Die Petroleumlampe

Die Petroleumlampen verbrennen im Gegensatz von Öllampen weder pflanzliche Öle noch tierische Fette und andere brennbare Flüssigkeiten wie Benzin oder Spiritus, sondern einzig und allein eine spezielle, hochgradig gereinigte Fraktion des Erdöls, das auf Deutsch Petroleum heißt. Im amerikanischen Englisch heißt es kerosene in der richtigen Schreibweise; ausgesprochen wie „kerosihn“, ist aber nicht zu verwechseln mit dem (deutschen) Kerosin, dem Brennstoff der heutigen Strahlenflugzeuge, was wiederum ein spezielles, „kerosene“-haltiges Gemisch mit genau definierten Brenneigenschaften ist. Der britische Ausdruck für Petroleum als Lampenbrennstoff ist dagegen paraffin (nicht zu verwechseln mit Paraffinöl, d.h. flüssigem Mineralöl, oder Paraffinwachsen für Kerzen). Petroleum, paraffin und kerosene werden in unterschiedlichen Sprachen für unterschiedliche Flüssigkeiten bzw. Stoffe verwendet und führen zu erheblichen Missverständnissen, wenn man sie nicht akribisch auseinander hält. Hier gibt es also jede Menge Möglichkeiten für sprachliche Verwirrungen:

Entstehung des Erdöls

Das Erdöl ist aus organischem Material entstanden, aus Algen, Pflanzen und Resten von abgestorbenen kleinen Lebewesen, die sich in dicken Sedimenten konzentrierten und verdichteten. Diese Sedimente wurden vor Millionen von Jahren durch tektonische Einflüsse in riesigen Kavernen im Erdinneren eingeschlossen und unter hohem Druck, hoher Temperatur und in unermesslich langer Zeit durch komplizierte chemische Schritte zum Erdöl verwandelt. Maßgeblich für unsere Betrachtung ist der chemische Vergleich: Die fetten pflanzlichen und tierischen Öle sind Fettsäuren und Fettsäureester; sie beinhalten neben Kohlenstoff und Wasserstoff noch erhebliche Mengen von anderen chemischen Substanzen wie Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel, etc., wie sie die Pflanze bzw. der tierische Körper selbst bildet. Sie werden durch Auspressen bzw. andere Prozesse gewonnen und anschließend gereinigt, aber nicht chemisch verändert. Das Petroleum dagegen besteht aus reinen Kohlenwasserstoff-Ketten (= Kohlenstoff- und Wasserstoff-Atome, die in langen Ketten zusammengebunden sind), in Idealform ohne alle anderen chemischen Substanzen (keine Angst für Nicht-Chemiker; Sie müssen das weder verstehen noch im Kopf behalten). Das Petroleum ist sozusagen chemisch gesehen etwas anderes als die Pflanzenöle, und es verhält sich auch anders.

Nun, bevor wir uns mit den Petroleumlampen beschäftigen, möchte ich die geschichtliche Entwicklung kurz beschreiben. Es gab natürlich auch früher Versuche, anstatt pflanzlicher Öle die sogenannten „Mineralöle“, also Öle aus mineralischen Gesteinen wie Kohle etc. zu verbrennen. Es gab sogar in der Natur genügend reiche Vorkommen wie Naphtha, Bitumen oder Teer, die man hätte verwenden können. Nur, diese zum Teil sehr zähen Flüssigkeiten brannten sehr schlecht; sie qualmten und rußten fürchterlich! Ihre Ähnlichkeit zu den pflanzlichen oder tierischen Ölen bestand meistens in ihrer Nicht-Mischbarkeit mit Wasser; ihre Brenneigenschaften waren dagegen sehr viel schlechter. Diese natürlich vorkommenden öligen Flüssigkeiten waren daher keine Alternative zu den am meisten verwendeten pflanzlichen Ölen.

