Ein Partyballon hebt vierzehn Gramm, nicht sein eigenes Volumen

Dünne Luft hebt weniger, nicht mehr

Der Auftrieb kommt vom Gewicht der verdrängten Luft; wo die Luft dünner ist, gibt es weniger Gewicht zu verdrängen und weniger Auftrieb zu holen. Auf 2.000 Metern bringt derselbe Partyballon 11,06 statt 14 Gramm — einundzwanzig Prozent weniger —, und das Kilogramm, das an der Küste 72 Ballons brauchte, braucht in einem Bergort 91. Die Richtung überrascht, wer erwartet, dass ein Ballon in dünner Luft williger steigt; tatsächlich klettert ein losgelassener Ballon, bis die umgebende Luft leicht genug ist, um ihm zu entsprechen — und genau dort bleibt er stehen. Ein hoch gestarteter Ballon beginnt bereits näher an seiner eigenen Decke.

Was die Zählung weglässt

Alles, was die Last an die Ballons bindet. Zweiundsiebzig Bänder, das Klebeband, das Geschirr und der Korb sind Nutzlast, und bei einem Budget von vierzehn Gramm je Ballon verschwinden sie erschreckend schnell — ein halbes Gramm Band je Ballon sind bereits dreieinhalb Prozent des Gesamtauftriebs. Die Rechnung unterstellt zudem frisches Helium, das die Hülle vollständig füllt, was optimistisch ist: Eine fast leere Flasche liefert weniger Druck und einen schlechter gefüllten Ballon, und Heliumatome sind klein genug, um durch Latex zu diffundieren — ein Partyballon liegt binnen ein bis zwei Tagen am Boden, ein Folienballon hält eine Woche. Sollen die Ballons einen Nachmittag lang etwas tragen, bestelle mehr als die Zahl sagt.

Häufige Fragen

Warum ist ein größerer Ballon so viel besser?

Weil der Auftrieb aus dem Volumen kommt und die Kosten aus der Oberfläche. Den Durchmesser zu verdoppeln vervielfacht das Volumen um acht und die Haut um vier: Der nützliche Teil wächst doppelt so schnell wie der zu tragende. Dieses eine Verhältnis erklärt die ganze Geschichte des Fachs: Partyballons sind ineffiziente Spielzeuge, Wetterballons tragen Instrumente, und die Luftschiffe, die einst Ozeane querten, waren riesig, weil die Rechnung anders nicht aufging. Es erklärt auch, warum nie jemand ein kleines gebaut hat.

Würde Wasserstoff mehr heben?

Ein wenig, und weit weniger, als sein Ruf nahelegt. Da der Auftrieb das Gewicht der verdrängten Luft minus dem Gewicht des Gases ist und sowohl Wasserstoff als auch Helium gegenüber Luft bereits sehr leicht sind, bringt der Tausch keine zehn Prozent — nicht die Verdopplung, die die halbe Dichte vermuten ließe. Stellt man diesen bescheidenen Gewinn einem Gas gegenüber, das in Luft bereitwillig brennt, entscheidet sich die Sache von selbst, sobald Menschen in der Nähe sind. Wasserstoff behält seinen Platz beim unbemannten wissenschaftlichen Ballonaufstieg, wo er billiger ist und niemand darunter steht.