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Leuchtende Zeiger: Technik, Irrtümer und ein Aha-Erlebnis

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Neulich schaue ich nachts auf meine Armbanduhr. Zehn nach eins. Moment mal? Nachts, im Dunkeln? Erst nach ein paar Sekunden wurde mir klar, dass ich die Leuchtziffern meiner Armbanduhr abgelesen hatte. Die Leuchtziffern und die Zeiger leuchteten in der absoluten Dunkelheit des Schlafzimmers, obwohl es drei Stunden her war, dass ich ins Bett gegangen war.

Ich muss zugeben, dass ich das seit Kindheitstagen nicht mehr ausprobiert hatte. Damals habe ich unter der Bettdecke bewundert, wie schön die Uhren leuchteten. Aber einerseits waren das noch Uhren, in denen andere, bessere und heute nicht mehr erlaubte Leuchtmassen eingesetzt wurden, und andererseits weiß ich nicht mehr, wie lange die Uhren das damals „speichern“ konnten.

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Wenn ich heute eine Armbanduhr betrachte, leuchte ich mit der Taschenlampe das Ziffernblatt an, um die Leuchtmasse aufzuladen, und halte die Uhr dann kurz untern Schreibtisch, wo es dunkler ist. Nach drei bis maximal fünf Minuten lässt das Nachleuchten nach.

Ich habe gar nicht darüber nachgedacht, ob und wie lange dieser Nachleuchteeffekt bei absoluter Dunkelheit noch anhält.

Und mir ist aufgefallen, dass auch viele Uhreninfluencer im Netz in etwa genauso vorgehen wie ich: mal eben anleuchten und feststellen, dass das Leuchten enttäuschend schnell nachlässt.

Tatsache ist aber, dass die Uhren meist wesentlich mehr können. Sie leuchten bedeutend länger, als ich glaubte. Jedoch wird dieser Effekt nur wahrnehmbar, wenn es ringsherum wirklich ganz dunkel ist, und wenn die Uhr auch gut ausgestattet ist.
Das heißt: Es muss eine gute Leuchtmasse aufgetragen sein. Diese muss in ausreichender Menge aufgebracht worden sein. Die Zeiger und Indizes müssen so gestaltet sein, dass man deutlich erkennen kann, welche Uhrzeit sie anzeigen, wenn nur noch das Wiederleuchten gegeben ist.

Warum Armbanduhren leuchten – und was früher daran gefährlich war

Viele Armbanduhren haben auf Zeigern und Stundenmarkierungen eine Leuchtmasse, die im Dunkeln nachleuchtet. Im Uhrenjargon spricht man oft einfach von „Lume“. Für viele ist das nur ein nettes Extra. Tatsächlich steckt dahinter aber eine interessante Technikgeschichte, die von praktischer Nützlichkeit über radioaktive Gefahren bis hin zu modernen Hightech-Materialien reicht.

Dass Uhren überhaupt leuchten, hatte ursprünglich einen ganz handfesten Grund. Vor allem Soldaten, Piloten, Seeleute und später auch Taucher mussten ihre Uhrzeit auch bei Nacht oder in völliger Dunkelheit ablesen können. Eine Uhr, die bei fehlendem Licht nicht mehr lesbar ist, ist in solchen Situationen nur eingeschränkt brauchbar. Deshalb entwickelte man Verfahren, Zeiger und Ziffernblätter dauerhaft oder zumindest über längere Zeit sichtbar zu machen.

Wie moderne Leuchtmasse funktioniert

Heute arbeiten die meisten Leuchtmassen nach dem Prinzip der Photolumineszenz. Das klingt wissenschaftlich, ist aber leicht zu verstehen. Die Leuchtmasse wird durch Tageslicht oder künstliches Licht angeregt und „lädt“ sich gewissermaßen auf. Dabei nehmen bestimmte Pigmente Energie auf, die sie anschließend langsam wieder als Licht abgeben. Man könnte vereinfacht sagen: Die Uhr speichert Licht und gibt es nach und nach wieder ab.

