La tecnica umana dell'illuminazione è iniziata nella preistoria con l'uso di semplici spezzoni ardenti di legno, per arrivare fino alle moderne lampade a LED.
Tavola sinottica 50.000 a. C.: Accensione del fuoco 8.000 a. C.: Lampada a tazza (predecessore della lampada in argilla) 700 a. C.: Lampada a olio II secolo d. C.: nascita delle candele nell'Impero romano 1783: Lampada Argand (a olio) 1798/1802: Illuminazione a gas nelle fabbriche inglesi 1799: Brevetto per illuminazione a gas di Philippe Lebon a Parigi 1800: Scoperta dell'arco elettrico fra elettrodi di carbone come illuminante 1807: Lampada Sinumbra di George Philipps 1823: Johann Wolfgang Döbereiner scopre l'effetto catalizzatore del platino e inventa la Lampada di Döbereiner 1826: John Walker inventa il fiammifero 1830: Candele alla paraffina 1857: Heinrich Geissler inventa il Tubo di Geissler, antesignano della lampada al neon 1862: Justus von Liebig scopre il gas di acetilene per la lampada a carburo 1866: Ernst Werner von Siemens inventa la dinamo 1878: Lampadina ad incandescenza con filo in carbonio di Joseph Wilson Swan 1879: Edison inventa la lampada a incandescenza con filamento di carbone come parte di un sistema di produzione di elettricità, conduzione e interruzione di sicurezza 1881: Esposizione Internazionale di elettricità a Parigi; Edison viene per la prima volta in Europa 1883: Emil Rathenau fonda la Deutsche Edison Gesellschaft, più tardi AEG 1884: Prima centrale elettrica pubblica a Berlino 1885: Carl Auer von Welsbach sviluppa le Reticelle Auer per la sua "lampada a mantello". 1889: Carl Auer von Welsbach sviluppa le lampade a mantello 1891: Collegamento di corrente trifase ad alta tensione 1895: 148 centrali elettriche pubbliche in Germania 1901: Peter Cooper Hewitt inventa la lampada a mercurio 1906: Lampada al wolframio 1913: 4.040 centrali elettriche pubbliche in Germania 1919: Fondazione delle imprese produttrici di apparecchi di illuminazione Osram da parte di Siemens, AEG e Auer 1938: La General Electric inizia la produzione di tubi al neon secondo il brevetto di Edmund Germer 1959: La General Electric brevetta la prima Lampada alogena commercialeUS-Patent 2883571 1962: Nick Holonyak Jr. sviluppa il primo LED rosso utilizzabile per la General Electric 1980: La Philips immette sul mercato per la prima volta una lampada fluorescente compatta 1993: L'azienda giapponese Nichia dà inizio alla produzione di efficienti LED blu a base di nitruro di gallio, basandosi su un'invenzione di Shūji Nakamura. Tali LED rendono possibile con idonee sostanze fluorescenti la produzione di luce bianca. 1993: Nick Holonyak Jr. ed Oleg Vladimirovich Losev hanno inventato la prima lampadina led. dal 2009: entra in vigore divieto di produzione e commercio di lampade a incandescenza per motivi ecologici in numerosi paesi (ad es.: Australia, Europa, USA) da 2010: sviluppo di LED ancora migliorati.
A fiamma viva
Fino a poco più di cent'anni fa la fiamma viva era l'unico mezzo conosciuto di illuminazione. Uno dei più antichi e diffusi nell'Europa centrale era costituito da pezzi di legno duro, in gran parte pino con cuore particolarmente solido, ricavati dalla corteccia dell'albero.
Da questi sono poi nate le fiaccole. Un ceppo viene artificialmente arricchito con materiale speciale infiammabile come resina o catrame, fino a formare all'estremità superiore inspessita una specie di mazza. Fin dall'inizio i ceppi fungevano non solo da materiale da bruciare, ma anche come sostegno.
Stoppini e lampade
Con le lampade a olio queste funzioni sono separate. Come punto di accensione funge ora lo stoppino e il combustibile necessario proviene da un separato contenitore. Come combustibile si usano diversi grassi vegetali o animali, oli e cere. Dal XVI secolo venne prodotto in Germania per la prima volta olio di colza e di barbabietola e creato un certo rifornimento di sicurezza per il combustibile per lampade. L'uso di uno stoppino venne visto come la "prima rivoluzione nella tecnica della illuminazione".
