit den legendären Glühbirnen noch heute produziert werden und die Menschheit mit künstlichem Licht versorgen.

 

Seltene Erden

Aus der Zeitschrift 'Die Koralle'
Verfasst von Mag. Robert Plohn im Sept. 1929

Wir hatten Dr. Karl Auer von Welsbach darum gebeten, in der vorliegenden Nummer sein Lebenswerk zu schildern; der Tod hat es verhindert. Am 4. August ist er kurz vor seinem 71. Geburtstag auf Schloß Welsbach in Kärnten an den Folgen eines Magenleidens verstorben, am 7. August wurde er in Wien auf dem Hitziger Friedhof in der Familiengruft bestattet. Am 1. September 1858 war Auer in Wien in der Staatsdruckerei geboren. Sein Vater hatte sich vom Setzerlehrling zum Direktor der Staatsdruckerei emporgearbeitet, hatte den Weltruf dieses Instituts begründet. Als der Sohn 10 Jahre alt war, verlor er den Vater. Er studierte dann zunächst am Wiener Polytechnikum, um 1880 nach Heidelberg zu gehen. Hier im Laboratorium Bunsens begann er jene Untersuchungen der "seltenen Erden" , die er dann in Wien im Laboratorium von Lieben weiterführte, deren Erforschung sein Leben bis zum letzten Atemzuge gewidmet war; mit dem Erfolg, daß die Bezeichnung "seltene Erden" nunmehr geschichtlich gerechtfertigt erscheint. Vier Elemente aus dieser Gruppe hat Auer entdeckt, von ihm Neodym, Praseodym, Cassiopeium, Aldebaranium benannt. Auer ist nicht nur Erfinder des Gasglühlichts und der Osmiumlampe, sondern auch des Cer-Eisens, das als Auermetall bekannt, die Zündsteine der Feuerzeuge liefert, er ist der Schöpfer der Industrie der seltenen Erden. Im Laboratorium Bunsens, dem Vater der Spektralanalyse, 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. Das Ergebnis war die Veröffentlichung in der Wiener Akademie über die Erden des Gadoliniths von Ytterby. In Fortsetzung dieser Arbeiten in Wien gelang es Auer, das bisherige Element Didym zu zerlegen und so das Neodym und Praseodym zu entdecken. 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, eine Bezeichnung, die ein die Versuche Auers bewundernder Wiener Journalist geprägt hat. In jener langen Spanne, beginnend mit dem Augenblick, in dem Prometheus die brennende Fackel zu den Menschen brachte und ihnen damit Feuer und Licht schenkte, bis zu jenem Zeitpunkt, da Auer seine Versuche anstellte, war stets nur glühender Kohlenstoff, die einzige Quelle künstlichen Licht gewesen, im Kienspan, in der Tranlampe, in der Kerze, im Petroleum, im Leuchtgas und in der Kohlenfadenlampe Edisons. Jetzt zum ersten Male lernte man wirkliche Lichtspender kennen, Licht war bisher nur gleichsam der Abfall der Wärmeerzeugung und der Verbrennung gewesen. Die Geburtsstunde des Auer-Strumpfes war gleichzeitig die Geburtsstunde der modernen Lichtwissenschaft und Lichttechnik. Unter der Bezeichnung seltene Erden faßt man eine Anzahl erdartiger Sauerstoffverbindungen von Elementen zusammen, 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. Dem Chemiker gibt das sogenannte periodische System der Elemente, in dem die einzelnen Elemente nach Ordnungsnummern gruppenweise eingereiht sind, eine genaue Übersicht über die chemischen Grundstoffe, so das man weiß, das dort wo eine solche Ordnungsnummer unbesetzt ist, sich wohl noch ein unbekanntes Element befinden dürfte, ja man konnte auf Grund dieses Systems die Eigenschaften unbekannter Elemente voraussagen, die bei der späteren Entdeckung bestätigt wurden. Die Elemente der Gruppe der seltenen Erden sind einander in ihren Eigenschaften so ähnlich, das man sie häufig an derselben Stelle des Systems einreiht. Nicht in ihrer Seltenheit, sondern in ihrer Ähnlichkeit lagen die Schwierigkeiten für ihre Trennung und Verwertung, und diese Schwierigkeiten hat Auer durch seine Methode der fraktionierten Kristallisation überwunden. Zuerst waren es die Salze des Zirkons und des Lanthans, die Auer für die Herstellung der Glühkörper verwandte. Das Ergebnis war wenig befriedigend, und seine eigenen Studien führten ihn dazu, an ihre Stelle Thoroxyd mit einem Zusatz von 1 v. H. Ceroxyd zu verwenden. Das ist im wesentlichen auch noch heute die Zusammensetzung der Glühkörper. 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. Dazu kommt noch, daß nun, da das Gas nicht selbst Leuchtquelle war, die Einführung des billigen Wassergases, das selbst nicht leuchtete, möglich wurde. Aus dem Chemiker Auer war aber in der Zwischenzeit der Lichttechniker geworden, der die Mängel der Glühlampe genauestens erkannte und durch die Erfindung der Osmium-Lampe beseitigte. Auch hier schuf er besseres Licht mit halbem Energieverbrauch. Die Osmiumlampe als erste Metallfadenlampe leitete den Siegeszug des elektrischen Lichtes ein, aber auch heute noch ist das Auer-Gaslicht ein gewaltiger Lichtspender. Auch heute noch sind beispielsweise in Berlin 69 v. H. aller Wohnungen durch ihn erleuchtet, alljährlich werden noch 150 Millionen Gasglühkörper in der Welt hergestellt. Als Rohstoff für die Gewinnung der Seltenen Erden erwies sich der Monazitsand, einst Ballast der brasilianischen Schiffe, als hervorragend geeignet und reichlich vorhanden. Wie schon erwähnt, kommen die Seltenen Erden stets in engster Verbindung miteinander vor und die Glühkörpererzeugung braucht im wesentlichen Thoriumoxyd und nur 1 v. H. Cer. Es galt, die Überschüsse wirtschaftlich zu verwerten. Dies führte wiederum bei Cer durch Zusammenschmelzen mit Eisen zum Auer-Metall, zu den sogenannten pyrophoren Legierungen, zum Feuerzeug, das jedem von uns vertraut ist. Auf der anderen Seite ergeben sich radioaktive Substanzen und das von Otto Hahn entdeckte Mesothor ist unter anderem die Quelle der radiumleuchtenden Zifferblätter. In allerjüngster Zeit werden herrliche Kunstgläser durch Beimischung von Neodym - und Praseodymsalzen gewonnen, Gläser die wohl in Zukunft wegen ihrer besonderen optischen Eigenschaften vielfach Verwendung finden werden, genau so wie Gläser mit Cer heute bereits als Brillengläser das Auge vor der unerwünschten Einwirkung der ultravioletten Strahlung schützen. Die ins Ungeheuerliche verfeinerte und gesteigerte Methode hat Auer zu einem völligen Aufschluß und zu einer befriedigenden wirtschaftlichen Ausnutzung des Monazit-Sandes geführt.

 

 

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