Der heute gebräuchlichste Stoff ist Super-LumiNova. Dabei handelt es sich um eine moderne, nicht radioaktive Leuchtmasse auf Basis von Strontiumaluminat. Dieses Material ist gesundheitlich unbedenklich, sehr langlebig und kann praktisch unbegrenzt immer wieder neu durch Licht angeregt werden. Es altert bei normalem Gebrauch kaum und wird daher heute von vielen Herstellern eingesetzt.

Super-LumiNova gibt es in verschiedenen Farben. Besonders verbreitet sind grüne und blaue Varianten. Grün gilt meist als besonders hell, Blau wirkt auf viele Uhrenfreunde etwas edler, leuchtet aber oft etwas schwächer. Daneben gibt es weitere Farbtöne, etwa cremefarbene Vintage-Anmutungen oder spezielle orangefarbene Varianten. Wie kräftig und wie lange eine Uhr nachleuchtet, hängt dabei nicht nur vom Material selbst ab, sondern auch davon, wie dick und sauber die Leuchtmasse aufgetragen wurde.

Warum moderne Uhren nicht die ganze Nacht grell leuchten

Viele Menschen erwarten, dass eine moderne Uhr nach kurzem Kontakt mit Licht die ganze Nacht so hell leuchtet wie direkt nach dem „Aufladen“. Das tut sie aber in der Regel nicht. Unmittelbar nach einer starken Lichtquelle kann die Leuchtmasse erstaunlich kräftig sein, doch die Leuchtintensität nimmt relativ schnell ab. Danach folgt eine deutlich längere, aber schwächere Nachleuchtphase. Die Uhr bleibt also oft durchaus noch ablesbar, nur eben nicht mehr mit derselben Helligkeit wie in den ersten Minuten.

Das ist kein Mangel, sondern entspricht der Funktionsweise dieses Materials. Leuchtmasse ist eben kein Akku und auch keine Lampe, sondern ein Stoff, der zuvor aufgenommene Energie verzögert wieder abgibt.

Früher war das ganz anders: Radium

Bevor moderne, harmlose Leuchtstoffe entwickelt wurden, griff man zu deutlich drastischeren Mitteln. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde auf Uhren und Instrumenten häufig Radium verwendet. Radium ist ein stark radioaktiver Stoff und hatte einen damals unschlagbaren Vorteil: Es leuchtete von selbst, ganz ohne vorherige Bestrahlung durch Licht.

Das war technisch äußerst praktisch, denn so waren Zifferblätter und Zeiger ständig sichtbar – Tag und Nacht. Gerade für militärische Anwendungen, für Flugzeuginstrumente oder für Taschenuhren erschien das ideal.

Allerdings hatte diese Technik einen furchtbaren Preis. Radium ist hochgefährlich und gesundheitsschädlich. Besonders berüchtigt wurden die sogenannten „Radium Girls“, Arbeiterinnen, die in Fabriken Leuchtfarbe auf Zifferblätter auftrugen und dabei radioaktives Material aufnahmen. Viele von ihnen erkrankten schwer und starben an den Folgen der Strahlenbelastung.

Heute weiß man sehr genau, wie gefährlich Radium ist. Deshalb wurde es für solche Anwendungen weltweit aufgegeben und verboten.

Kleine Geschichte nebenbei: Mein Freund und die Cockpituhr

Ein inzwischen leider verstorbener Jugendfreund war begeisterter Bundeswehrsoldat und Reservist. Irgendwann (so um 1990?) konnte er einmal gegen ein hübsches Sümmchen Instrumente aus einem Düsenjäger der Luftwaffe kaufen. Ein Kumpel aus der Fliegerstaffel hat ihm die ausrangierten Instrumente überlassen.
Im Wesentlichen waren das ein Kompass und eine Uhr. Das wären länglich, quaderförmige Gehäuse mit analogen Anzeigen vornedran. Mein Freund hatte die Dinger in seiner Mancave auf seinem Nachttisch stehen. Ich habe die Instrumente immer bewundert, weil die so toll geleuchtet haben.

Eines Tages trug sich in dem Haus ein tragisches Unglück zu. Der Vater meines Freundes kam beim Hantieren mit einer erlaubten Schusswaffe zu Tode.
Die Polizei nahm die Ermittlungen auf und durchsuchte das gesamte Haus.
Dabei wurden keine weiteren Waffen und keine Munition gefunden, und alles wäre soweit okay gewesen.

