DE3804035A1 - Lichtquelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtquelle nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Lichtquellen sind Sender elektromagnetischer Strahlung im sichtbaren Energiespektrum und dem angrenzenden UV- bzw. IR-Bereich. Quellen der Strahlung in diesem Spektralbereich sind in der Regel thermisch, elektrisch oder durch Absorption von Strahlung angeregte Atome. Die von einem hoch­ erhitzten festen Körper ausgesendete Tempeaturstrahlung findet in Form der elektrischen Glühlampen vielverbreitete Anwendung. Weitere Temperatur­ strahler sind auch der positive Krater der Reinkohlenbogenlampe, der Gas­ glühstrumpf und der Kerzenflamme mit ihren hocherhitzten Kohleteilchen.

Der größte Teil der Strahlung von Temperaturstrahlern wird in Infrarot augesandt, wobei die Wellenlänge des Maximums der Strahlung nach dem Wien'schen Verschiebungsgesetz von der Temperatur abhängig ist. Je höher die Temperatur, umso kürzer die Wellenlänge. Um das Maximum auf 555 nm zu legen, wo die Empfindlichkeit des menschlichen Auges am größten ist, müßte die Temperatur des Temperaturstrahlers 5230°K betragen, bei der selbst hochschmelzende Stoffe schmelzen. Die Grenze für realisier­ bare Temperaturstrahler ergibt sich aus der Forderung nach technisch beherrschbaren und wirtschaftlich herstellbaren Stoffen hoher Schmelz­ temperaturen. Diese Forderung ließ sich bisher nur mit Wolfram erfüllen, das als Draht in neutraler Atmosphäre durch Stromdurchgang auf Tempera­ turen bis unter den Schmelzpunkt erhitzt wird. Berechnungen des Anteils der sichtbaren Strahlung eines sogenannten Planck'schen Temperaturstrahlers an der Gesatmstrahlung zeigen, daß bei einer Temperatur von etwa 7000°K maximal etwa 40% der Strahlung im sichtbaren Bereich liegen. Bis zur Schmelztemperatur des Wolframs sind es höchstens 24%. Bis nahe an die Schmelztemperatur des Wolframs kann man allerdings beim Betrieb einer Glühlampe nicht herangehen, weil die zunehmende Verdampfung des Wolf­ rams die Lebensdauer der Lampe stark begrenzt. Im interessierenden Bereich nimmt die Lebensdauer mit der Temperatur T wie T ^-39 ab. Sie kann durch eine Gasfüllung wesentlich heraufgesetzt werden. Durch das eingefüllte Gas werden allerdings die Wärmeableitung und damit die Wärmeverluste der Glühlampe erhöht. Die Wärmeableitung durch das Gas läßt sich durch schwerere Gase wie Krypton verringern; auch kann der Wärmeübergang vom Draht zum Gas infolge Konvektion durch die Wende­ lung des Drahts vermindert werden.

Insgesamt erzeugt die Wolfram-Glühlampe - wie auch andere Wärme­ strahler - weitaus mehr Wärme als Licht, d. h. ihr Wirkungsgrad ist sehr gering und liegt zwischen 10 und 17 lumen/Watt. Entsprechendes gilt auch mehr oder weniger für andere Lichtquellen, z. B. Leuchtstofflampen, Natriumdampf-Niederdrucklampen, Hochdrucklampen usw., die ebenfalls sehr stark in einem Wellenbereich emittieren, der vom menschlichen Auge nicht mehr wahrgenommen wird.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad und/ oder die Lebensdauer von Lichtquellen zu erhöhen, indem die nicht-sicht­ baren Lichtausstrahlungen und/oder die Konvektionswärme direkt in elek­ trische Energie umgewandelt werden.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß diejenigen Strahlungsanteile der Lichtquelle, die nicht im sichtbaren Bereich liegen, in nützliche elektrische Energie umgewandelt werden, die ihrer­ seites zur Erzeugung von Licht oder für andere Zwecke verwendet werden kann. Da mit der Umwandlung des nicht sichtbaren Strahlungsanteils in elektrische Energie auch eine Abkühlung verbunden sein kann, ist es mög­ lich, die Lebensdauer von Lichtquellen zu erhöhen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein bekanntes Thermoelement, wie es für die Temperaturmessung verwendet wird;