Die Leuchtöle aus festen Materialien

Man hat in 1830’er Jahren angefangen, aus festen Materialien wie Steinkohle, Braunkohle, Ölschiefer, sogar aus Holz und Torf, „ölige“ Bestandteile mittels Destillation zu trennen. Destillation ist ein chemisch-physikalisches Verfahren, um ein Gemisch von chemischen Stoffen mit unterschiedlichen Siedetemperaturen voneinander zu trennen. Das gleiche Verfahren wird z.B. auch bei der Herstellung von alkoholischen Getränken wie Wodka, Cognac oder Whisky verwendet, um den leichter siedenden Alkohol vom wässrigen Rest der eingesetzten Maische zu trennen. Die Flüssigkeiten, die man destillativ aus den Feststoffen trennte, brannten gut und gaben ein gutes Licht, daher hat man sie Leuchtöle genannt. Ab 1840 kamen diese Leuchtöle in größeren Mengen unter fantasievollen Bezeichnungen wie „Photogen“, „Hydrokarbür“, „Solaröl“ in den Handel, und wurden in Öllampen zu Leuchtzwecken verwendet. Die Destillation aus festen Materialien war jedoch kostspielig, und ganz rußfrei waren diese neuartigen Brennflüssigkeiten auch noch nicht. Sie konnten die pflanzlichen Öle nicht vom Markt verdrängen.

Das Petroleum aus Erdöl

Dann kam das Petroleum auf! „Petroleum“ heißt nichts anderes als „Steinöl“, mit petra = Stein aus dem Griechischen und oleum = Öl aus dem Lateinischen. Petroleum war früher der allgemeine Begriff für Erdöl, da man das Erdöl zunächst aus Steinritzen auf die Erdoberfläche herausrinnen sah. Diese Bezeichnung wurde im angelsächsischen Raum bis heute für Erdöl beibehalten (siehe Tabelle oben). Im deutschen Sprachgebrauch von heute verwendet man das Wort „Petroleum“ nur für bestimmte Bestandteile des Erdöls, wofür im amerikanischen und britischen Englisch andere Bezeichnungen eingeführt wurden. Wenn ich von Petroleum rede, meine ich das deutsche „Petroleum“, aber nicht das Erdöl im angelsächsischen Sinn.

Man hatte Mitte des 19. Jahrhunderts erhebliche Erdöl-Vorkommen in den USA entdeckt. Man brauchte an bestimmten Stellen nur die Erde einzubohren, und schon sprudelte Erdöl heraus! Da Kraftfahrzeuge und Flugzeuge noch nicht erfunden waren, versuchte man, das Erdöl, das in sehr großen Mengen und damit spottbillig zur Verfügung stand, für andere Zwecke nutzbar zu machen. Das Heraustrennen von gut brennbaren, für Leuchtzwecke sehr gut geeigneten Fraktionen des Erdöls gelang kurz darauf durch verbesserte Destillationsverfahren. Ignacy Łukasiewicz aus Polen bekam Ende 1853 ein Patent für seine destillative Petroleum-Gewinnung aus galizischem Erdöl (Galizien ist eine Region in Polen mit Erdöl-Vorkommen).

Eine Fraktion ist ein spezifischer Bestandteil einer Mischung. Das Erdöl, wie man es aus dem Erdinnern holt, ist ein wüstes Gemisch von den unterschiedlichsten chemischen Molekülen, da die naturerzwungene chemische Umwandlung von den unterschiedlichsten Pflanzen, Pflanzenteilen und anderen organischen Materialien niemals ganz einheitliche Moleküle hervorbringen kann. Man muss das rohe Erdöl in seine Bestandteile zerlegen, um die verschiedenen Fraktionen daraus zu gewinnen, die ganz unterschiedliche Zwecke erfüllen. So kann man aus Erdöl sowohl fast wachsartig feste Schmierstoffe gewinnen wie auch sehr dünnflüssige Leichtbenzine. Dazwischen gibt es noch andere Fraktionen, die sich alle in ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften unterscheiden. Das Petroleum ist eine davon, und wurde ursprünglich von anderen Bestandteilen des Erdöls destillativ getrennt, um möglicherweise Arzneimittel damit herzustellen. Petroleum selber ist auch nach Destillation noch kein chemisch einheitliches Produkt, sondern ein Gemisch aus Kohlenwasserstoff-Ketten, die verschiedene Längen haben und daher unterschiedliche Siedetemperaturen aufweisen: Petroleum siedet in einem recht breiten Temperaturbereich von 150-300 °C. Es hat wegen dieser hohen Siedetemperatur einen recht geringen „Dampfdruck“, wie ein Chemiker sagen würde, verdampft also nicht bereitwillig bei der normalen Raumtemperatur. Mitte des 19. Jahrhunderts, kurz nach 1850, als Petroleum von den anderen Fraktionen getrennt und anschließend gut gereinigt werden konnte, hat man seine hervorragenden Brenneigenschaften erkannt: Petroleum brannte fast geruchlos, ohne zu rußen, mit wesentlich hellerer Flamme als bisher von pflanzlichen Ölen gekannt, und sehr wichtig: es kroch viel leichter durch den Docht nach oben!

