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Superluminova oder warum Uhren im Dunkeln leuchten

Roger Dubuis Excalibur Blacklight Spin-Stone Monobalancier
© Roger Dubuis
Bei völliger Dunkelheit die Zeit auf dem Zifferblatt ablesen zu können, ist der Traum eines jeden Uhrenfreundes. Um diesen zu erfüllen, muss man Zeigern, Indexen oder gar ganzen Zifferblättern das Leuchten lehren. Mit welchen Mitteln und Ergebnissen das passiert, beleuchten wir im folgenden Artikel einmal näher.
Superluminova: Beschichtete Zeiger und Zifferblätter © PR
Inhalt:

Welche Leuchtmittel für Uhren gibt es?

Grundsätzlich lässt sich jeder Stoff zum Leuchten bringen, wenn man ihn stark genug erhitzt. Doch nur bestimmte Substanzen zeigen eine „kalte“ Lichtemission. Das heißt, sie haben die Eigenschaft, Energie in verschiedener Form aufzunehmen und in sichtbares Licht umzuwandeln, ohne dass man sie auf eine hohe Temperatur bringt. Diese Erscheinung nennt man Lumineszenz. Lumineszenzen werden zum Beispiel durch chemische, elektrische oder mechanische Vorgänge hervorgerufen. Dabei werden Atome oder Moleküle aktiviert. Bei der Rückkehr in ihren Grundzustand wird die Energiedifferenz in Form von Licht abgestrahlt. Erfolgt dieses Return nahezu verzögerungsfrei, so spricht man von Fluoreszenz. Diese Erscheinung kennen wir von fluoriszierender Kleidung. Die verzögerte Rückkehr in den Grundzustand heißt Phosphoreszenz. Sie basiert auf der Speicherung angeregter Elektronen in so genannten Fallen: In ein Kristallgitter eingebaute Fremdatome oder Fehlstellen dienen als Anregungs-, Speicher- und Leuchtzentrum.
Scott Cassell Deep Dive Special 1520 von Luminox, Nachtansicht © Luminox
Diese Phosphoreszenz, also die Abgabe von Licht über einen längeren Zeitraum, ist für die Uhrenherstellung interessant. Das kann auf zweierlei Weise erfolgen: Erstens gibt es selbstleuchtende Indexe, Zeiger oder gar ganze Zifferblätter und zweitens solche, die nach einer Anregung inaktiv nachleuchten.Als Leuchtstoffe werden häufig Zinksulfid sowie andere Salze der Erdalkalimetalle und ihrer Nebengruppenelemente verwendet. Schon früh entdeckten Wissenschaftler, dass mit Kupfer, Kobalt oder anderen Schwermetallen angereicherte Sulfide der Erdalkalimetalle und vor allem des Zinks eine breite Palette von Lumineszenz-Erscheinungen bieten.

