Folge 4

Wer wird denn gleich in die Luft gehen? 230 Jahre nach dem ersten Testflug der Gebrüder Montgolfier startet ein Heißluftballon in der Küche.

Video: Wie in der Firma - Heiße Luft beschert den Aufstieg... [Länge: 1:23]

1782 ließen die Gebrüder Montgolfier ihren ersten Ballon steigen. Der erste Versuchsballon war ein kastenförmiger Rahmen aus leichtem Holz bezogen mit Taftstoff. Beheizt wurde er mit einem Feuer aus Wolle und Heu, da die Ballonpioniere zunächst aufgrund ihrer Beobachtungen davon ausgingen, es sei der Rauch, der den Auftrieb erzeuge. Im darauffolgenden Jahr, am 4. Juni 1783, kam es dann in Annonay bei Lyon zur ersten öffentlichen Vorführung eines verbesserten Ballons aus Leinwand.

Der Flug soll immerhin zehn Minuten lang gedauert und bis auf 2000 Meter Höhe geführt haben. Am 21. November desselben Jahres hoben dann die ersten menschlichen Passagiere mit einer Mongolfiére ab. Nun, zehn Minuten wird unser Ballon wohl kaum in der Luft bleiben. Aber er veranschaulicht mit einfachsten Mitteln das Prinzip „Leichter als Luft“ und schafft es immerhin bis an die Küchendecke.

DER VERSUCH

Für den Ballonflug in der Küche brauchen wir nur:

• einen Toaster
• eine dünnwandige, nicht zu kleine Mülltüte (etwa 30 Liter Volumen)

Wir stülpen die Mülltüte über den Toaster. Vorsicht: Dabei ist natürlich darauf zu achten, dass keine Falte der dünnen Tüte zu dicht an einem Toasterschlitze liegt. Außerdem sollte die Tüte unten an der Öffnung den Toaster möglichst wenig berühren, um die Reibung zu verringern und der Tüte einen unbehinderten Start zu ermöglichen. Dann heißt es: Toaster auf längste Röstzeit einstellen, einschalten und – warten.

Schon nach wenigen Sekunden sieht man, wie die Mülltüte sich aufrichtet und wie eine pralle hauchdünne Haube über dem Toaster aufbläht. Legt man oben die Hand auf die Tüte, fühlt man schon die Wärme, die vom Toaster in die Hülle hineingebracht wird. Die Luft in der Tüte heizt sich immer weiter auf. Abhängig von der Temperatur in der Küche, dem Gewicht der Tüte und der Heizkraft des Toasters dauert es jetzt noch etwa 20 Sekunden...

DAS ERGEBNIS

Sie fliegt! Leise und langsam erhebt sich die Mülltüte und schwebt wie ein Ballon hoch an die Decke. Eine Montgolfière aus Polyethylen. Oben an der Küchendecke bleibt der Tütenballon einige Zeit hängen, um dann ebenso sanft und mit leisem Plastikrascheln wieder zu Boden zu sinken.

DIE ERKLÄRUNG

Leichtes steigt auf – das weiß jedes Kind. Schon der gute alte Archimedes hat das vor 2000 Jahren erkannt. Und die Gebrüder Montgolfier machten es sich für ihren Ballon zunutze. Aber wann genau steigt ein Ballon eigentlich auf? Was passiert in der Mülltüte? Der Ballon hebt ab, wenn er insgesamt – also Plastikhülle plus heiße Luft – leichter ist, als die von ihm verdrängte kühle Luft. Das ist eine Folge des Gesetz des Archimedes, das auch beschreibt, wann Dinge im Wasser schwimmen können.

Die Mülltüte fasst in meinem Falle 40 Liter (es sind meist mehr als auf der Packung angegeben ist) und wiegt 10 Gramm. Warme Luft ist leichter als kalte Luft. Genauer gesagt, wiegt ein Liter 100 Grad heiße Luft etwa 0,25 Gramm weniger als ein Liter Luft auf 20 Grad Raumtemperatur. Dann wiegen 40 Liter 100 Grad heiße Luft 40 * 0,25 Gramm = 10 Gramm weniger als 40 Liter Raumluft. Das gleicht das Materialgewicht der Mülltüte ziemlich genau aus. Also ist bei knapp 100 Grad die Tüte mit der heißen Luft zusammen leichter ist als die 40 Liter vom Ballon verdrängter Raumluft. Und dann steigt der Ballon an die Decke.

FAZIT

Da muss man sich nicht wundern, wenn Leute, von denen immer nur heiße Luft kommt, bei jeder Kleinigkeit an die Decke gehen.