Basiswissen

Ein Gasballon besteht in der Regel aus einer dünnen und gasdichten Hülle (etwa aus Latex oder Seidengewebe) und ist außen mit einer Gummihaut beschichtet. Große solche Ballone dienen als Luftfahrzeuge.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Ein fliegender Gasballon in der Mathe-AC Lernwerkstatt in Aachen: der Ballon wurde über etwa 4 Stunden mit Wasserstoff aus einem Elektrolyse-Apparat gefüllt. Der Ballon selbst ist ein einfacher Müllbeutel.☛

Welche Gase werden verwendet?

Ein Gasballon wird mit einem Gas gefüllt, dem sogenannten Traggas. Dieses Gas hat eine geringere Dichte als die ihn umgebende Luft besitzt und somit zu einem statischen Auftrieb führt. Hierzu bieten sich Wasserstoff (H2, Dichte: 0,0000899) und Helium (He, Dichte: 0,000179) an. Während Wasserstoff deutlich effektiver ist, birgt es jedoch auch eine gewisse Explosionsgefahr. Dennoch gibt es in Deutschland eine Reihe von Ballonsportvereinen, die in der Nähe von Industrieanlagen mit Wasserstoffleitungen oder Wasserstofftanks Ballone mit Wasserstoff befüllen und auch bemannte Fahrt damit durchführen.. Siehe auch Wasserstoffballon ↗

Wodurch entsteht der Auftrieb?

Der Auftrieb ist die Kraft, die nach oben auf den Ballon wirkt. Sie entsteht dadurch, dass der Luftdruck von oben schwächer ist als der Luftdruck, der von unten auf die Gasballonhülle wirkt. Eine ausführliche Erklärung steht unter statischer Auftrieb ↗

Was ist der Unterschied zu Luftschiffen?

Sowohl Gasballons als auch Luftschiffe nutzen den statischen Auftrieb. Beide verwenden dünne Gase um den Auftrieb zu erzeugen. Aber: Luftschiffe verfügen über äußere Antriebe (Propeller). Luftschiffe sind damit in der Luft selbst steuerbar. Sie haben auch eine andere Form (Zigarren) und sie sind sehr viel schneller (über 100 km/h). Siehe auch Luftschiff ↗

Wie schnell steigen Kinderballons auf?

Kleine heliumgefüllte Gasballons werden auf Jahrmärkten verkauft.

Sie steigen mit etwa 2 Metern pro Sekunde nach oben.

Nach einer Minute sind sie also schon 120 Meter hoch.

Siehe als Vergleich auch unter Steigraten ↗

Womit füllte man Wetterballone auf?

Wetterballone haben meist nur wenige Meter Durchmesser.

Sie steigen oft in Höhen von bis zu über 30 km auf.

Sie messen dabei verschiedene Zustände der Atmosphäre.

Auf ihrem höchsten Punkt angekommen platzen sie oft.

Die Messeinrichtungen fallen dann langsam zurück zum Boden.

Auch beim Fallen werden weiter Messungen durchgeführt.

Diese Wetterballone befüllt man meistens mit Wasserstoff ↗

Was ist ein BalloonSat?

4 kg schwere, bis 33 km Höhe und sehr billig (wenige hundert Euros)

Wird vor allem in Lehrprojekten an Schulen oder Universitäten betrachtet

Lies mehr unter BalloonSat ↗

Fußnoten

[1] J. Scott Bunch et al.: Impermeable Atomic Membranes from Graphene Sheets. In: Nano Lett. 2008, 8, 8, 2458–2462 Publication Date: July 17, 2008. https://doi.org/10.1021/nl801457b [einatomige, gasdichte Hülle]