Es dauerte nur gut 70 Jahre von einer Flamme im Drahtgeflecht bis zur tragbaren Elektrischen mit eingebauter Batterie – doch über 100 Jahre, bis offene Flammenlampen ganz aus den Bergwerken verschwanden.

Von offenen Flammen bis zu elektrischen Helmen – diese Zeitleiste zeigt die wichtigsten Erfindungen, Durchbrüche und Sicherheitsgesetze, die die Entwicklung der Grubenlampen über zwei Jahrhunderte prägten.

Was war das Problem der Grubenbeleuchtung?

Schwaches Licht und Schlagwetterexplosionen machten den Bergbau tödlich.

Frühe Bergleute arbeiteten bei Kerzenlicht, doch es gibt keine Reflexion des Lichts an den schwarzen Wänden der Grube. So blieb nur ein schwacher Schein von etwa drei Metern. Mit zunehmender Tiefe wurden offene Flammen von Kerzen oder Öllampen gefährlich, da in Gegenwart von Methan, dem sogenannten „Schlagwetter“, schon ein Funke eine tödliche Explosion auslösen konnte.

Erste Versuche einer Grubenlampe – Speddings Stahlrad

Schlagwetterexplosionen waren im 18. Jahrhundert der tödlichste Feind der Bergleute und trieben die Suche nach hellerem, weiterreichendem Licht ohne die Gefahr offener Flammen voran.

In der Mitte des 18. Jahrhunderts machten schwaches Kerzenlicht und explosives Schlagwetter den Bergbau sowohl dunkel als auch tödlich. Spedding suchte nach einer sichereren Lichtquelle und erfand das Stahlrad – ein handbetriebenes Gerät, das einen Funkenregen erzeugte, hell genug, um ein größeres Areal als eine Kerze zu erleuchten, ohne offene Flamme. In der Theorie sicherer, blieb es dennoch riskant, und 1755 kam Spedding selbst bei einer Grubengasexplosion ums Leben.

Frühe Entwicklung der Sicherheitslampen

Im frühen 19. Jahrhundert

• Dr. William Reid Clanny (1776–1850),
• Sir Humphry Davy (1778–1829),
• George Stephenson (1781–1848), and

arbeiteten jeweils unabhängig daran, eine Lampe zu entwickeln, die im Kohlebergbau sicher eingesetzt werden konnte. Sie lebten zur gleichen Zeit, entwickelten ihre Ideen jedoch getrennt voneinander und trugen mit wichtigen Merkmalen zur Gestaltung späterer Sicherheitslampen bei.

Geschichte

1813 – Dr. Clanny entwirft die erste Flammensicherheitslampe für den Bergbau

Clanny war zweifellos der Erste, der eine Lampe mit geschlossener Flamme entwarf, die erste Lampe baute und sie tatsächlich unter Tage in einer gruben- gasgefüllten Atmosphäre testete. Nach seiner Aussage von 1815 entstand sein erstes Modell etwa 1811. Im Jahr 1813 sandte er der Royal Philosophical Society eine Abhandlung mit Zeichnungen einer Lampe.

• Hauptmerkmal: Kombination aus Glaszylinder und Wasserverschluss oder Blasebalg (in frühen Versionen).
• Funktionsweise: Luft tritt durch Wasser oder Filter ein, und die Flamme ist in Glas eingeschlossen, was die Sicht verbessert und sie vor Luftzügen schützt.

1815 – Humphry Davy entwickelt die Drahtgeflecht-Flammensicherheitslampe

Davy Lampe ließ Licht in die Grube, ohne dass die Flamme in gefährliche Gase entweichen konnte.

• Hauptmerkmal: Feines Eisendrahtgeflecht um die Flamme.
• Funktionsweise: Das Geflecht kühlt die Flamme ab und verhindert so, dass sie entzündliche Gase außerhalb der Lampe entzündet.

1815 – George Stephenson stellt die Geordie-Sicherheitslampe vor

Stephensons Geordie-Lampe löschte ihre eigene Flamme, wenn die Gaswerte gefährlich wurden, und bot den Bergleuten sowohl Licht als auch ein Warnsystem.