Zinksulfid – der universelle lumineszierende Stoff

Zinksulfid ist heute noch das universelle lumineszierende Material, das sich durch Bestrahlen mit Licht oder Ultraviolettstrahlung zum Leuchten anregen lässt. Die Leuchtkraft von Zinksulfid-Pigmenten erschöpft sich allerdings schnell. Wesentlich bessere Effekte lassen sich erzielen, wenn geringe Mengen schwach radioaktiver Stoffe eingebaut werden, durch die das Zinksulfid selbstleuchtend wird. Das bedeutet, dass die Substanz aus sich selbst heraus leuchtet – ohne Aufladung durch eine externe Lichtquelle oder eine Batterie. Dieses Leuchten erfolgt ununterbrochen und dauert jahrelang.
Mit Superluminova beschichtete Zeiger, Zifferblätter und Skalen von Uhren und anderen Instrumenten © PR
Mit der Entdeckung des Radiums 1902 von Marie und Pierre Curie kamen selbstleuchtende Beschichtungen auf Zeiger und Zifferblätter. Bis Mitte der 1960er-Jahre wurden vor allem Militäruhren und Instrumente mit nicht unerheblichen Mengen Radium belegt. Von solchen Uhren geht auch heute noch eine nicht zu unterschätzende Strahlung aus, denn die Halbwertzeit liegt bei 1.622 Jahren. Ob dies die Gesundheit gefährdet, ist umstritten. Als Ende der 1950er-Jahre schwach radioaktive Isotope wie Tritium und Promethium verfügbar wurden, verdrängten diese das Radium. Tritium ist ein radioaktives Isotop, das nur schwache Beta-Strahlen abgibt, die nicht in der Lage sind, Metallgehäuse oder Gläser von Uhren zu durchdringen. Tritium zerfällt in einer Halbwertzeit von 12,3 Jahren zu Helium. Moderne Armbanduhren, die mit Tritium-Dauerleuchtziffern oder -zeigern versehen sind, geben keine Strahlung außerhalb des Gehäuses ab und stellen daher für den Träger auch kein radioaktives Risiko dar.
Trigalight: Im Inneren der luftdicht verschlossenen Glasröhrchen bringen winzige Mengen Tritium das Zinksulfid zum Leuchten © PR
Die Anregung von Zinksulfid durch Tritium geschieht auch in Tritium-Gaslichtquellen, den so genannten „GTLS“ (Gaseous Tritium Light Sources). Dieses Leuchtsystem wird unter der Bezeichnung Trigalight von der Schweizer Firma mb-microtec ag in Niederwangen bei Bern angeboten, die diese Technologie entwickelt hat. Die Leuchteinsätze sind luftdicht verschlossene Röhrchen aus Mineralglas, die auf der Innenseite mit einem Leuchtstoff beschichtet und mit gasförmigem Tritium gefüllt sind. Die vom Tritiumgas emittierten Elektronen aktivieren den Leuchtstoff permanent, Trigalight ist also selbstleuchtend. Trigalight leuchtet zum Beispiel auf den Uhren, die von mb-microteg ag unter dem Markennamen „traser H3“ vertrieben werden.
Größenvergleich: Ein Trigalight für einen Sekundenzeigerr © PR
Die Leuchtkraft der Röhrchen wird vom Hersteller für zehn Jahre garantiert. Aus Erfahrung weiß man jedoch, dass das Leuchten über 20 Jahre anhält. Dabei strahlen „GTLS“ nahezu hundertmal stärker als herkömmliche Tritium-Leuchtfarben.
Leuchtstark: So sieht die Traser P68 Pathfinder Automatic bei Nacht aus.  Dank selbst anregender Tritiumgasröhrchen besitzen Zeiger und Stundenindexe eine gleichbleibende Leuchtkraft über Jahre hinweg © PR

Die hellste, selbstleuchtende Uhr der Welt

Auf der Baselworld 2019 stellte Traser mit der Konzeptuhr T1000, die bisher hellste selbstleuchtende Uhr der Welt vor. Sie ist mit 318 Tritiumgasröhrchen ausgestattet und ihr Lichtstrom wurde vom Eidgenössischen Institut für Metrologie METAS geprüft und zertifiziert. die Konzeptuhr leuchtet 50 Mal stärker als die herkömmlichen Traser-Modelle mit der H3-Technologie, die durch die Verbindung von Zinksulfid und Tritiumgas Licht erzeugt. Die T1000 ist ein Sondermodell zum 50-jährigen Bestehen des Unternehmens mb-microtec und wird auf einen Wert von ca. 50.000 CHF geschätzt.
Die T1000 von Traser ist die bisher hellste, selbstleuchtende Uhr der Welt. © PR
Die Konezptuhr T1000 von Traser ist mit 318 Tritiumgasröhrchen ausgestattet. © Traser
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Superluminova – der beliebteste Leuchtstoff für Uhren

