Die Davy-Lampe, der die Rettung tausender Leben zugeschrieben wird, wurde von ihrem Erfinder der Welt frei zur Verfügung gestellt – ohne Patentanspruch.

Dieser Artikel untersucht die Erfindung, das Funktionsprinzip, die Auswirkungen und das Vermächtnis der Davy-Lampe – einschließlich seltener Abbildungen und originalgetreuer Rekonstruktionen der Experimente.

Die Davy-Sicherheitslampe ist eine Sicherheitslampe, die 1815 vom Chemiker Sir Humphry Davy erfunden wurde. Sie wurde für den Einsatz in Kohlebergwerken entwickelt und ermöglichte eine sichere Beleuchtung in entzündlichen Umgebungen, ohne die tödlichen Gase unter Tage wie Methan (auch Schlagwetter genannt) zu entzünden.

Revolutionär an der Davy-Sicherheitslampe war die Verwendung eines feinen Drahtgeflechts, das die Flamme umschloss – es verhinderte Explosionen, ließ aber dennoch Licht und Luft durch.

Wofür wird die Davy-Sicherheitslampe verwendet?

Die Davy-Sicherheitslampe wurde entwickelt, um eine sichere Beleuchtung in Kohlebergwerken zu ermöglichen, in denen häufig gefährliche Gase wie Methan (Schlagwetter) vorkamen. Vor ihrer Erfindung verwendeten Bergleute offene Flammen, die oft tödliche Explosionen auslösten.

Dank ihres schützenden Drahtgeflechts ermöglichte die Davy-Sicherheitslampe den Bergleuten, Licht unter Tage zu tragen, ohne entzündliche Gase zu entzünden – und machte so den Tiefbergbau sicherer und effizienter.

Mehr erfahren Noch neugierig? Klicken Sie hier, um mehr über die Grubenlampe zu erfahren.

Wer erfand die Davy-Sicherheitslampe?

Die Davy-Sicherheitslampe wurde 1815 von Sir Humphry Davy, einem britischen Chemiker, erfunden. Er entwickelte sie, um Bergleute vor tödlichen Explosionen durch Grubengas (Methan) zu schützen. Sein Design umschloss die Flamme mit einem feinen Metalldrahtgeflecht, das den sicheren Einsatz in entzündlichen Umgebungen ermöglichte.

Vor Davy hatten andere versucht, das Problem von Gasexplosionen unter Tage zu lösen. William Reid Clanny entwarf 1813 eine umständliche Sicherheitslampe aus Wasser und Glas, und Alexander von Humboldt hatte zuvor in Deutschland flammenresistente Lampen vorgeschlagen. Ihre Arbeiten bereiteten den Weg für Davys praktischere und wissenschaftlich ausgefeiltere Konstruktion.

Wie funktionieren Davy-Sicherheitslampen?

Die Davy-Sicherheitslampe umgibt die Flamme mit einem feinen Drahtgeflecht, das Luft zur Flamme lässt, aber verhindert, dass sich explosionsfähige Gase wie Methan außerhalb der Lampe entzünden. Das Geflecht nimmt Wärme auf und kühlt so jede entweichende Flamme ab.

Wenn gefährliche Gase vorhanden sind, brennt die Flamme höher oder ändert ihre Farbe – ein Warnsignal für die Bergleute. Bei zu wenig Sauerstoff erlischt die Flamme – ein weiteres Sicherheitszeichen.

Wann wurde die Davy-Sicherheitslampe erfunden?

Die Davy-Sicherheitslampe wurde Ende 1815 während einer intensiven Experimentierphase von Sir Humphry Davy erfunden. Am 9. Januar 1816 wurde sie erstmals erfolgreich im Hebburn-Bergwerk in Nordostengland getestet.

Schon zuvor, am 3. November 1815, wurde Davys privater Brief, in dem er seine Experimente beschrieb, in Newcastle öffentlich gemacht. Am 9. November 1815 stellte er seine Erfindung dann offiziell der Royal Society in London vor und wurde für seine Arbeit mit der angesehenen Rumford-Medaille ausgezeichnet.

Experimente, die zur Erfindung der Davy-Sicherheitslampe führten

Bevor Davy sein Design abschloss, führte er eine Reihe von Experimenten durch:

Ätherdampf und die glühende Platinspirale

Kann eine Zündung ohne offene Flamme aufrechterhalten werden?