• Hauptmerkmal: Perforierte Metallplatte (kein Drahtgeflecht), passgenaue Teile und eingeschränkte Lufteinlässe.
• Funktionsweise: Genaust gesteuerter Luftstrom tritt unter die Flamme ein; der obere Teil kühlt die Gase, bevor sie austreten können.

1840 – Mathieu Mueseler führt in Belgien die Mueseler-Sicherheitslampe ein

Das Kamin-Design und die Schutzhaube der Mueseler-Lampe machten sie zu einer der wenigen Flammenlampen, die auch in stark bewegter Grubenluft als sicher galten.

• Hauptmerkmal: Vertikaler Kamin (Rohr) über der Flamme zur Verbesserung des Luftstroms und der Flammenstabilität.
• Funktionsweise: Verstärkter Kamineffekt sorgt für bessere Luftzirkulation, stabilisiert die Flamme und verringert das Risiko interner Explosionen.

1870er-Jahre – J.B. Marsaut verbessert die Sicherheitslampe mit Doppeldrahtgeflecht

Die Marsaut-Lampe bot durch mehrere Lagen Drahtgeflecht zusätzlichen Flammenschutz und war dadurch sicherer unter rauen und explosionsgefährdeten Bedingungen.

• Hauptmerkmal: Doppel- oder Dreifach-Drahtgeflechtzylinder um die Flamme, oft in einem gehäusten Metallkörper mit Haube.
• Funktionsweise: Jede Geflechtlage blockiert die Wärmeübertragung bei einer inneren Flammenzündung. Wenn das innere Geflecht versagt oder überhitzt, bleiben die äußeren Lagen kühl genug, um eine Flammenausbreitung zu verhindern.

1872 – Coal Mines Act schreibt verschlossene Sicherheitslampen in gefährlichen Bereichen vor

Das Coal Mines Regulation Act von 1872 verlangte, dass in Gruben, in denen Schlagwetter (Methan) wahrscheinlich auftrat, nur verschlossene Sicherheitslampen verwendet werden durften. Diese mussten unter Tage verschlossen bleiben, damit Bergleute sie nicht öffnen und eine offene Flamme freilegen konnten.

1881 – Joseph Swan demonstriert die erste praxistaugliche elektrische Grubenlampe

Diese frühe elektrische Lampe markierte den Übergang von der Flamme zum Glühfaden in der untertägigen Beleuchtung.

• Hauptmerkmal: Versiegelte elektrische Glühlampe in einem schützenden Glas- und Metallgehäuse.
• Funktionsweise: Elektrizität versorgt einen Glühfaden im Inneren der Lampe, der Licht ohne Flamme erzeugt.

1882 – William Reid Clanny ergänzt eine Haube zur Verbesserung der Lampenstabilität

Mit der verbesserten Grubenlüftung zum Schutz vor Gasansammlungen entstand paradoxerweise eine neue Gefahr für Flammenlampen – und die Haube war die Lösung, um die Flamme unter diesen härteren Bedingungen sicher einzuschließen.

• Hauptmerkmal: Schutzhaube aus Metall, die über den oberen Teil der Lampe gesetzt wird.
• Funktionsweise: Die Haube schützt das Drahtgeflecht und die Flamme vor starken Luftströmen, die durch die verbesserte Grubenlüftung entstehen.

1885 – Evan Thomas aus Aberdare fertigt eine Clanny-Sicherheitslampe

• Hauptmerkmal: Eine Clanny-Sicherheitslampe, neu konstruiert für höhere Stabilität und Festigkeit in stark belüfteten Gruben.
• Funktionsweise: Beibehaltung des Glaszylinders und Drahtgeflechts der Clanny-Lampe, jedoch mit robusterer Bauweise und verbessertem Luftstromschutz, um die Flamme auch bei starken Luftströmungen stabil zu halten.

Evan Thomas fusionierte später mit Williams und gründete E. Thomas & Williams Ltd., das zu einem der weltweit renommiertesten Hersteller von Grubenlampen wurde.

