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Wie funktioniert ein Heißluftballon?

Schon immer träumten die Menschen vom Fliegen. Sie möchten wie ein Vogel frei durch die Lüfte schweben können und dabei die Welt von oben sehen. Auch die beiden französischen Papierfabrikanten und Brüder Josef und Jaques Montgolfier träumten davon und erfanden 1783 den Heißluftballon (Montgolfiere). Seitdem kann jeder mit einem Ballon lautlos durch die Lüfte gleiten und die Welt von oben entdecken. Auch die Menschen am Boden sind immer wieder fasziniert vom Anblick eines Heißluftballons, der am Himmel schwebt.

Wie aber funktioniert ein Heißluftballon und warum kann er am Himmel schweben?

Zunächst einmal fliegt kein Heißluftballon, sondern er fährt. Den Begriff fahren haben die Gebrüder Montgolfiere geprägt. Denn die Physik besagt, dass alles was schwerer als Luft ist, fliegt (Flugzeuge, Hubschrauber) und alles, was leichter ist, fährt (Ballone, Luftschiffe). Auch der Auftrieb spielt eine Rolle. Während Flugzeuge dynamische Luftbewegungen erzeugen müssen, um das hohe Gewicht in die Luft zu bringen, steigen Ballone durch erzeugte Warmluft auf. Die Ballonfahrer nennt man Piloten.

Weil ein Heißluftballon die heiße Luft in seinem Inneren als statischen Auftrieb nutzt, bezeichnet man ihn auch als ein Luftfahrzeug.

Der statische Auftrieb eines Körpers in einem Medium ist genauso groß wie die Gewichtskraft des vom Körper verdrängten Mediums.

Sobald ein Heißluftballon mit einer beschichteten Polyurethan-Hülle (luftundurchlässig) aus reißfestem Nylon durch einen Ventilator mit kalter Luft gefüllt wird, entsteht ein Dichteunterschied. Zusätzlich gibt es einen Brenner, der mit Propangas gespeist wird und die Ballonhülle im oberen Drittel auf eine Temperatur von bis zu 100 Grad Celsius erhitzt. Die Auftriebskraft kommt dann durch den Dichteunterschied der äußeren kälteren und der erwärmten Innenluft zustande.

Das Öffnungssystem in der Ballhüllenspitze nennt man Parachute. Sobald sich die Luft nach und nach abkühlt, verringert sich auch der Auftrieb und der Heißluftballon senkt sich langsam in die Tiefe. Sollte ein rascher Sinkflug notwendig sein, dann kann durch den Parachute warme Luft aus der Ballonhülle abgelassen werden. Ein Ballon kann zwar nicht direkt gesteuert werden, aber ein Pilot kann durchaus mit Brenner und Parachute die Fahrhöhe beeinflussen. Erfahrene Piloten können nämlich unterschiedliche Windgeschwindigkeiten und -Richtungen in den verschiedenen Höhen ausnutzen, um sich einem gewünschten Fahrziel oder einer bestimmten Fahrtrichtung zu nähern.

Eine Ballonfahrt ist ein spannendes und wunderschönes Erlebnis, bei der man die Welt aus der Vogelperspektive entdecken kann und dabei lautlos über Landschaften, Berge oder Städte gleitet. Zu verdanken ist das den beiden Montgolfier-Brüdern, die uns dieses einzigartige Abenteuer ermöglicht haben.