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines bekannten Halbleiter-Peltier- Elements;

Fig. 3 ein bekanntes Halbleiter-Thermoelement für die Erzeugung elektrischer Energie;

Fig. 4 eine bekannte Kaskadenschaltung von Peltier-Elementen;

Fig. 5 eine bekannte Etagen-Kaskadierung von Peltier-Elementen;

Fig. 6 eine erfindungsgemäße elektrische Zusammenschaltung eines Thermoelements mit einem Peltier-Element;

Fig. 7 eine Anordnung gemäß Fig. 6, bei der zusätzlich eine teilweise thermische Rückkopplung zwischen dem Peltier-Element und dem Thermoelement vorgesehen ist;

Fig. 8 eine Anordnung gemäß Fig. 7, bei der eine weitere thermische Rückkopplung vorgesehen ist;

Fig. 9 eine Anordnung gemäß Fig. 7 mit einer Isolation des Abkühlungs­ bereichs;

Fig. 10 eine Glühlampe, bei der Wärme in elektrische Energie umge­ wandelt wird;

Fig. 11 einen thermoelektrischen Wandler gemäß Fig. 8, 9 in einer Glühlampe;

Fig. 12 eine besondere Ausgestaltung einer Glühlampe mit einem thermo­ elektrischen Wandler.

Bevor die Umwandlung der Infrarotstrahlung einer Glühlampe in elektrische Energie beschrieben wird, werden einige Grundprinzipien der direkten Um­ formung von Wärmeenergie in elektrische Energie beschrieben.

In der Fig. 1 ist ein Thermoelement 1 dargestellt, wie es für die Tempe­ raturmessung verwendet wird. Hierbei sind zwei verschiedene Metalldrähte 2, 3 vorgesehen, die an einer Stelle 4 miteinander verbunden und an den Stellen 5, 6 offen sind. Der Metalldraht 2 besteht beispielsweise aus Kupfer, während der Metalldraht 3 aus Konstantan besteht. Wird nun die Stelle 4 auf die Temperatur T ₂ erwärmt, beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Bunsenbrenners, so entsteht zwischen den Punkten 5, 6 eine Thermospannung U _Th , die einen mittleren Wert von ca. 52 µV/K hat.

Diese Thermospannung U _Th berechnet sich in erster Näherung zu

U _Th = (A ₂-A ₃) (T ₂ - T ₁),

wobei T ₁ die Temperatur an den Punkten 5, 6 ist und A ₂-A ₃ eine Kon­ stante ist.

Die Fig. 2 zeigt ein Peltier-Element 7, das gewissermaßen die Umkehrung des Thermoelements 1 ist. Es wird also nicht aus einer Temperatur­ differenz eine Spannung erzeugt, sondern aus einer Spannung eine Tempe­ raturdifferenz. Die Spannung U ₁ wird hierbei an Metallplatten 8, 9 gelegt, die über Leiterblöcke 10, 11 mit einer weiteren Metallplatte 12 gekoppelt sind. Die Leiterblöcke 10, 11 weisen einen möglichst unterschiedlichen Peltier-Koeffizienten auf. In der Praxis verwendet man zu diesem Zweck spezielle, unterschiedlich dotierte Halbleiter, da der Peltier-Koeffizient in p- und n-dotierten Halbleitern ein entgegengesetztes Vorzeichen hat. Man kann auf diese Weise kleine und gut kontrollierbare Kühlaggregate bauen. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, daß die gewöhnliche Wärme­ leitung dem Peltier-Effekt entgegenwirkt und daß auch die ohmsche Wärme zusätzlich anfällt. Der Halbleiterwerkstoff soll also eine möglichst schlechte Wärmeleitfähigkeit und eine möglichst gute elektrische Leit­ fähigkeit besitzen. Silizium-Germanium-Mischkristalle und andere Misch­ kristalle, z. B. die des Bi-Sb-Te-Systems, erfüllen diese Forderung relativ gut. Insgesamt ist der Wirkungsgrad bekannter thermoelektrischer Kühl­ aggregate oder auch Generatoren nicht sehr hoch, so daß sie nur für Spezialzwecke eingesetzt werden. Bei angelegter Spannung U ₁ wird die Metallplatte 12 bei der Temperatur T ₃ kalt, während die Metallplatten 8, 9 bei der Temperatur T ₄ warm werden.