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1886 – Königliche Kommission prüft Sicherheitslampen und gibt Empfehlungen ab

Im Jahr 1886 testete die Royal Commission on Accidents in Mines Sicherheitslampen und empfahl stärkeren Schutz vor Luftströmungen, bessere Verschlussmechanismen und eine verbesserte Haltbarkeit des Drahtgeflechtes.

1887 – Coal Mines Act legt Standards für Konstruktion und Verwendung von Sicherheitslampen fest

Im Jahr 1886 testete die Royal Commission on Accidents in Mines Sicherheitslampen und empfahl stärkeren Schutz vor Luftströmungen, bessere Verschlussmechanismen und eine verbesserte Haltbarkeit des Drahtgeflechtes.

1889 – John Davis & Co. aus Derby liefert tragbare elektrische Lampen für den Bergbau

• Hauptmerkmal: Tragbare elektrische Lampe, die ohne Flamme auskommt.
• Funktionsweise: Batteriebetriebene Lichtquelle in robustem Gehäuse, sicher in gasreichen Umgebungen.

1909 – Einführung von Kopflampen für freihändiges Arbeiten in schottischen Bergwerken

• Hauptmerkmal: Auf dem Helm befestigte Grubenlampe für freihändige Beleuchtung.
• Funktionsweise: Lampe am Kopfschutz befestigt, oft mit Kabel zu einem Akku am Gürtel oder in einer Hüfttasche.

1920 – Einführung elektrischer Sicherheitslampen mit eingebautem Akkumulator im Bergbau

• Hauptmerkmal: In sich geschlossene elektrische Sicherheitslampe mit eingebautem wiederaufladbarem Akkumulator (Batterie).
• Funktionsweise: Lampe und Batterie in einem Gehäuse vereint, kein externer Akku oder Kabel nötig.

1950 – Elektrische Sicherheits-Kopflampe mit Akkupack von Concordia, Cardiff

• Hauptmerkmal: Elektrische Sicherheits-Kopflampe mit separatem gürtelfestem Akku.
• Funktionsweise: Lampe am Helm befestigt, über ein Kabel mit einem wiederaufladbaren Akku am Gürtel des Bergmanns verbunden.

Varianten von Grubenlampen im Laufe der Geschichte

• Offene Flammenlampen – frühe Öllampen, Dochtlampen oder Kerzen, sehr unsicher in gasgefüllten Gruben.
• Sicherheitslampen – Davy, Geordie, Clanny, Mueseler, Marsaut sowie später bonnetierte oder verbesserte Typen mit Drahtgewebe, Glas oder Kamin zur Flammenabschirmung.
• Karbidlampen – verwendeten Calciumcarbid zur Erzeugung von Acetylengas für eine hellere Flamme (beliebt 1900–1930er Jahre).

  

• Elektrische Lampen – erstmals Mitte des 19. Jahrhunderts eingeführt, später mit eingebauten Akkumulatoren oder separaten Batteriepacks.
• Kopflampen – am Helm befestigte Lampen, zuerst mit Karbid betrieben, später mit elektrischen Akkupacks, und heute mit leichten wiederaufladbaren LEDs.
• Wheat-Lampen – robuste und zuverlässige elektrische Grubenhelmlampen, die im 20. Jahrhundert entwickelt wurden, meist mit einem am Gürtel getragenen Akku, und weit verbreitet im US-amerikanischen Kohlebergbau.