Wenngleich die radioaktive Strahlung des „trigalight“ keine Gefahr für den Träger darstellt, verwenden die meisten Uhrenhersteller heutzutage inaktiv nachleuchtende Stoffe für die Leuchtmasse. Der bekannteste unter ihnen ist Superluminova. Aufgrund einer verbesserten Lichtspeicherkapazität kann dieser Stoff als Leuchtmarkierung auf Zifferblättern, Indizes, Ziffern und Zeigern mit guten Ergebnissen eingesetzt werden. Entdeckt wurde er schon in den 1960er-Jahren, als neue, durch elektrische Entladungen angeregte Leuchtstoffe für den Einsatz in Fluoreszenzröhren, Energiesparlampen und Bildschirmröhren erforscht wurden. Das Patent dieser Nachleuchtpigmente liegt seit 1994 bei dem japanischen Unternehmen Nemoto & Co. Ltd.
Superluminova gibt es in zahlreichen Farben © PR
Da die Schweizer Firma RC Tritec Ltd. aber bereits vor der Patentanmeldung diesen Leuchtstoff unter dem Namen „SuperLite“ fertigte, der unter anderem in Uhren der Marke Swatch eingesetzt wurde, gründeten die beiden Unternehmen 1998 die Joint-Venture-Firma LumiNova AG Switzerland. Diese bezog ihr Rohmaterial von Nemoto und veredelte es in der Schweiz.Nach einigen Jahren erhielt RC Tritec Ltd. von Nemoto die Lizenz, die Superluminova-Leuchtstoffe komplett in der Schweiz zu fabrizieren. Seit 2007 ist die bei europäischen Uhrenherstellern verwendete Leuchtmasse Superluminova somit ein zu 100 Prozent nach Swiss-made-Bestimmungen hergestelltes Produkt.

Welche Eigenschaften besitzt Superluminova?

Superluminova ist ein reiner Phosphoreszenzleuchtstoff auf Erdalkali-Aluminat-Basis und frei von radioaktiven Zusatzstoffen. Gegenüber bisherigen inaktiven Nachleuchtpigmenten zeichnet sich Superluminova durch eine etwa hundertfach größere Leuchtdichte aus. Das Funktionsprinzip dieses Leuchtstoffs ist mit dem einer Batterie zu vergleichen. Nur wenn die Leuchtpigmente durch Tages- oder Kunstlicht angeregt werden, können sie im Dunkeln die aufgenommene Lichtenergie über mehrere Stunden wieder abgeben.
Pigmente auf der Basis von Erdalkali-Aluminaten © PR
Das gespeicherte Licht wird dabei mit abfallender Intensität emittiert – zuerst sehr intensiv und dann immer schwächer. Die Pigmente der Superluminova haben also nur eine beschränkte Nachleuchtdauer. Ihre Leuchtkraft hängt einerseits von der Anregungssättigung, das heißt der Anzahl der Länge und Intensität ihrer Aufladung, ab und andererseits von der Anzahl der aufladbaren Leuchtkristalle. Hier gilt, je größer die Fläche, desto länger hält die Leuchtkraft an. Der Ladungs- und Entladungsprozess ist beliebig oft wiederholbar und hat keine Abnutzungserscheinung zur Folge.
Die Taucheruhr T1 von Sinn Spezialuhren ist mit unterschiedlichen Nachleuchtfarben ausgestattet © Sinn
Ein weiterer wesentlicher Vorteil von Superluminova gegenüber herkömmlichen nachleuchtenden Stoffen auf Zinksulfid-Basis ist deren Lichtechtheit. Selbst intensivste Sonnenlichtbestrahlung bewirkt keine Vergrauung oder Schwärzung der Pigmente. Bei der Farbe sind kaum Grenzen gesetzt. Am geeignetsten ist jedoch Grün, da das menschliche Auge in diesem Wellenlängenbereich die höchste Empfindlichkeit aufweist. Auch orangefarbene Leuchtmasse ist für das Auge gut zu erkennen, und unter Wasser – für Taucheruhren – werden Blautöne bevorzugt.