I mezzi illuminanti nel XVIII secolo consistevano per la nobiltà, come per la media e alta borghesia principalmente in candele di cera di api, mentre i poveri del Terzo Stato ricorrevano a un'illuminazione con sego e olio di balena.
Il prezzo della candele di cera sotto Luigi XVI corrisponde alla paga giornaliera di un operaio o artigiano, circa 2,5 Livre. Le candele di sego venivano sbiancate con l'arsenico.
Le candele ardenti dovevano essere costantemente "pulite", si doveva accorciare lo stoppino che bruciava, circondato da sempre più spesse gocce di cera. Stoppini intrecciati vennero utilizzati solo a partire dalla fine del secolo.
Ma anche le lampade a olio erano largamente utilizzate, come le lampade di Cardano e dal 1783 la lampada di Argand. Wolfgang Schivelbusch: Argand oder die Rationalisierung des Dochtes. Lichtblicke (1983) (PDF; 394 kB)
Lo svizzero Aimé Argand sviluppò verso la fine del XVIII secolo uno stoppino rotondo, che con un maggior afflusso di ossigeno e una maggior temperatura consentì una combustione più "pulita".
Un cilindro di vetro intorno alla fiamma rallentava l'andamento della combustione e l'emissione luminosa, e un meccanismo girevole consentiva di alzare o abbassare la fiamma, fornendo così più o meno luce.
Dopo la scoperta dei giacimenti di petrolio in Pennsylvania, quest'ultimo divenne un combustibile preferito poiché era più pulito ed economico dell'olio vegetale. Anche le lampade a petrolio, che si diffusero rapidamente, bruciavano secondo il principio di Argand.
Illuminazione a gas Nel 1862 Friedrich Wöhler scoprì un metodo per ottenere il gas di acetilene dalla calce viva. Appena il carburo viene a contatto con l'acqua, ne emerge un gas combustibile (acetilene), che brucia con fiamma molto viva, e per mezzo di una lampada a carburo fu presto ritenuto idoneo per l'uso in lampade da minatore. Per poter utilizzare il carburo di calcio, esso viene posto a riempire una di due camere sovrapposte. Nella camera superiore si trova dell'acqua, in quella inferiore il carburo. Mediante una vite regolatrice l'acqua scende sul carburo sottostante formando il gas. Questo viene condotto attraverso un ugello e brucia con fiamma chiara, gialla, luminosa e leggermente fumosa.
Il campo di utilizzo della nuova generazione di lampade non si limitò in alcun modo solo alle lampade da minatore. Lampade per automobili, motociclette, biciclette, locomotori, lampade a mano, da tavolo e da parete mostrano l'ampia versatilità e molteplicità d'uso delle lampade a carburo. Inquinamento da fosfato di calcio durante il processo di produzione condusse con l'azione dell'acqua alla creazione di fosfina, che sviluppa un odore agliaceo. Questo e il fatto che l'acetilene non brucia completamente, fecero sì che questa tecnica di illuminazione trovò a mala pena l'applicazione nelle camere di appartamenti.
Privo di odore si rivelò il gas prodotto dal carbone fossile, che nasce come sottoprodotto della produzione di carbon coke e che veniva impiegato come combustibile per l'industria e per l'illuminazione stradale. Questa illuminazione a gas era però dipendente da un sistema di condutture e trovò impiego verso la fine del XIX secolo per primo nella neo-industrializzata Inghilterra e subito dopo anche in Germania, soprattutto negli ingressi alle case borghesi private.
Illuminazione a distanza La fiamma libera di gas come fonte di luce si limitò a un relativamente stretto campo. Diversamente si comportò al contrario la lampadina, che irradiava una luce così chiara e calda, che si utilizzava così a distanza, da riuscire a illuminare a distanza ampie superfici tanto che fu chiamata "luce a distanza". Carl Auer von Welsbach applicò il principio della lampada bianca, che Humphry Davy aveva scoperto nel 1800 con la sua lampada ad arco, nella tecnica di illuminazione a gas. Era necessaria ancora solo una fiamma di Bunsen, per far diventare luminosa una reticella Auer al torio-cerio, che conseguentemente forniva un'illuminazione significativamente maggiore con un minor consumo di gas.