Petroleum-Lampe

Damit hatte man seit vielen, vielen Jahrhunderten zum ersten Mal eine Flüssigkeit in der Hand, die nicht nur hell brannte, sondern auch bereitwillig den Docht hinaufkroch, und somit die teuren Modérateur-Systeme auf einmal unnötig machte. Man musste den Argand’schen Brenner nur noch geringfügig ändern und zu der neuen Brennflüssigkeit anpassen; so hatte man eine viel billigere Variante zu den hochwertigen, aber teuren Carcel- und Modérateur-Lampen! Der Siegeszug der Petroleum-Lampen begann freilich mit einiger Verzögerung; denn am Anfang stand noch nicht genügend sauber destilliertes Petroleum zur Verfügung. Aber bald danach, als Erdöl immer mehr in großen Mengen befördert wurde, und verbesserte Destillationsverfahren gutes und billiges Petroleum in großen Mengen zur Verfügung stellten, hat die Petroleum-Lampe die ganze Welt als neue Lichtquelle erobert.

Es muss hier noch einmal klar gestellt werden, dass man die Petroleum-Lampe nicht „erfand“. Es gibt Bestrebungen in der Literatur, die Petroleum-Lampe als eine „Erfindung“ von Benjamin Silliman junior, eines amerikanischen Chemieprofessors, oder von Ignacy Łukasiewicz aus Polen zu definieren. Petroleumlampe ist keine Erfindung, sondern konsequente Weiterführung und Benutzung von vielen technischen und chemischen Verbesserungen an den Öllampen. Alle Bestandteile der Petroleumlampe waren wesentlich früher erfunden und technisch ausgereift: Wie wir jetzt gut wissen, hatte Argand um 1783 den runden Schlauchdocht entworfen, und zusammen mit dem aufgesetzten Glaszylinder die Technik der Luftzufuhr zu Flamme in seinem speziell konstruierten Brenner genial verbessert. Ein Jahrzehnt früher als Argands Erfindung, in 1773 hatte ein Franzose namens Léger den Flachdocht erfunden. Zwei Deutsche, Ruhl und Benkler aus Wiesbaden, hatten 1840 den Kniff-Zylinder mit der Einschnürung erfunden, der später als Kosmos-Zylinder bei den Petroleum-Lampen weite Verbreitung fand (siehe Kosmos-Zylinder). Kurz darauf hatte man im englischen Liverpool die flache, runde Scheibe, die sogenannte „Flammscheibe“, kurz oberhalb der Flamme platziert, um die Flamme breiter und damit heller zu machen (siehe Flammscheiben-Brenner). Als Konsequenz daraus wurde der verwendete Zylinder mit einem breiten Bauch versehen, und der spätere „Bauch-Zylinder“ war geboren. Alle diese Erfindungen waren Verbesserungen an der Öllampe, die später bei der Petroleumlampe konsequent weiter benutzt wurden. Die einzelnen Bestandteile, die Form, das Aussehen, die Brenntechnik der Petroleum-Lampe waren somit viel früher entworfen und ausgereift. Der einzige wichtige Unterschied zu anderen Lampen bestand im Brennstoff: Im Gegensatz zu früher benutzten Ölen und anderen brennbaren Flüssigkeiten verwendete man jetzt das bessere Petroleum.

Erste Lampe mit Petroleum

Von einer „Erfindung“ der Petroleumlampe kann man demzufolge nicht reden, sondern höchstens von der Frage, wer zuerst daran dachte, das neuartige Petroleum in einer Lampe als Brennstoff zu verwenden. Und vermutlich teilen sich diese Ehre zwei  Männer, die wohl völlig unabhängig voneinander das Petroleum aus Rohöl destillativ getrennt und in eigens dafür gebauten Lampen eingesetzt haben: Der US-Amerikaner Samuel Martin Kier, der ab 1851 sein destillativ produziertes Lampenöl unter dem Namen „Carbon Oil“ vermarktete und wohl auch eine spezielle Lampe dafür konstruierte (leider ohne Patente und weitere Dokumente; daher kaum bekannt und nicht nachweisbar), und der Pole Ignacy Łukasiewicz, der maßgebliche Erschließer des galizischen Erdölvorkommens in Polen, von dem eine sehr einfach konstruierte Lampe bekannt ist (wohl um 1852), die zwar keine Ähnlichkeit zu späteren Petroleumlampen hatte, aber immerhin mit Petroleum brannte, das auch er aus Erdöl destillativ trennen konnte. Eine Nachbildung seiner Lampe kann man im Lampenmuseum von Krosno, Polen, anschauen.