Bis…
…bis einem Beamten die beiden Instrumente auf dem Nachtkasten aufgefallen sind.

Der Mann war nämlich auch bei der Bundeswehr gewesen und kannte sich aus. Was meinem Freund gar nicht bewusst war: Die Leuchtziffern und Zeiger beider Geräte waren mit einer stark radioaktiv belasteten Leuchtmasse versehen. Die Anwendung dieses Materials war für rein militärische Zwecke gestattet gewesen. Nichts leuchtete besser und stärker. Weil die gesundheitsgefährdende Wirkung des Leuchtmittels aber extrem war, hatte sich die Luftwaffe auch davon verabschiedet. Und genau das war der Grund, weshalb die Geräte ausgemustert worden waren.

Die Polizei hat den Kompass und die Uhr sofort beschlagnahmt. Es kam sogar eine Art ABC-Trupp in Schutzanzügen, der die Geräte in speziellen Transportboxen abtransportierte.
Mein Freund hat sogar noch Schwierigkeiten bekommen, und musste sich einem Gerichtsverfahren stellen oder einen Strafbefehl hinnehmen, genau weiß ich das nicht mehr.

Das Schlimme: Mein Freund hat von der Gefährlichkeit nichts gewusst. Während ein Pilot davon 60 bis 80 cm entfernt im Cockpit sitzt, hat mein Freund direkt mit dem Kopf neben den Apparaten geschlafen. Und das nicht nur ein paar Stunden im Monat, sondern Nacht für Nacht über viele Stunden.

Tritium – der weniger gefährliche Nachfolger

Nach dem Radium kam in vielen Uhren Tritium zum Einsatz. Auch Tritium ist radioaktiv, allerdings deutlich schwächer und damit wesentlich weniger problematisch als Radium. Es wurde viele Jahre lang als Leuchtstoff für Uhren verwendet und war auf vielen Modellen mit einem kleinen „T“ auf dem Zifferblatt gekennzeichnet.

Der Vorteil von Tritium bestand ebenfalls darin, dass es ohne vorheriges Aufladen leuchten konnte. Allerdings war auch hier die Leuchtkraft nicht unbegrenzt. Tritium hat eine Halbwertszeit von etwa zwölf Jahren. Das bedeutet, dass seine Aktivität und damit auch seine Leuchtfähigkeit mit der Zeit deutlich abnimmt. Viele ältere Tritium-Uhren leuchten heute deshalb nur noch sehr schwach oder praktisch gar nicht mehr.

Tritium-Röhrchen gibt es bis heute

Ganz verschwunden ist Tritium aus der Uhrenwelt übrigens nicht. Bis heute gibt es Uhren, die mit winzigen Tritium-Gasröhrchen arbeiten. Dabei ist das Tritium in sehr kleine Glasröhrchen eingeschlossen, die dauerhaft leuchten, ohne aufgeladen werden zu müssen. Solche Systeme finden sich vor allem bei militärisch inspirierten oder besonders funktionalen Uhren.

Der Vorteil liegt auf der Hand: Diese Röhrchen leuchten unabhängig von Lichtquellen und über viele Jahre hinweg relativ konstant. Der Nachteil ist, dass auch diese Technik nicht ewig hält und optisch oft einen etwas technischeren, weniger klassischen Eindruck vermittelt.

Nicht jede Leuchtmasse ist gleich gut

Auch wenn heute viele Hersteller Super-LumiNova oder vergleichbare Leuchtstoffe verwenden, gibt es erhebliche Unterschiede in der Wirkung. Manche Uhren leuchten beeindruckend hell und bleiben lange ablesbar, andere wirken eher bescheiden. Das liegt zum einen an der Qualität des verwendeten Materials, zum anderen aber auch daran, wie großzügig die Leuchtmasse auf Zeiger und Indizes aufgetragen wurde.

Gerade bei günstigeren Uhren wird hier mitunter gespart. Dann ist zwar formal Leuchtmasse vorhanden, aber sie fällt so dünn oder minderwertig aus, dass die Wirkung eher enttäuschend ist. Bei hochwertigen Sport- und Taucheruhren hingegen ist die Leuchtkraft oft ein echtes Qualitätsmerkmal.