  

Grubenlampen im Vergleich

Lampe	Jahr	Typ	Schutz/Struktur	Luftstrom-Design	Sichtbarkeit	Sicherheitsstufe
Clanny	1813	Flamme	Glas + Drahtgewebe	Wasser- oder Filtereinlass	Gut	Hoch
Davy	1815	Flamme	Eisendrahtgewebe	Passiv durch Gewebe	Gering	Mittel
Stephenson	1815	Flamme	Metallplatte + abgedichtete Verbindungen	Eingeschränkte Lufteinlässe	Mittel	Hoch
Mueseler	1840	Flamme	Glas + Gewebe + Kamin	Zugverstärkter Luftstrom	Gut	Sehr hoch
Clark Elektrisch	1859	Electrisch	Kein Schutz (keine Flamme)	Nicht zutreffend	Exzellent	Revolutionär
Marsaut	1870s	Flamme	Doppeltes Gewebe + Glas	Verbesserte Abschirmung + Luftstrom	Befriedigend	Sehr hoch
Bonnettierte Clanny	1882	Flamme	Glas + Gewebe + Haube	Umlenkung der Belüftung	Gut	Sehr hoch
Thomas	1885	Flamme	Verstärkte Clanny-Variante mit Glas + Gewebe	Verbesserter Schutz bei starker Belüftung	Gut	Sehr hoch
Elektrische Akkumulatorlampe	1920	Electrisch	Integrierte Lampe mit eingebautem Akku	Kein externer Akku erforderlich	Gut	Sehr hoch
Concordia Elektrische Kopflampe	1950	Electrisch	Kopflampe mit gürtelmontiertem Akkupack	Kabel vom Gürtelakku zur Helmlampe	Sehr gut	Sehr hoch

Wie nennt man die Lampen auf dem Helm eines Bergmanns?

Frühe Versionen waren oft Karbidlampen, die an einer Halterung an der Vorderseite des Helms befestigt waren und von etwa 1900 bis in die 1930er-Jahre verwendet wurden. Sie erzeugten Licht durch das Verbrennen von Acetylengas. Moderne Kopflampen sind in der Regel LED-Einheiten mit wiederaufladbaren Batterien und bieten helles, freihändiges Licht unter Tage.

Wie nennt man die Lampen in Bergwerken?

Die Lampen in Bergwerken werden als Kopflampen oder Helmlampen bezeichnet, wenn sie am Helm eines Bergmanns getragen werden, und als Sicherheitslampen, wenn es sich um die älteren flammgeschützten Modelle handelt. Im weiteren Sinne werden unterirdische Beleuchtungssysteme einfach als Grubenlampen bezeichnet.

Sind Grubenlampen sicher?

Moderne Grubenlampen, insbesondere LED-Modelle und zugelassene elektrische Sicherheitslampen, sind sehr sicher, da sie keine Flamme erzeugen. Historische Flammensicherheitslampen waren sicherer als offene Flammen, bargen jedoch weiterhin Risiken, wenn sie beschädigt, schlecht gewartet oder in starken Luftströmungen eingesetzt wurden.

Warum benutzten Bergleute Karbidlampen?

Bergleute verwendeten Karbidlampen, weil sie durch die Reaktion von Calciumcarbid mit Wasser Acetylengas erzeugten und so eine helle, gleichmäßige Flamme lieferten. Sie waren günstig, tragbar und heller als Öllampen, weshalb sie vor der weiten Verbreitung elektrischer Lampen sehr beliebt waren.

Wie lange hält eine Grubenlampe?

Die Betriebsdauer einer Grubenlampe hängt von ihrem Typ ab:

• Historische Ölsicherheitslampen: etwa 8–24 Stunden vor dem Nachfüllen.
• Karbidlampen: typischerweise 4–8 Stunden pro Füllung.
• Moderne LED-Kopflampen: oft 12–36 Stunden mit einer einzigen Akkuladung.

Was wird in einer Grubenlampe verwendet?

Historisch nutzten Grubenlampen Öl, Paraffin oder Calciumcarbid als Brennstoff für eine geschützte Flamme innerhalb einer Sicherheitslampe.

Wie nennt man eine Grubenlampe?

Eine Grubenlampe wird üblicherweise Sicherheitslampe genannt. Sie wurde verwendet, um Bergwerke zu beleuchten und gleichzeitig Explosionen durch entzündliche Gase zu verhindern. Berühmte Typen sind die Davy-Lampe (1815, mit Drahtgeflecht zur Umhüllung der Flamme) und die Geordie-Lampe (Stephensons Entwurf, mit eingeschränkter Luftzufuhr und Metallschutz).

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