Leuchtmasse für Band und Gehäuse

Bell & Ross geht bei der BR 03-92 Full Lum noch einen Schritt weiter. Nicht die Zeiger, Ziffern oder Indexe sind hier nachtleuchtend, sondern das komplette Zifferblatt ist bei der Dreizeigeruhr mit der kräftigen Superluminova C3 überzogen. Und nicht nur das: auch das Kautschukband leuchtet. Hier wurden dem Material vor dem Erhitzen, Pressen und Formen Leuchtpigmente hinzugefügt. Im Hellen erscheinen Zifferblatt und Band in einem cremefarbenen Farbton mit leichtem Gelb-Grünstich.
Bell & Ross: BR 03-92 Full Lum bei Nacht © Bell & Ross
Mit der Luminor Marina 44 mm PAM 01117 erinnert Panerai an die Bedeutung von Leuchtmasse für die Marke. Vor 70 Jahren setzte Panerai die Leuchtmasse Luminor auf Tritiumbasis zum ersten Mal ein. Beim aktuellen Modell befindet sich das leuchtende Material nicht nur auf Zeigern, Ziffern und Indexen, sondern auch auf dem Rehaut, dem Gehäuse und sogar bei den Nähten des Armbandes. Zudem verwendet Panerai eine weiterentwickeltes Superluminova X1, das heller und länger leuchten soll, als das bisherige Superluminova.
Panerai: Luminor Marina 44 mm PAM 01117 © Panerai
Auch Roger Dubuis verwendet das leuchtende Material bei der Excalibur Twofold nicht nur auf dem Zifferblatt, sondern auch für das Armband. Dafür sorgt eine besondere Leuchtmasse namens LumiSuperBiwiNova (die zusammen mit der Biwi AG im schweizerischen Glovelier entwickelt wurde). Sie wird nicht etwa auf das Armband aufgetragen, sondern sitzt unterhalb der äußersten Schicht des Kautschukbands und behält so auch bei Abnutzung des Armbands seine Leuchtkraft. Auch Werkteile wie die sternförmige Brücke und die Umrandung des Doppeltourbillons sowie Stundenindexe und Markenschriftzug leuchten in der Nacht.
Roger Dubuis: Excalibur Twofold im Dunkeln © Roger Dubuis
Ebenfalls großzügig mit Leuchtmasse arbeitet Zenith bei der Defy 21 Carl Cox. Der Schweizer Hersteller integrierte bei der auf 200 Stück limitierten Uhr Superluminova in die Karbonlünette. Auch die Nähte des Armbands leuchten im Dunkeln, genauso wie die kleine Sekunde, die im Stil einer Vinylscheibe gestaltet ist.
Zenith: Defy 21 Carl Cox © PR
Auf der Watches & Wonders 2021 präsentierte Roger Dubuis die Excalibur Single Flying Tourbillon Glow Me Up. Die Roségolduhr besitzt eine mit 60 Baguette-Diamanten besetzte die Lünette.
Roger Dubui: Excalibur Single Flying Tourbillon Glow Me Up bei Nacht © Roger Dubuis
Ihre Besonderheit zeigt sich jedoch erst im Dunkeln: Die Diamant-Fassungen wurden mit verschiedenfarbiger Superluminova gefüllt. Damit leuchten die Diamanten im Dunkeln farbig. Zusätzliche Leuchtmasse befindet sich auf den sternförmigen Brücken und Kanten des Uhrwerks. Die leuchtstarke Uhr ist bereits ausverkauft. 2023 führt Roger Dubuis diesen Ansatz weiter. Mit der 42 mm-großen Excalibur Blacklight Spin-Stone Monobalancier aus EON-Gold zeigt Roger Dubuis Edelsteine, die in einem lebhaften Farbspektrum von der Lünette bis zum Flansch leuchten. Die rote und blaue Farbe der Edelsteine wird durch eine Superluminova-Beschichtung erzeugt, die sowohl am Tag als auch in der Nacht und unter UV-Licht fluoresziert. Um die genauen Farbtöne, die Gleichmäßigkeit und die gewünschte Lumineszenz zu erreichen, wurden die sogenannten Spin-Stones in einem speziellen Verfahren synthetisch gezüchtet. Dieses Konzept wurde von der Manufaktur patentiert.
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TAG Heuer zeigte auf der Watches & Wonders 2022 die Aquaracer Professional 200 Solargraph die ihre Energie von Sonnenstrahlen erhält, die durch ein lichtdurchlässiges Zifferblatt auf eine dahinter liegende Solarzelle fallen. Die Sonne lädt außerdem die Leuchtmasse auf Zifferblatt und Lünette auf. Als spannendes Gestaltungsdetail wird der Drehring aus einer Carbon-Superluminova-Mischung ähnlich wie bei der Zenith-Uhr gefertigt, was bei Dunkelheit grünliche Strukturen zum Vorschein bringt.
TAG Heuer Aquaracer Professional 200 Solargraph bei Nacht © PR