La chiara luce del gas, che già allora richiedeva una rete di alimentazione, era a periodi una seria concorrente delle allora nuove ma ancora care luci elettriche, per le quali innanzitutto doveva ancora essere costituita una rete di distribuzione.
La luce a gas era ancora, verso il 1900, la tecnica di illuminazione più diffusa nell'industria e nelle moderne vie cittadine. Lo svantaggio dell'immobilità delle fonti di luce con la necessità di una rete di distribuzione e l'estremo sviluppo di calore e pericolo di incendio tuttavia permanevano e impedirono una diffusione delle luci a gas al di fuori delle città.
Elettricità
La "candela di Jablotschkow" come speciale lampada ad arco consumava, durante il funzionamento da una a due ore, due elettrodi di carbonio. Non era la fiamma che provocava la luce, ma il bagliore bianco del carbone. Questa luce, molto chiara e abbagliante, venne impiegata solo come illuminazione esterna o nell'industria. Non era necessario impiantare una rete di alimentazione, poiché la corrente necessaria veniva prodotta direttamente sul luogo della lampada. La luce dell'arco non trovò applicazioni domestiche a causa della sua immodificabile luminosità abbagliante, sebbene la prima volta effettivamente rese "la notte come il giorno".
Una rivoluzione nel settore dell'illuminazione fu introdotta nel 1879 da Thomas Alva Edison. Il principio della lampadina a filamento di carbonio era stato già scoperto nel 1800 da Humphry Davy, senza che questi ne traesse alcun utilizzo scientifico. Dapprima Edison aveva sviluppato un filamento resistente dal bambù carbonizzato, che durava circa 40 ore di illuminazione. Egli intuì anche un sistema completo di generazione, distribuzione, commutazione e salvaguardia di energia elettrica, che consentiva l'utilizzo della luce elettrica a chiunque e la produzione industriale dei suoi componenti. La marcia trionfale dell'illuminazione elettrica ebbe così inizio. Tuttavia all'inizio essa era un lusso, che non tutti potevano permettersi. Per rimpiazzare però la predominante illuminazione a gas, era necessaria una lampadina a lunga durata. Lo stesso Carl Auer, che aveva ottimizzato anche l'illuminazione a gas, scoprì dieci anni dopo il filamento di carbone di Edison, la lampadina a filamento metallico. Questo sviluppo mostrò una illuminazione più chiara e di maggior durata. Le attuali leghe al tungsteno sono dovute allo statunitense William David Coolidge, che dal 1909 operava presso la General Electric. Osram (Osmio e Wolframio) e Wotan (Wolframio e Tantalio) si facevano concorrenza in Germania sulla produzione di lampadine elettriche, finché i due produttori Siemens e AEG (con la Karl Auer AG) decisero una produzione insieme sotto il nome Osram, prendendo il controllo dei mezzi di illuminazione elettrica.
XX secolo Gli elevati costi della produzione di energia elettrica e della sua distribuzione ritardarono ancora nel XX secolo la diffusione della illuminazione elettrica. Alla fine degli anni 1920 a Berlino solo il 50% della popolazione era collegata alla rete elettrica. L'elettricità era vista all'inizio come un distributore di luce, non essendoci allora altre apparecchiature elettriche di uso domestico. Gli elevati costi di allacciamento alla rete di distribuzione dell'elettricità e l'elevato prezzo per i mezzi tutt'altro che duraturi di illuminazione rendevano "la luce", come nel lessico popolare era chiamata la corrente elettrica, un bene di lusso per ricchi borghesi. Era necessario che l'industria elettrica andasse incontro ai clienti con gli allacciamenti e persino con la fornitura di lampadine elettriche. Alcuni comuni presero l'iniziativa e aiutarono i loro abitanti con finanziamenti per l'elettrificazione. Tuttavia solo negli anni 1940 l'intera Germania era allacciata alla rete elettrica.