Davy platzierte eine rotglühende Platinspirale über einer kleinen Menge Äther in einem Glas. Während sich der Äther verdampfte, blieb die Spirale ohne sichtbare Flamme hellrot glühend. Dies bewies, dass eine Zündung allein durch Wärme aufrechterhalten werden konnte – eine entscheidende Erkenntnis für die Entwicklung einer flammenfreien Sicherheitslampe für Bergleute.

Flammenfreie Verbrennung mit Spirituslampe

Kann die Zündung auch ohne sichtbare Flamme aufrechterhalten werden?

Davy wickelte eine rotglühende Platinspirale um den Docht einer mit Alkohol (Weingeist) gefüllten Spirituslampe. Nachdem er die Lampe kurz entzündet hatte, löschte er die Flamme – doch die Spirale glühte weiter. Der Dampf verbrannte langsam allein am heißen Metall, was bewies, dass unter bestimmten Bedingungen keine sichtbare Flamme nötig ist, um eine Verbrennung aufrechtzuerhalten.

Brennt eine Flamme auch in der Mitte?

Welcher Teil einer Flamme brennt eigentlich?

Um herauszufinden, ob eine Kerzenflamme in der Mitte oder nur außen brennt, hielt Davy eine dünne Glasplatte direkt in die Flamme. Durch das Glas sah er einen hellen Ring mit einem dunklen Zentrum – ein Beweis dafür, dass die Mitte der Flamme unverbranntes Gas enthält, da dort nicht genug Sauerstoff vorhanden ist.

Untersuchung von Gasen im Inneren der Flamme

Um herauszufinden, ob das dunkle Zentrum einer Kerzenflamme unverbrannte Gase enthält, führte Davy ein kleines Glasröhrchen in die Mitte der Flamme ein. Das Gas stieg durch das Röhrchen auf, und als er eine weitere Flamme an die obere Öffnung hielt, entzündete es sich – es entstand eine zweite Flamme. Dies bewies, dass der zentrale Teil der Flamme brennbare Gase enthielt, die noch nicht verbrannt waren.

Das Experiment mit konzentrischen Röhren

Um Explosionen zu verhindern, die durch Flammen in Gasleitungen verursacht werden, begann Davy mit Experimenten an kleineren Metallkanälen. Er steckte feine Metallröhren ineinander, sodass konzentrische Ringe mit schmalen Luftspalten entstanden. Diese Anordnung ließ Luft zur Flamme gelangen, verhinderte jedoch, dass sich die Flamme zurückausbreitete. Das Experiment – siehe Abbildung (7.jpg) – zeigte, dass eine Verringerung des Rohrdurchmessers das System sicherer machte. Davy verwendete diese Konfiguration anschließend sowohl am oberen als auch am unteren Ende eines Lampenschornsteins, um sicherzustellen, dass selbst bei Eindringen von Schlagwetter keine Zündung der Umgebungsluft erfolgte.

Konstruktion der ersten Davy-Sicherheitslampe

In einem seiner letzten Experimente baute Davy einen Prototyp einer Sicherheitslampe, bei dem konzentrische Metallröhren den Luftstrom regelten. Er testete ihre Zuverlässigkeit, indem er sie in ein hochexplosives Gasgemisch tauchte. Die Flamme im Inneren konnte die äußeren Gase nicht entzünden, und wenn Grubengas (Schlagwetter) eindrang, erlosch die Flamme, anstatt eine Explosion zu verursachen. Dies bestätigte die Sicherheit der Lampe.

Drahtgewebe-Flammentest

In diesem Experiment zeigte Davy, wie Drahtgewebe die Ausbreitung einer Flamme verhindern kann. Eine Flamme wurde unter ein Metallgewebe gehalten. Die Flamme drang zwar durch das Gewebe, entzündete aber nichts auf der anderen Seite.

Dann wurde ein kleines Stück Kampfer auf das Drahtgewebe gelegt und darunter eine Flamme gehalten. Der Kampferdampf entzündete sich und brannte nach unten, doch der Kampfer selbst fing kein Feuer.

Diese Experimente bewiesen, dass die Metallfäden des Drahtgewebes – hervorragende Wärmeleiter – genügend Energie aufnahmen, um die Flamme abzukühlen und ihre Ausbreitung zu verhindern. Dieses Prinzip wurde zum zentralen Sicherheitsmechanismus der Davy-Sicherheitslampe.