Der schnelle Fakten-Check – was Sie noch nicht über Superluminova wussten

  • Superluminova lääst sich beliebig oft auf- und entladen
  • Es existieren die unterschiedlichsten Farbspektren, von Weiß und Gelb bis hin zu Grün und Blau
  • Superluminova muss man mit Licht aufladen
  • Die Leuchtkraft lässt mit der Zeit nach, die Leuchtstärke richtet sich nach der vorhandenen Menge des abgespeicherten Lichts durch vorherige Aufladung
Zum Staunen: Die Nachtansicht einprägsamer Uhrenmodelle in der Galerie
IWC Mark XX © IWC
Davosa Ternos Professional Megalume © PR
Die Farben des Eises vereint bei Nacht die Superluminova auf dem Zifferblatt der 1858 Iced Sea Automatic Date von Montblanc. © Montblanc
Gute Sicht: Für die Ablesbarkeit kommt bei der Circula SuperSport Automatik moderne Leuchtfarbe zum Einsatz. © PR
Die Indexe und Zeiger der Laco Skorpion Modelle leuchten bei Nacht dank Superluminova. © PR
Die Mühle-Glashütte S.A.R. Rescue-Timer Lumen leuchtet im Dunkeln vollflächig © PR
Hell erleuchtet zeigt sich das Zifferblatt der Breitling Super AVI B04 Chronograph GMT 46 Mosquito bei Dunkelheit dank starker Superluminova auf Ziffer, Indizes und Zeigern. © Breitling
Die Blancpain Fifty Fathoms No Radiation bei Nacht. © PR
Licht an: Bereits bei leichter Dämmerung fangen die starken geometrischen Formen der Indizes und die charaktervollen »Snowflake«-Zeiger der Tudor Black Bay Chrono in kräftigem Grün an zu leuchten. © PR
Gute Sicht: Die von Seiko entwickelte Leuchtmasse Lumibrite bietet die für Seiko bekannte beste Ablesbarkeit bei schlechten Lichtverhältnissen © PR
Leuchtstark: Die Elemente der Zeitanzeige der Nomos Club Sport Neomatik 42 leuchten bei Dunkelheit in herrlichem Blau. Dazu ist besonders viel Superluminova auf dem Zifferblatt aufgebracht. © NOMOS Glashuette
Gute Sicht: Die Leuchtmasse 'Old Radium' der Oris Divers Sixty-Five Chronograph verstärkt den Retro-Charakter der Uhr und sorgt für gute Ablesbarkeit. © Oris
Dank kräftiger Zeiger und Indizes sowie guter Beleuchtung in Grün und Blau ist der Omega Seamaster Planet Ocean 600M Co-Axial Master Chronometer Chronograph gut ablesbar © Omega
Das doppellagige Sandwich-Zifferblatt von Panerai sorgt bei der Luminor Due 3 Days Automatic Acciaio für beste Nachtablesbarkeit in einem kräftigen Grünton © PR
Die Brücken der skelettierten Santos de Cartier Noctambule sind mit Superluminova versehen und leuchten im Dunkeln in blau-grün © PR
Bei der U1 S von Sinn Spezialuhren sorgt Leuchtmasse auf Zeigern, Indexen und der einseitig drehbaren Lünette für beste Ablesbarkeit im Dunkeln © Sinn
Die Laureato 42 mm Automatic von Girard-Perregaux besitzt kräftige Leuchtziffern- und zeiger © Girard Perregaux
Modernes Licht bei Nacht für die Retro-Uhr Intra-Matic 68 von Hamilton © PR
Die Junghans Meister Driver Chronoscope offenbart auch bei Nacht ihren Retro-Charme. Ziffern und Zeiger sind mit grün leuchtender Superluminova beschichtet. © PR
Bei Dunkelheit erstrahlen die Chromalight-Einlagen in Indizes und Zeigern bei der Rolex Datejust 41 in Blau - bei Datum und Rolex-Krone fehlen diese jedoch © Rolex
Dieser Artikel wird fortlaufend aktualisiert.

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