Ein Thermoelement 13, das nicht nur für eine Temperaturmessung - wie die Anordnung gemäß Fig. 1 - verwendbar ist, sondern auch für die Energieerzeugung, ist in der Fig. 3 dargestellt. Die Temperatur T ₆ ent­ spricht hierbei der höheren Temperatur T ₂ in Fig. 1, während die Tempe­ ratur T ₅ der niedrigeren Temperatur T ₁ in Fig. 1 entspricht. Derartige thermoelektrische Generatoren werden bei hohen Temperaturen betrieben und zeichnen sich durch ein niedriges Leistungsgewicht aus. Besonders geeignet zum Aufbau dieser Generatoren sind Germanium-Silizium-Legie­ rungen. Die Spannungs-Abschlußplatten 14, 15 bestehen z. B. aus Silber und sind über Lote 16, 17, über Wolframscheiben 18, 19 sowie über eine Si-Ge-Legierung 20, 21 mit n-dotierten bzw. p-dotierten Schenkel 22, 23 aus einer anderen Si-Ge-Legierung mit einer weiteren Si-Ge-Legierung 24, 25 verbunden, die an eine gemeinsame Si + B-Platte 26 stößt (vgl. H. Birkholz: Hochtemperaturthermoelemente aus Ge-Si-Mischkristallen für Thermogeneratoren, Z. angew. Phys. 22. Bd., Heft 5, 1967, S. 395 bis 398; Fraser und Shields: Thermoelectric Power Supplies, AEI-Engineering, Vol. 1, 1961, S. 452 bis 458). Ein ideales Thermoelement, das mit hohem Wirkungsgrad elektrische Energie erzeugt, müßte alle thermische Energie behalten, also eine sehr geringe thermische Leitfähigkeit haben. Außerdem müßte der erzeugte elektrische Strom einen geringen elektrischen Wider­ stand ausgesetzt sein. Ferner müßte die Thermospannung so hoch wie möglich sein. Da diese Eigenschaften von den bekannten Materialien nicht gleichzeitig erfüllt werden, reicht für die praktische Anwendung die Leistung eines einzelnen Thermoelements im allgemeinen nicht aus. Für den Aufbau eines thermoelektrischen Generators werden daher zahlreiche Elemente elektrisch in Reihe, aber thermisch parallel geschaltet. Ent­ sprechendes gilt für Kühleinrichtungen gemäß dem Peltier-Effekt. Man spricht in diesem Fall auch von einer Kaskadenschaltung. Eine Kaskaden­ schaltung für Peltier-Elemente ist in der Fig. 4 dargestellt. Die p- bzw. n-dotierten Halbleiterstäbe 27 bis 32 sind hierbei über Kupferscheiben 33 bis 39 mit Keramikplatten 40, 41 oder dergleichen verbunden. Die Keramikplatte 40 wird bei anliegender Spannung U ₁ gekühlt, während die Keramikplatte 41 erwärmt wird (vgl. Zeskind: Thermoelectric heat pumps cool packages electronically, Electronics, 31. Juli 1980, S. 109 bis 113).