Endgültiges Design der Sicherheitslampe

Davy erkannte schließlich, dass eine Flamme sicher eingeschlossen werden kann, wenn sie von einem feinen Drahtgeflecht-Zylinder umgeben ist. Dank der kühlenden Wirkung des Metallgewebes konnten selbst explosive Gase innerhalb der Lampe sicher verbrennen, ohne die gefährliche Umgebung außerhalb zu entzünden. Dieses einfache, aber geniale Konzept wurde zum grundlegenden Prinzip der Davy-Sicherheitslampe.

Varianten und Verbesserungen der Lampe

Nachdem Davy das Prinzip des Flammenrückhalters aus Drahtgeflecht perfektioniert hatte, untersuchte er verschiedene Lampenkonstruktionen, um Sicherheit und Sichtbarkeit zu maximieren. Einige Modelle besaßen einen Glasschutz um das Geflecht (wie die Jack-Lampe), andere verlängerten den Glasschornstein bis ganz nach oben, und einige umschlossen die gesamte Flamme mit einem festen Außengehäuse. Jede Variante wurde an spezifische Bedingungen im Bergbau angepasst und bot einen ausgewogenen Schutz vor explosiven Gasen bei gleichzeitig praktikabler Beleuchtung.

War die Davy-Sicherheitslampe völlig sicher?

Nein, die Davy-Sicherheitslampe war nicht völlig sicher, auch wenn sie einen großen Fortschritt für die Sicherheit im Bergbau darstellte.

Warum sie nicht völlig sicher war:

• Überhitzung des Drahtgeflechts: Wenn die Lampe hohen Konzentrationen brennbarer Gase (Schlagwetter) ausgesetzt war, konnte das Drahtgeflecht rotglühend werden. Sobald es diese Temperatur erreichte, konnte es das Gas außerhalb der Lampe entzünden – und der Sicherheitsmechanismus versagte.
• Luftstrombehinderung: Schmutz, Öl oder mangelhafte Wartung konnten das Drahtgeflecht verstopfen, wodurch die Lampe schlecht brannte, ausging – oder schlimmer noch – die Flamme entweichen konnte.
• Zerbrechlichkeit im Einsatz: Obwohl robuster als die Geordie-Lampe, war sie dennoch anfällig für grobe Handhabung. Ein beschädigtes Drahtgeflecht machte sie wirkungslos und gefährlich.
• Missverständnis ihrer Grenzen: Manche Bergleute glaubten, die Lampe würde sie unter allen Umständen schützen, und nahmen sie mit in besonders gasreiche Bereiche – oft ein tödlicher Fehler.

Wird die Davy-Sicherheitslampe heute noch verwendet?

Nein, die Davy-Sicherheitslampe wird im modernen Bergbau nicht mehr eingesetzt. Sie wurde durch elektrische Lampen und moderne Gasmessgeräte ersetzt, die sicherer, heller und präziser sind. Offene Flammen sind heute in Bergwerken verboten, und strenge Sicherheitsvorschriften schreiben den Einsatz besserer Werkzeuge vor. Heute ist die Davy-Sicherheitslampe hauptsächlich in Museen zu sehen oder wird symbolisch bei Veranstaltungen zum Bergbauerbe verwendet.

Wie viele Leben rettete die Davy-Sicherheitslampe?

Schätzungen zufolge rettete die Davy-Sicherheitslampe im 19. Jahrhundert Tausende von Leben. Einige Quellen schreiben ihr zu, die Zahl der Todesfälle im Bergbau in den Jahrzehnten nach ihrer Einführung um mehr als zwei Drittel gesenkt zu haben. Die Zahl der Todesopfer pro Million Tonnen geförderter Kohle ging nach ihrer Einführung deutlich zurück.

Parlamentsberichte über die Grenzen der Sicherheitslampe

Trotz des anfänglichen Erfolgs der Davy-Sicherheitslampe übten mehrere offizielle Berichte später Kritik an ihrem übermäßigen Einsatz. Ein Sonderausschuss des britischen Unterhauses stellte 1835 fest, dass die Lampe den Grubenbesitzern das Vertrauen gab, gefährliche Flöze abzubauen, ohne die Belüftung zu verbessern. Untersuchungen nach tödlichen Unfällen in Orten wie Wallsend und Whitehaven zeigten, dass die Lampen häufig beschädigt, schlecht gewartet oder unsachgemäß verwendet wurden. Ausschüsse empfahlen daher bessere Luftzirkulationssysteme – nicht allein die Lampe – als langfristige Lösung für die Sicherheit im Bergbau.

