Luminova und Superluminova

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Leuchtzeiger und Leuchtindizes, beispielsweise dank Superluminova sind ein Ausstattungsmerkmal, das viele Uhrenfreunde aus praktischen ebenso wie aus ästhetischen Gründen schätzen. Zum einen ist eine Uhr mit Leuchtziffern oder -indizes hilfreich, weil man damit auch im Dunkeln oder unter schlechten Lichtverhältnissen problemlos die Uhrzeit ablesen kann. Und zum anderen hat es einen ganz eigenen Reiz, wenn mit Leuchtfarbe beschichtete Indizes und Zeiger in der Dunkelheit ein strahlendes Muster bilden. Wir werfen einen Blick auf die historische Entwicklung, auf die Materialien und die physikalischen Zusammenhänge, die dabei eine Rolle spielen.

Was ist Leuchtfarbe und woraus besteht sie?

Mit dem Begriff Leuchtfarbe – oder auch Leuchtmasse – werden verschiedene Arten von Beschichtungen bezeichnet, die mehr sichtbares Licht abgeben können als gerade von außen auf sie fällt. Sie unterscheiden sich damit von Reflektoren und Rückstrahlern, die nur das einfallende Licht zurückwerfen. Für die Fähigkeit, mehr sichtbares Licht zu remittieren als einfällt, wird auch der Begriff Lumineszenz verwendet. Daher erklärt sich auch bereits der Name Luminova oder Superluminova. Die Lumineszenz unterscheidet sogenannte Leuchtpigmente von den übrigen Arten von Farbpigmenten. Um Leuchtfarbe zu erhalten, muss der Farbmischung eine ausreichende Menge an Leuchtpigmenten zugesetzt werden. Der Leuchteffekt kann auf verschiedenen physikalischen Prinzipien basieren.

Bei Tagesleuchtfarben wird einfallendes UV-Licht, welches für das menschliche Auge nicht sichtbar ist, in sichtbares Licht umgewandelt. Dies geschieht beispielsweise bei Neonfarben, die als Signalfarben für Warnwesten oder an Einsatzfahrzeugen von Polizei und Rettungsdiensten verwendet werden. Im Unterschied dazu speichern Nachleuchtfarben das einfallende Licht in Form von sogenannter Anregungsenergie und geben es anschließend mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung wieder ab. Praktische Anwendungen finden sich beispielsweise bei Markierungen für Notausgänge oder bei verschiedenen Dekorations-, Schmuck- und Scherzartikeln die im Dunklen nachleuchten. Die dritte Gruppe von Leuchtfarben sind die radioaktiven Leuchtfarben.

Bei ihnen entsteht die für das Leuchten notwendige Energie entweder direkt oder indirekt durch den Zerfall einer radioaktiven Substanz. Diese wird mit einer fluoreszierenden Substanz kombiniert, die von ihr angeregt wird. Als radioaktive Substanz in Leuchtfarben fand früher vor allem Radiumsalz Verwendung. das inzwischen aber weitgehend durch Tritiumverbindungen oder Promethiumsalz verdrängt wurde.

Leuchtfarben auf Uhren und der Skandal um die Radium Girls

Nachdem Marie und Pierre Curie im Dezember 1898 das Radium entdeckt hatten, wurden in den folgenden Jahren auf diesem Material basierende Leuchtfarben entwickelt. Diese fanden schnell breite Anwendung in der Militärtechnik und in verschiedenen zivilen Branchen, insbesondere auch in der Uhrenindustrie. Teils wurden durch Beschichtung mit Leuchtmasse selbstleuchtende Zifferblätter hergestellt, teils wurde die Leuchtmasse nicht auf das Zifferblatt, sondern auf die Zeiger und die Indizes aufgetragen.

Beide Methoden ermöglichen es, die Uhrzeit auch bei völliger Dunkelheit ohne jegliche andere Lichtquelle abzulesen.

Die mit der radioaktiven Strahlung verbundenen Risiken wurden allerdings anfangs unterschätzt oder waren schlicht unbekannt. In den ersten Jahren waren Radium und radiumhaltige Substanzen sogar in großem Stil als gesundheitsfördernde Produkte verkauft worden. Die von der Strahlung ausgehenden Gefahren für die Gesundheit wurden erst in den 1920er Jahren im Zuge des Skandals um die sogenannten Radium Girls näher untersucht und einer breiteren Öffentlichkeit bekannt. Bei den in den Medien und in der Literatur als Radium Girls bezeichneten Frauen handelte es sich um Fabrikarbeiterinnen in den USA, deren Aufgabe darin bestanden hatte, radioaktive Leuchtfarbe auf die Zifferblätter von Uhren aufzutragen oder Leuchtzeiger herzustellen, und die dabei eine Radiumvergiftung erlitten hatten.

