Abbildung: Glimmlampe mit Glaskolben und Tellerelektroden zur Signalanzeige
Eine Glimmlampe ist ein elektrisches Bauteil, das beim Anlegen einer elektrischen Spannung einen schwachen Lichtschein – ein Glimmen – abgibt. Physikalisch betrachtet beruht die Entstehung des Glimmlichts auf dem Prinzip der Gasentladung.
Dazu wird ein Lampenkolben, in den zwei Elektroden hineinragen, mit einem Edelgas gefüllt. Das Gas hat einen geringen Überdruck und die Enden der Elektroden innerhalb der Lampe einen sehr geringen Abstand zueinander. Wird nun Spannung an die Elektroden angelegt, entwickelt sich aufgrund der die Elektroden umgebenden elektrischen Felder eine sogenannte Stoßionisation im Edelgas. Austretende Elektronen stoßen mit Teilchen des Edelgases zusammen, was diese ionisiert und zum Leuchten anregt – das Glimmen entsteht. Ist dieser Vorgang einmal in Gang gesetzt, werden weitere Teilchen angestoßen und ionisiert, was zu einem Lawineneffekt führt. Immer mehr leitende Partikel befinden sich in der leuchtenden Wolke. Dadurch steigt sehr schnell die durchfließende Stromstärke an.
Diesen Effekt nutzt man beispielsweise beim Überspannungsschutz. Um die "Lawine" – und damit die Stromstärke – im Zaum zu halten, werden Glimmlampen für Signalzwecke in der Regel mit definierten Vorwiderständen zur Strombegrenzung verwendet.
Der angesprochene Leuchteffekt ist immer nur an der negativen Elektrode vorhanden. Bei Wechselspannung leuchten die beiden Elektroden einer Glimmlampe wechselseitig. Das menschliche Auge kann 50-Hertz-Wechsel nicht auseinanderhalten, so dass ein Phasenprüfer an beiden Elektroden der Glimmlampe zu leuchten scheint.
Die Farbe der Glimmentladung hängt vom verwendeten Edelgas ab. Bei der Verwendung von Neon entsteht rötlich-oranges Glimmen. Ab welcher Zündspannung eine Glimmlampe leuchtet, hängt von vom verwendeten Gas, dem Abstand der Elektroden und dem Innendruck in der Lampe ab.
Der gängige Bereich liegt bei 50 bis 150 Volt Zündspannung und 40 bis 90 Volt Brennspannung. Im Vergleich zur Glühlampe schneidet die Glimmlampe bezüglich der Lichtausbeute, berechnet auf der Basis der eingesetzten Energie, wesentlich besser ab.
Übrigens: Im Englischen wird die Bezeichnung „Neon Lamp“ für Glimmlampen verwendet, selbst dann, wenn kein Neon zum Einsatz kommt.
Abbildung: Blaue Lampe mit zwei Drahtenden zum Verlöten und Befestigen.
Glimmlampen werden in vielen Elektrogeräten als Signallampen verwendet, wenn das eigentliche Gerät keine niedrigere interne Betriebsspannung benötigt, sondern direkt mit der Netzspannung betrieben wird. Man spart durch den direkten Anschluss einer Glimmlampe mit Vorwiderstand die aufwendige Bereitstellung von Kleinspannung für Signal-LEDs per Netzteil. Zu diesen direkt betriebenen 230-Volt-Geräten zählen unter anderem Bügeleisen oder herkömmliche Filterkaffeemaschinen. Auch in den beleuchteten Schaltern von Steckdosen beziehungsweise Steckdosenleisten und -verteilern sind Glimmlampen zur Signalisierung des Ein-/Aus-Zustandes zu finden.
Darüber hinaus kommen Glimmlampen in Schalterprogrammen einiger Hersteller, wie Gira und anderer, zum Einsatz und dienen hier der Anzeige von Schaltzuständen. Auch fällt es dank der Leuchtmittel leichter, Schalter und Steckdosen bei Dunkelheit aufzufinden, beispielsweise im Fall von Tastschaltern in der Hausflurbeleuchtung oder Steckdosen in abgedunkelten Labors. Eine bekannte Anwendung ist nicht zuletzt der Phasenprüfer, und auch im Modellbau sind Glimmlampen weit verbreitet.
Zwei weitere Einsatzgebiete sollten nicht vergessen werden: zum einem die Funktion der Glimmlampe als Schalter. Sie wird beispielsweise zum Starten herkömmlicher Leuchtstoffröhren mit Vorschaltgerät genutzt. Zum anderen kann die Glimmlampe durch ihre physikalisch bedingte Kennlinie elektrische Schwingungen für einfache Schwingschaltungen erzeugen. Dieser aus der Physik bekannte Effekt wurde unter anderem in den ersten elektronischen Musikinstrumenten genutzt.
Mini-Glimmlampen mit Drahtenden ohne Vorwiderstand und Sockel.
Für den Einbau von Glimmlampen werden Drahtenden zum Verlöten oder zum Befestigen in Klemmen (siehe Bild links) verwendet.
Aber auch Gewinde in den Größen E10 und E14 sind gebräuchlich (siehe oben Bild 1).
Dabei ist im Regelfall der nötige Vorwiderstand zur Strombegrenzung integriert. Es gibt darüber hinaus Glimmlampen mit Steckkontakten für spezielle Fassungen oder mit Bajonett-Sockel.
Ist die Lampe selbst sichtbar, sind glatte Lampenkolben die erste Wahl.
Unsere Praxistipps:
Wechsel von Glimmlampen
Glimmlampen mit Steck- oder Schraubsockeln sind klein und oft an schwer zugänglichen Stellen platziert. Für den Wechsel dieser Lampen sind sogenannte Lampenzieher erhältlich, die in den Durchmessern der Lampenkolben verfügbar sind.
Phasenprüfer mit Glimmlampe
Bei einem Phasenprüfer mit Glimmlampe handelt es sich lediglich um einen einpoligen Spannungsprüfer und damit um ein rein qualitatives Messmittel. Die Leuchtstärke sagt nichts über die Spannungshöhe oder Stromstärke aus, sondern signalisiert nur, ob an dem geprüften Leiter im Niederspannungsnetz die Phase, also der Außenleiter P anliegt. Weitergehende Aussagen gestatten nur zweipolige Spannungsprüfer.
Trotz des Siegeszuges der LED erfreut sich die Glimmlampe nach wie vor großer Beliebtheit, denn sie kann unter anderem mit niedrigen Herstellungs- und Betriebskosten punkten. In Abhängigkeit vom Betriebsstrom können sie eine Lebensdauer von bis 100.000 Stunden erreichen, was einem ununterbrochenen Betrieb von mehr als 11 Jahren entspricht. Beim Einsatz ausschließlich mit Gleichstrom sinkt die Lebensdauer im Vergleich zum Wechselstrombetrieb um rund 40 Prozent aufgrund der einseitigen Abnutzung nur einer Elektrode der Lampe.