Außer der Kaskadierung von Thermoelementen ist auch eine Etagen­ anordnung dieser Thermoelemente möglich, wie sie in der Fig. 5 anhand eines Peltier-Elements mit zwei Etagen dargestellt ist. Statt zweier Etagen können auch 3, 4 . . . n Etagen vorgesehen werden. Mehrere p, n- Halbleiterelemente 42 bis 48 sind hierbei in einer Etage elektrisch in Reihe und thermisch parallel geschaltet, wobei die oberen Platten 49, 50 abgekühlt und die unteren Platten 51 bis 55 erwärmt werden. Die Tempe­ ratur der abgekühlten Platten 49, 50 wird durch zusätzliche Elemente 56, 57 in der zweiten Etage weiter heruntergekühlt, so daß die Platte 58 noch kälter ist.

In der Fig. 6 ist eine Anordnung gezeigt, welche eine Vereinigung der Anordnung der Fig. 2 und 3 darstellt. Das Thermoelement 13 speist mit seiner Ausgangsspannung U _TH das Peltier-Element 7 und bewirkt dadurch, daß sich die Differenz zwischen T ₃ und T ₄ beim Peltier-Element 7 vergrößert. Da jedoch die Temperaturdifferenz zwischen T ₃ und T ₄ beim Thermoelement 13 ohne äußere Kühlung oder Erwärmung sehr klein ist, wird keine nennenswerte Spannung U _Th erzeugt und damit auch keine großen Temperaturdifferenzen am Peltier-Element.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 7 ist das Peltier-Element 7 nach oben ge­ klappt, d. h. die kalte Platte 12 befindet sich jetzt oberhalb der warmen Platten 8, 9. Außerdem sind die Seiten vertauscht, so daß der Schenkel 10 des Peltier-Elements 7 nun unterhalb des Schenkels 22 des Thermoelements 13 zu liegen kommt. Hierdurch entfällt die Überkreuzung der elektrischen Leitungen 60, 61. Die kalten Platten 14, 15 des Thermoelements 13 sind direkt in thermischem Kontakt mit der Platte 12, so daß die von dem Peltier-Element 7 aufgrund der anliegenden Thermospannung U _Th erzeugte Kälte an der Platte 12 sich auf die Platten 14, 15 des Thermoelements 13 überträgt.

Die Anordnung der Fig. 8 leitet sich aus der Anordnung gemäß Fig. 7 ab, wobei jedoch die warmen Platten 8, 9 des Peltier-Elements 7 nach oben geklappt sind, so daß sie auf der warmen Platte des Thermoelements 13 aufliegen. Die kalte Platte 12 des Peltier-Elements 7 ist vergrößert, damit die Schenkel 10, 11 das Thermoelement 13 umgreifen können.

Bei der Anordnung der Fig. 8 sind nun die kalten Platten 14, 15 des Thermoelements 13 mit der kalten Platte 12 des Peltier-Elements 7 und die warme Platte 26 des Thermoelements 13 mit den warmen Platten 8, 9 des Peltier-Elements 7 thermisch gekoppelt. Die von dem Thermoelement 13 erzeugte Spannung U _Th liegt sowohl an den Platten 8, 9 des Peltier- Elements 13 als auch an einem Verbraucher 62 an.

In der Darstellung der Fig. 8 scheint die Platte 26 des Thermoelements 13 an demselben elektrischen Potential wie die Platte 8 des Peltier-Ele­ ments 7 zu liegen. Da diese Platte 8 des Peltier-Elements 7 wiederum mit der Platte 14 des Thermoelements 13 verbunden ist, scheint die Platte 26 mit der Platte 14 elektrisch verbunden zu sein. Wegen der relativ hohen elektrischen Widerstände der Platten liegt ein elektrischer Kurzschluß zwar nicht vor, doch kann eine vollkommene Potentialtrennung dadurch erreicht werden, daß zwischen den Platten 8, 9 und der Platte 26 einerseits und den Platten 14, 15 und der Platte 12 andererseits elektrische Isolatoren mit relativ guter Wärmeleitfähigkeit vorgesehen werden, beispielsweise dünne Ceran-Glasschichten. Es ist auch möglich, die Platten 8, 9, 26 bzw. 14, 15, 12 großflächig auszuführen, zu schwärzen und in sehr geringem Abstand voneinander anzuordnen, so daß kein direkter mechanischer Kon­ takt besteht.

