Ballotechnik

Wann der erste Mensch seinen Körper mit Hilfe einer Flugmaschine in die Luft erheben konnte, ist ungewiss. Vieles deutet aber darauf hin, dass nicht wie geschichtlich überliefert, die Gebrüder Montgolfier und Professor Charles die Erfinder des Ballons waren. Man vermutet, dass die Inkas ihre Toten mit Heissluftballonen auf ihren letzten Weg zur Gottheit Sonne schickten. Experimente mit einem aus "Inka-Stoff" hergestellten, tetraederförmigen Ballon, welcher über einer Feuerstelle aufgeheizt wurde, verliefen positiv und trugen zwei Mann in beträchtliche Höhen. Es ist denkbar, dass die obere Hälfte der Hülle dunkel war. Dadurch entstand bei Sonneneinstrahlung zusätzlicher Auftrieb (Treibhauseffekt).           

Versuche in Richtung Solarballone verliefen in jüngster Zeit positiv. Das Problem liegt beim Material, welches den Anforderungen an Dauerhaftigkeit noch nicht entspricht. Ein seitlich angebrachter Elektromotor dreht den Ballon in die gewünschte Richtung zur Sonne. Dadurch wird das Steigen und Sinken erzielt.

Gebrüder Montgolfier und J.A.C. Charles
1766 entdeckte der englische Forscher Henry Cavendish das Wasserstoffgas, welches vierzehnmal leichter als Luft war. Man wusste, dass jeder Gegenstand in einer Flüssigkeit aufstieg, sofern sein Gewicht leichter war als die Flüssigkeit (zum Beispiel Kork in Wasser). Wenn nun die Luft anstelle von Wasser trat, musste es möglich sein, ein in einem Sack eingeschlossenes Gas, welches leichter als Luft war, aufsteigen zu lassen.           

Beispiel:

1 m3 Luft
1 m3 Wasserstoff
1 m3 Balloninhalt
wiegt
wiegt
erzeugt
1,293 kg
- 0.089 kg
1.204 kg
=
=
=
Auftrieb
Heissluft
Tragkraft



Da heisse Luft aufsteigt, muss auch sie, einmal gefangen, einen Auftrieb erzeugen. Bei einer Temperaturdifferenz von 100 Grad Celsius sind dies:

1 m3 Luft bei
1 m3 Wasserstoff bei
1 m3 Balloninhalt

100°
wiegt
wiegt
erzeugt
1,293 kg
- 0.947 kg
0.346 kg
=
=
=
Auftrieb
Heissluft
Tragkraft



Dieses Prinzip machten sich J.A.C. Charles und die Gebrüder Montgolfier zunutze. Der Ballon war das Produkt ihrer Ueberlegungen. Aus obigen Rechenbeispielen wird auch ersichtlich, warum ein Heissluftballon das dreieinhalbfache Volumen benötigt, um gleichviel Tragkraft zu erhalten wie ein mit Wasserstoff gefüllter Gasballon. Im Sommer 1783 starteten Montgolfier und Charles ihre Versuchsballone von geringer Grösse. Mit jedem Versuch wurden die Ballone grösser. Während Charles für die Hülle gummibeschichtete Seide verwendete, gebrauchten die Gebrüder Montgolfier mit Seidenpapier ausgekleidetes Leinen. Mit verdünnter Schwefelsäure und Eisenspänen wurde der Wasserstoff für die Füllung des Gasballons erzeugt. Am 27. August 1783 wurde der Ballon auf dem Marsfeld gestartet. Eine grosse Menschenmenge war Zeuge dieser Versuche auf dem Feld, wo hundert ahre später der Eiffelturm erbaut wurde. Die Landung des unbemannten Ballons erfolgte in Gonesse, fünfzehn Kilometer von Paris entfernt. Die herbeikommenden Bauern hielten das sich wälzende Ungetüm für ein Ungeheuer. Es wurde mit Steinen beworfen, und als ihm der Mutigste mit einem Messer zuleibe rückte, entwich unter Fauchen ein nach Schwefel riechendes Gas. Dies musste der Leibhaftige sein!Als alles Gas entwichen war, wurde die Hülle über die Felder geschleift, bis sie total zerfetzt war.

Am 21. November 1783 stiegen Rozier und d'Arlandes mit dem ersten bemannten Heissluftballon auf. Und nur wenige Tage später, am 1. Dezember 1783 war der Physiker Charles bereit mit seinem Gasballon aufzusteigen. Er erreichte gleich eine Höhe von 3'000 Metern und legte 43 km Distanz zurück.

Von da weg bis heute faszinierte das Schweben mit dem Wind gleichermassen Alt und Jung.

Dies und weitere eigene spannende Geschichten können Sie in Andy Hunzikers Buch "Wind und Wolken als Begleiter" nachlesen

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