Ein kleiner Irrtum über „Lume“

Immer wieder hört man die Vorstellung, Leuchtmasse funktioniere wie ein kleiner Energiespeicher oder Akku. Ich habe ja oben auch von „Aufladen mit der Taschenlampe“ geschrieben. Aber das ist nicht ganz richtig. Zwar muss die Leuchtmasse durch Licht angeregt werden, doch speichert sie diese Energie nicht im technischen Sinn wie ein Akku, sondern gibt sie aufgrund physikalischer Materialeigenschaften verzögert wieder ab. Es handelt sich also eher um einen lichtphysikalischen Effekt als um einen elektrischen Speicherprozess.

Die „Radium Girls“ – als Leuchtfarbe krank machte

Ja, das waren die sogenannten Radium Girls. In den 1910er- und 1920er-Jahren arbeiteten junge Frauen in Uhren- und Instrumentenfabriken, in denen sie Zifferblätter mit radiumhaltiger Leuchtfarbe bemalten.

Um besonders feine Linien ziehen zu können, wurde ihnen beigebracht, die Pinsel mit den Lippen zu formen – ein Vorgang, der als „lip pointing“ bekannt war. Dabei nahmen sie immer wieder kleinste Mengen der radioaktiven Farbe auf, oft ohne sich der Gefahr bewusst zu sein.

Radium lagert sich im Körper wie Calcium in den Knochen ab. Die Folgen waren verheerend: Knochenschäden, Zahnverlust, schwere Erkrankungen bis hin zu Krebs. Viele der betroffenen Frauen starben an den Spätfolgen.

Der Fall der Radium Girls wurde zu einem der bekanntesten Arbeitsschutzskandale des 20. Jahrhunderts und führte zu strengeren Sicherheitsvorschriften im Umgang mit gefährlichen Stoffen.

Die leuchtenden Zifferblätter hatten eine dunkle Seite – und trugen entscheidend dazu bei, dass solche Materialien heute nicht mehr verwendet werden.

Fazit

Die Geschichte der Leuchtmasse auf Uhren ist ein schönes Beispiel dafür, wie technische Entwicklungen sicherer und zugleich effektiver geworden sind. Früher setzte man auf radioaktive Stoffe wie Radium und später Tritium, weil diese ohne äußere Lichtquelle leuchten konnten. Das war praktisch, brachte aber teils erhebliche Gesundheitsrisiken mit sich. Heute verwendet man moderne, ungefährliche Leuchtstoffe wie Super-LumiNova, die zwar zuvor Licht benötigen, dafür aber ohne Strahlengefahr auskommen.

Moderne Leuchtmasse ist also kein Zauber und auch kein kleines Wunderwerk mit unbegrenzter Leuchtkraft, aber sie erfüllt ihren Zweck sehr zuverlässig. Und das ist am Ende genau das, worauf es bei einer Uhr ankommt: Sie soll auch dann noch ablesbar sein, wenn es dunkel wird – nur eben heute deutlich sicherer als früher.


Wie Leuchtmasse physikalisch funktioniert

Die heute in Uhren verwendete Leuchtmasse arbeitet nach dem Prinzip der Photolumineszenz. Das bedeutet: Ein Material nimmt Lichtenergie auf und gibt sie anschließend zeitverzögert wieder ab. Anders als eine Lampe erzeugt die Leuchtmasse also kein eigenes Licht, sondern nutzt zuvor aufgenommene Energie.

Der entscheidende Bestandteil moderner Leuchtstoffe – etwa bei Super-LumiNova – sind Kristalle auf Basis von Strontiumaluminat, die mit sogenannten „Aktivatoren“ (meist seltene Erden wie Europium und Dysprosium) dotiert sind. Diese verändern die elektronischen Eigenschaften des Materials.

Wird die Leuchtmasse durch Licht angeregt, werden Elektronen in diesen Kristallen auf ein höheres Energieniveau gehoben. Ein Teil dieser Elektronen „verharrt“ jedoch in sogenannten Zwischenzuständen (Fallen oder „Traps“), anstatt sofort wieder zurückzufallen.