In der Fig. 9 ist eine Variante der in der Fig. 8 gezeigten Anordnung dargestellt. Bei dieser Variation sind thermisch gut leitende elektrische Isoloatoren 63 bis 66 zwischen den einzelnen Platten 8, 9, 26; 14, 15, 12 gezeigt. Außerdem ist der untere Bereich der Anordnung thermisch gegen den oberen Bereich isoliert, beispielsweise durch eine Ummantelung 67 mit Styropor. Hierdurch ist es möglich, die Temperaturdifferenzen zu erhöhen. In entsprechender Weise könnte auch der obere Teil der Anordnung iso­ liert werden und der untere Teil frei bleiben. Die nach außen geführte Spannung U _Th ist in der Anordnung gemäß Fig. 9 nicht auf einen Ver­ braucher gegeben, sondern auf einen Energiespeicher, beispielsweise einen Akkumulator 85.

Die thermische Energie, die in elektrische Energie umgewandelt wird, wird bei den Anordnungen der Fig. 8 und 9 aus der Umgebungsluft gesogen.

Die Umgebungsluft wird durch die erfindungsgemäße Anordnung ab­ gekühlt. Selbstverständlich können auch noch an sich bekannte zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, um diese Wärmeenergie zu konzentrieren, beispielsweise durch Kollektoren, Linsen oder Spiegel. Auch Ventilatoren, welche z. B. die Luft an den Platten 8, 9, 26 vorbeibewegen, können eingesetzt werden.

In der Fig. 10 ist eine herkömmliche Glühlampe 90 gezeigt, die eine Ein­ richtung aufweist, mit der Wärme in elektrische Energie umgeformt wird. Diese Glühlampe 90 weist einen Glaskolben 91, einen Mittelkontakt 92, einen Sockelstein 93, ein Gewinde 94, ein Tellerrohr 95, einen Pumpstengel 96, eine Sockelleitung 97, einen Kolbenhals 98, einen Dichtungsdraht 99, eine Glimmerscheibe 100, einen Stab 101, Elektroden 102, eine Linse 103, Halter 104 mit Ösen 105 sowie einen Leuchtkörper oder eine Wendel 106 auf.

In diese Glühlampe 90 ist ein Thermoelement 107 eingebracht, das mit seiner Spitze 108 relativ nahe am Leuchtkörper 106 und mit seinen Spannungsabgriffen 109, 110 am Kolben 91 angeordnet ist. Zwischen den Punkten 108 einerseits und 109, 110 andererseits herrscht bei brennender Lampe 90 eine relativ große Temperaturdifferenz, so daß zwischen den Punkten 109, 110 eine merkliche Spannung ansteht, die als Energiequelle dienen kann. Entlang des Kolbens 91 sind in der Fig. 10 nicht sichtbare Leiterbahnen angeordnet, die von den Punkten 109, 110 zum Sockel der Lampe 90 gehen und dort entweder nach draußen führen oder den Elek­ troden 102 zugeführt werden oder auf einen elektrischen Energiespeicher führen. Auf diese Weise wird wenigstens ein Teil der von der Lampe 90 erzeugten nutzlosen Wärmeenergie in elektrische Energie umgewandelt.