Negative Folgen der Davy-Sicherheitslampe

Die Davy-Sicherheitslampe rettete viele Leben, hatte aber auch Nachteile. Sie gab Grubenbesitzern das Vertrauen, in tiefere und riskantere Flöze vorzudringen, und verzögerte manchmal die Einführung besserer Belüftungssysteme. Bei hoher Gaskonzentration konnte die Lampe erlöschen – und ließ Bergleute genau dann im Dunkeln zurück, wenn Gefahr drohte. Zwar reduzierte sie Unfälle, förderte jedoch zugleich riskanteren Bergbau.

Zeichnungen der Davy-Sicherheitslampe

Wer erfand die Lampe – Davy oder Stephenson?

George Stephenson präsentierte seine eigene Sicherheitslampen-Konstruktion, so gennant Geordie-Sicherheitslampe im Oktober 1815 im Bergwerk von Killingworth – wenige Wochen vor Davy seine Erfindung öffentlich vorstellte. Seine Version nutzte einen Glaszylinder und kontrollierte Luftzufuhr. Obwohl sich die beiden Lampen in ihrer Funktionsweise unterschieden, führte das zeitliche Zusammentreffen zu einem langanhaltenden Streit darüber, wem die Erfindung tatsächlich zuzuschreiben sei.

Im Wettstreit zwischen Humphry Davy und George Stephenson um die Erfindung der Sicherheitslampe machen ältere Berichte deutlich, dass Davy seine Lampe zuerst entwickelte – im späten Jahr 1815, auf Bitten des Rektors von Bishopwearmouth. Diese Quellen betonen, dass Stephenson zwar zur gleichen Zeit ein funktionierendes Modell vorstellte, sein Ansatz jedoch eher empirisch war – der eines erfahrenen Maschinenbauers – während Davy’s Lampe auf fundierter wissenschaftlicher Erkenntnis und chemischen Experimenten beruhte. Die beiden Lampen basierten auf unterschiedlichen Prinzipien: Stephensons Modell nutzte kontrollierte Lufteinlässe und einen Glaszylinder, während Davy auf Drahtgeflecht setzte, um die Flammen einzudämmen.

Ältere Quellen betonen auch, dass Davy sich weigerte, seine Erfindung patentieren zu lassen, sondern sie stattdessen frei zur Verfügung stellte, um das Leben von Bergleuten zu schützen. Als Anerkennung erhielt er Silbergeschirr, eine russische Vase und einen Adelstitel – Symbole sowohl der Dankbarkeit als auch der Bedeutung seiner Arbeit. Für Davy war dies Wissenschaft im Dienst der Menschheit, nicht des Profits.

Was ist der Unterschied zwischen einer Davy-Sicherheitslampe und einer Geordie-Lampe?

Merkmal	Davy-Sicherheitslampe	Geordie-Lampe
Erfinder	Humphry Davy	George Stephenson
Abschirmung	Messing-Drahtgeflecht	Glaskamin mit Luftrohren
Stabilität	Sehr robust	Zerbrechliches Glas kann brechen
Lichtstärke	Schwächer	Heller
Sicherheitsmechanismus	Flamme kann das feine Drahtgeflecht nicht durchdringen, verhindert Explosionen	Luft strömt durch enge Röhren ein; Flamme erlischt bei Gaszutritt
Praktische Verwendung	Weit verbreitet in vielen Bergwerken in Großbritannien und im Ausland	Hauptsächlich im Nordosten Englands verwendet, insbesondere in Stephensons Heimatregion

Vermächtnis der Davy-Sicherheitslampe

Die Davy-Sicherheitslampe gilt als Meilenstein angewandter Wissenschaft, der Leben rettete. Ihre Erfindung markierte einen Wendepunkt in der industriellen Sicherheit, besonders im Kohlebergbau. Auch wenn sie schließlich durch elektrische Lampen ersetzt wurde, legte sie den Grundstein für moderne Sicherheitsstandards im Bergbau und wurde zu einem kraftvollen Symbol dafür, wie wissenschaftliches Denken reale menschliche Probleme lösen kann. Heute sind originale Davy-Sicherheitslampen begehrte Sammlerstücke und Museumsobjekte.

Artikel teilen