Genau das ist der Trick: Diese Elektronen kehren nur langsam in ihren ursprünglichen Zustand zurück – und geben dabei ihre Energie in Form von sichtbarem Licht wieder ab. Dadurch entsteht das typische Nachleuchten, das wir bei Uhren beobachten.

Die Helligkeit nimmt dabei zunächst relativ schnell ab, weil die leicht erreichbaren Energieniveaus rasch „entleert“ werden. Danach folgt eine deutlich längere Phase mit schwachem, aber anhaltendem Leuchten, da die tieferliegenden „Fallen“ ihre Energie nur sehr langsam freigeben.

Wichtig: Die Dauer und Intensität des Leuchtens hängen von mehreren Faktoren ab – unter anderem von der Qualität des Materials, der Dicke der aufgetragenen Schicht und der Intensität der vorherigen Lichtquelle.

Fazit: Leuchtmasse ist kein Energiespeicher im technischen Sinn, sondern ein fein abgestimmter physikalischer Prozess auf atomarer Ebene – gewissermaßen „verzögert freigesetztes Licht“.

Version in einfacher Sprache: Alles über Leuchtzeiger und Leuchtzahlen auf Uhren

Version in einfacher Sprache: Alles über Leuchtzeiger und Leuchtzahlen auf Uhren

Neulich habe ich nachts auf meine Uhr geschaut. Es war dunkel im Schlafzimmer. Trotzdem konnte ich die Uhrzeit sehen.

Erst war ich überrascht. Dann fiel mir ein: Die Zeiger und Zahlen leuchten ja!

Das hatte ich lange nicht mehr ausprobiert. Früher als Kind fand ich das sehr spannend.

Heute mache ich oft den Test mit einer Taschenlampe. Ich leuchte die Uhr an und schaue dann im Dunkeln nach. Nach ein paar Minuten wird das Licht schwächer. Deshalb dachte ich immer: Die Uhr leuchtet nur kurz.

Das stimmt aber nicht ganz.

In echter Dunkelheit kann man die Uhr oft viel länger ablesen. Nur ist das Licht dann schwächer. Man sieht es nur gut, wenn es wirklich dunkel ist.

Wichtig ist auch: Gute Uhren haben bessere Leuchtmasse. Dann kann man die Uhrzeit länger erkennen.

Warum Uhren überhaupt leuchten

Früher war das sehr wichtig. Soldaten, Piloten oder Taucher mussten auch im Dunkeln die Zeit sehen können.

Deshalb hat man Materialien entwickelt, die leuchten.

Wie moderne Leuchtmasse funktioniert

Heute nutzen Uhren eine sichere Technik.

Die Leuchtmasse nimmt Licht auf, zum Beispiel Tageslicht oder Lampenlicht. Danach gibt sie das Licht langsam wieder ab.

Das nennt man Nachleuchten.

Die bekannteste Leuchtmasse heißt Super-LumiNova. Sie ist ungefährlich und hält sehr lange.

Wichtig: Die Uhr wird nicht wie ein Akku geladen. Sie gibt nur gespeichertes Licht wieder ab.

Warum das Licht schwächer wird

Direkt nach dem Anleuchten ist die Uhr sehr hell.

Dann wird das Licht schnell schwächer.

Danach leuchtet die Uhr noch lange weiter – aber nur noch schwach.

Das ist ganz normal.

Früher war das gefährlich

Früher hat man andere Stoffe benutzt, zum Beispiel Radium.

Radium leuchtet von selbst. Aber es ist stark radioaktiv und sehr gefährlich.

Viele Menschen wurden dadurch krank.

Später wurde Tritium verwendet. Das war weniger gefährlich, aber auch nicht ganz unbedenklich.

Heute nutzt man sichere Stoffe ohne Strahlung.

Fazit

Moderne Uhren leuchten sicher und zuverlässig.

Sie sind nicht extrem hell die ganze Nacht – aber oft lange genug, um die Zeit zu erkennen.

Und das reicht völlig aus.

Bildquellen:

  • lume-pagani_800x500: Peter Wilhelm

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(©si)