Sie besteht aus zwei zylindrischen Metallgefäßen: Der untere Metallzylinder hat die Funktion eines Petroleumbehälters. Der obere Zylinder hat im unteren und oberen Bereich mehrere Löcher, um die äußere Luftzufuhr zu der Flamme zu gewährleisten. Er funktioniert quasi wie ein Kamin. Außerdem hatte man am oberen Metallzylinder eine rechteckige Öffnung an der Wand geschaffen, um das Licht der Flamme nach außen zu leiten. Zwischen diesen Metallzylindern befindet sich ein dünner Ring, den den relativ dicken Volldocht hält, der in das untere Petroleum-Reservoir eintaucht.

Die erste überlieferte Lampe mit Petroleum als Brennstoff von Ignacy Łukasiewicz
Links: Der polnische Chemiker Ignacy Łukasiewicz auf einem zeitgenössischen Ölgemälde (Foto: Wikipedia) 
Mitte: Eine Kopie der Lampe gesehen im Lampenmuseum in Krosno, Polen
Rechts: Schematische Darstellung der Lampe

Diese Konstruktion hatte weder ein Dochtrad, um die Dochthöhe zu regulieren, noch einen Glaskamin zu Intensivierung der Luftströme. Trotz dieser archaischen Einfachheit konnte man im Sommer 1853 den Operationssaal des Lemberger Krankenhauses (heute Lwiw in Ukraine) mit einer Lampe von Łukasiewicz so gut erhellen, dass man dort eine Blinddarm-Operation durchführen konnte. Danach hat das Krankenhaus mehrere Lampen bei ihm bestellt. Seine Lampe hat Łukasiewicz nicht patentieren lassen; Lemberger Händler besorgten die Vermarktung.

Diese polnische Lampe ist die erste, geschichtlich überlieferte und nachweislich gesicherte Lampe, die als Brennstoff Petroleum benutzte. Die polnische Erfindung war also nicht die Lampe selbst, aber die erste und konsequente Benutzung des neuen Brennmaterials für Leuchtzwecke in einer Lampe, und das muss wirklich als ein Meilenstein der Lampenentwicklung anerkannt werden.

Nomenklatur

Jetzt noch mal zur Nomenklatur: Öllampen und Petroleumlampen sind grundverschiedene Lampenarten, wenn man den Brennstoff in Betracht zieht. Die ersteren verbrennen pflanzliches Öl („oil“ im Englischen), die letzteren dagegen nur Petroleum („kerosene“ im Amerikanischen, „paraffin“ im Englischen), das zwar übersetzt „Steinöl“ heißt, aber mit den herkömmlichen Ölen wenig zu tun hat. Daher muss man die Petroleumlampe im Englischen richtigerweise „kerosene lamp“ (USA) oder „paraffin lamp“ (Großbritannien) bezeichnen, was jedoch leider nie konsequent beibehalten wird. Englisch sprechende Nationen sagen bzw. schreiben „oil lamp“ ohne Unterscheidung zwischen den Pflanzenöllampen und Petroleumlampen. Daher ist Vorsicht geboten beim Kauf von Lampen bei Händlern, Antiquitätengeschäften, Auktionshäusern, und insbesondere bei eBay. Nur Fachleute kennen den Unterschied! Die Auswirkungen sind schlimmer bei eBay USA und eBay UK (Großbritannien): tippt man als Suchbegriff „kerosene lamp“ in eBay USA bzw. „paraffin lamp“ in eBay UK ein, erwischt man nicht einmal die Hälfte der angebotenen Petroleumlampen, da man oft diesen Begriff nicht verwendet. Man muss dort zwangsläufig nach „oil lamp“ suchen, mit dem Ergebnis, dass Tausende Öllampen, antike wie moderne Versionen, auch die, die Duftöle verdampfen zwecks Verbesserung der Raumluft, aufgelistet werden. „Oil lamp“ als Oberbegriff zu allen Lampen, die irgendwelche Flüssigkeiten verbrennen (nicht nur, um Licht zu erzeugen) hat sich in der angelsächsischen Welt dermaßen fest etabliert, dass sogar passionierte Petroleumlampen-Sammler ihre Lampen als „oil lamps“ bezeichnen, obwohl sie wirklich besser unterscheiden könnten.