In der Fig. 11 ist eine Glühlampe 111 gezeigt, die mit einem thermo­ elektrischen Wandler gemäß Fig. 8 ausgerüstet ist. Die entsprechenden Elemente sind deshalb mit denselben Bezugszahlen wie in der Fig. 8 ver­ sehen. Man erkennt hierbei, daß diejenigen Elemente 8, 9, 26, die der Wärme auszusetzen sind, in der Nähe der Wendel 106 angeordnet sind, während diejenigen Elemente 12, 14, 15, die niedrigen Temperaturen auszusetzen sind, sich am Kolben 91 befinden. Hierdurch wird dem Innen­ raum der Glühlampe 111 Wärme entzogen, elektrische Energie erzeugt und der Lampenkolben 91 gekühlt.

Die Fig. 12 zeigt eine prinzipielle Darstellung einer Glühlampe 112, die aus zwei paraboloidförmigen Hälften 113, 114 besteht. Im Brennpunkt der unteren Hälfte 113 befindet sich der Leuchtkörper 106, dessen Licht auf eine Schicht 115 trifft, die sichtbares Licht durchläßt, aber Infrarotlicht reflektiert. Das reflektierte Infrarotlicht wird durch nochmalige Reflexion auf den Brennpunkt der oberen Hälfte 114 geworfen, wo es auf diejenige Stelle des thermoelektrischen Wandlers trifft, die bei der Erzeugung elek­ trischer Energie auf hohen Temperaturen liegen muß. Das Element 12 des Thermoelements, das auf niedriger Temperatur liegen muß, ist mit einer gut wärmeleitenden Aluminium-Schicht 116 verbunden, welche die ganze obere Hälfte 114 innen auskleidet.

Die elektrische Energie, die durch den thermoelektrischen Wandler erzeugt wird, kann auf Verbraucher 117, 118 gegeben werden, die ihrerseits Licht erzeugen. Es ist auch möglich, die erzeugte Spannung aus der Lampe 112 herauszuführen und damit Niedervoltleuchten zu betreiben.

Die direkte Umwandlung von Strahlungsenergie in elektrische Energie, die anhand der Fig. 10, 11, 12 für langwellige Strahlungsenergie beschrie­ ben wurde, kann in entsprechender Weise auch für UV-Strahlung vorge­ nommen werden, beispielsweise mittels fotovoltaischer Zellen. Statt einer Glühlampe kann auch jede andere Lichtquelle verwendet werden, sofern sie Energien außerhalb des sichtbaren Bereichs erzeugt.

Claims (29)

1. Lichtquelle, die bei der Erzeugung von Licht im sichtbaren Bereich auch Wärme oder andere Strahlungsenergien erzeugt, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wärme bzw. andere Strahlungsenergie direkt in elektrische Energie umgewandelt wird.

2. Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Energie wieder zur Lichterzeugung verwendet wird.

3. Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Energie in einem Speicher gespeichert wird.

4. Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Energie einem von der Lichtquelle getrennten Verbraucher zugeführt wird.

5. Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht­ quelle eine Glühlampe (90, 111, 112) ist.

6. Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht­ quelle eine Gasentladungslampe ist.

7. Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht­ quelle eine Luminiszenzlichtquelle ist.

8. Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht­ quelle ein Laser ist.

9. Lichtquelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver­ braucher eine Niedervoltlampe ist.

10. Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme durch ein Thermoelement (107) in elektrische Energie umgewandelt wird.

11. Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von wenigstens einem Thermoelement (13) erzeugte elektrische Energie wenigstens einem Peltier-Element (7) zugeführt ist und die vom Peltier- Element (7) erzeugte Temperatur wenigstens teilweise für die Erhöhung der Temperaturdifferenz am Thermoelement (13) herangezogen wird.

12. Lichtquelle nach den Ansprüchen 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die für den anfänglichen Betrieb des Thermoelements erforderliche Temperaturdifferenz aus den in der Umgebung des Thermoelements vor­ handenen Temperaturdifferenzen abgeleitet wird.

13. Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elek­ trischen Abgriffe des Thermoelements thermisch gegen die Umgebung isoliert sind, während die Verbindungsstelle (26) der thermoelektrisch wirksamen Materialien (22, 23) thermisch mit der Umgebung in Verbindung steht.

14. Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermo­ element (13) einen Schenkel (22) aus einem ersten Material und einen Schenkel (23) aus einem zweiten Material enthält, wobei der erste und der zweite Schenkel (22, 23) über ein Verbindungselement (26) mitein­ ander verbunden sind und jeweils einen Abschluß (14, 15) besitzen; daß das Peltier-Element (7) einen Schenkel (10) aus einem ersten Material und einen Schenkel (11) aus einem zweiten Material enthält, wobei der erste Schenkel (10) und der zweite Schenkel (11) über ein Verbindungs­ element (12) miteinander verbunden sind und jeweils einen Abschluß (8, 9) besitzen; und daß das Verbindungselement (12) des Peltier-Elements (7) mit den Abschlüssen (14, 15) des Thermoelements (13) thermisch gekoppelt ist.

15. Lichtquelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver­ bindungselement (26) des Thermoelements (13) mit den Abschlüssen (8, 9) des Peltier-Elements (7) thermisch gekoppelt ist.

16. Lichtquelle nach den Ansprüchen 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Kopplung über elektrische Isolatoren (63 bis 66) er­ folgt.

17. Lichtquelle nach den Ansprüchen 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Kopplung über schmale Luftbrücken erfolgt.

18. Lichtquelle nach den Ansprüchen 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Kopplung mittels eines thermischen Isolators (67) er­ folgt, der die thermisch miteinander gekoppelten Elemente (8, 9, 26; 14, 15, 12) wenigstens teilweise umgibt.

19. Lichtquelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermo­ spannung (U _Th ) des Thermoelements (13) sowohl an das Peltier-Element (7) als auch an einen Verbraucher (62) gelegt. ist.

20. Lichtquelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Thermoelemente mit mehreren Peltier-Elementen, die thermisch rück­ gekoppelt sind, in Kaskade geschaltet sind.

21. Lichtquelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugte elektrische Energie in einem Energiespeicher (85) gespeichert wird.

22. Lichtquelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Joul' sche Wärmequelle des Peltier-Elements (7) thermisch mit dem Verbindungs­ punkt der beiden Schenkel des Thermoelements (13) verbunden ist.

23. Lichtquelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß für eine thermische Entkopplung bei gleichzeitiger elektrischer Kopplung ein vor­ handener Gleichstrom in einen Wechselstrom umgeformt wird und dieser Wechselstrom transformatorisch über eine Wärmesperre übertragen wird.

24. Lichtquelle nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Um­ formung des Gleichstroms in einen Wechselstrom durch einen elektronischen Zerhacker erfolgt und daß die Wärmesperre aus der Luft zwischen wenig­ stens zwei Transformatorwicklungen besteht.

25. Lichtquelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Thermoelement (13) und Peltier-Element (7) kombinierte Energiequelle mit Solarzellen derart kombiniert ist, daß die Solarzelle das ultraviolette Licht in elektrische Energie umwandelt, während die kombinierte Energiequelle die Wärme bzw. die Infrarotstrahlung in elektrische Energie umwandelt.

26. Lichtquelle nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Solar­ zelle das ultraviolette Licht absorbiert und die Infrarotstrahlung durchläßt.

27. Lichtquelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel des Thermoelements (13) und die Schenkel des Peltier-Elements (7) aus Oxid-Keramiken bestehen.

28. Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme durch ein Thermoelement (107) in elektrische Energie umgewandelt wird, wobei das eine Ende (108) des Thermoelements (107) in der Nähe der Wendel (106) einer Glühlampe (90) angeordnet ist, während die anderen Enden (109, 110) des Thermoelements (107) am Kolben (91) der Glühlampe (90) anliegen.

29. Lichtquelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver­ bindungselement (26) und die Abschlüsse (8, 9) in der Nähe der Wendel (106) einer Glühlampe (111) angeordnet sind, während das Verbindungs­ element (12) des Peltier-Elements (7) mit dem Kolben (91) der Lampe (111) in Verbindung steht.