Als besonders fataler Fehler stellte sich im Nachhinein die Gewohnheit heraus, den zum Auftragen der Farbe verwendeten Pinsel mit der Zunge anzulecken. Dies war den Frauen von den Vorarbeitern geraten worden, um die Pinselhaare wieder zu einer Spitze zu formen, damit sich Ziffern, Schriftzeichen und feine Linien präzise darstellen ließen. Einige der Frauen hatten die Farbe zudem auf ihre Fingernägel oder gar auf ihr Gesicht und auf die Zähne aufgetragen, um Personen in ihrem privaten Umfeld damit zum Scherz zu überraschen. Die Dimension des Problems lässt sich in etwa erahnen, wenn man sich vergegenwärtigt, dass beispielsweise im Jahr 1920 von drei großen amerikanischen Herstellern insgesamt vier Millionen Uhren produziert wurden, deren Zifferblätter mit radiumhaltigen Leuchtziffern versehen waren.

Erst nachdem sich unter den Frauen bestimmte Erkrankungen wie Anämie, Knochenbrüche, Krebserkrankungen an der Zunge und im Kieferbereich sowie Nekrosen des Kiefers auffällig gehäuft hatten, wurde man auf das Problem aufmerksam und untersuchte die Zusammenhänge detaillierter und ergriff entsprechende Schutzmaßnahmen.

Für zahlreiche Betroffene war es jedoch bereits zu spät, und an mehreren Standorten kam es zu zahlreichen Todesfällen, die auf die anhaltende und wiederholte Kontamination mit Radium zurückzuführen waren. Mit den modernen Leuchtfarben Luminova oder Superluminova hat dies allerdings zum Glück nichts zu tun.

Uhren-Leuchtfarben heute

Wer heute eine von Rolex, Omega, Tag Heuer oder einem anderen renommierten Luxusuhrenhersteller produzierte Uhr mit Leuchtziffern trägt, braucht sich allerdings wegen einer möglichen Radiumvergiftung keine Sorgen zu machen. Heute werden lediglich Alphastrahler sowie niederenergetische Betastrahler eingesetzt. Die direkte Strahlung der verwendeten radioaktiven Substanzen hat nur eine geringe Reichweite von wenigen Zentimetern und kann weder das Uhrglas noch das Metallgehäuse der Uhr durchdringen.

Vorsicht ist allenfalls noch bei einer älteren Uhr mit Leuchtziffern oder einem mit Leuchtfarbe beschichteten Zifferblatt geboten. Das gilt insbesondere dann, wenn die Leuchtmasse bereits abzubröckeln beginnt oder wenn die Uhr ständig am Körper getragen wird. Mit der Verfügbarkeit von schwach radioaktiven Isotopen wie Promethium oder Tritium seit Ende der 1950er Jahre neigte sich die Ära der Radium-Leuchtzeiger und -Zifferblätter schnell ihrem Ende zu. Tritium-Leuchtzeiger und Indizes in einer modernen Armbanduhr stellen kein gesundheitliches Risiko mehr dar.

Zudem setzten sich in der jüngeren Vergangenheit inaktiv nachleuchtende Stoffe immer stärker durch, die inzwischen von den meisten Uhrenherstellern verwendet werden. Hier sind insbesondere Luminova und deren Weiterentwicklung Superluminova zu nennen.

Luminova, Superluminova & Co.

Unter dem Namen Luminova hatte der japanische Hersteller Nemoto & Co., Ltd., im Jahr anorganische Nachleuchtpigmente auf den Markt gebracht, die auf Erdalkalialuminaten basieren und von Nemoto selbst entwickelt worden waren. Im Unterschied zu den früher verwendeten Leuchtpigmenten sind sie völlig frei von Radioaktivität. Sie zeichnen sich durch eine gute Haltbarkeit sowie lange anhaltende Leuchtkraft aus und sind in verschiedenen Farbvarianten erhältlich. So können mit Luminova beschichtete Leuchtzeiger und -Indexe gelbgrün, blaugrün oder blauviolett leuchten.

Speziell für die Verwendung in der Uhrenindustrie wurde Luminova weiterentwickelt und so modifiziert, dass die Substanz eine noch höhere Leuchtkraft besitzt. Dieses Produkt wird seit dem Jahr 2000 unter dem Namen Superluminova vermarktet und ist inzwischen bei vielen renommierten Uhrenherstellern Standard. Heute muss Superluminova nicht mehr aus Japan importiert werden, denn die Firma RC Tritec, Ltd., stellt das Produkt seit 2007 dank einer entsprechenden Lizenz von Nemoto als hundertprozentiges Swiss-Made-Produkt her. Einige Hersteller verwenden jedoch auch eigene Leuchtmassen, wie beispielsweise das seit 2008 zunehmend bei Rolex Deepsea Uhren eingesetzte Chromalight, das sich durch ein charakteristisches hellblaues Leuchten auszeichnet.

Die schnelle Verbreitung von Superluminova ist vor allem der Tatsache zu verdanken, dass dieses Material im Vergleich zu den zuvor verfügbaren inaktiven Nachleuchtpigmenten eine etwa einhundertmal größere Leuchtdichte aufweist. Die bei Tageslicht erkennbare Farbe der Leuchtmasse kann sich übrigens vom Farbton des bei Dunkelheit erkennbaren Leuchtens durchaus erheblich unterscheiden. Auch eine Uhr mit Leuchtziffern und Leuchtzeigern, die bei Tageslicht matt und dunkelgrau wirken – wie zum Beispiel bei den Modellen der Serie Hamilton Khaki Field Black – kann bei Nacht durchaus in hellem Blaugrün die Uhrzeit anzeigen.