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Was Formen und Farben an den Himmel zaubert

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Credit: Thinkstock
Fontänen, Kracher und Raketen: Jedes Jahr werden zu Silvester Millionen von Feuerwerkskörpern in die Luft geschossen. Denn es geht so einfach: Zündschnur anfeuern, zur Seite treten und in den Himmel gucken. Da kommen Sterne, Blinker und Kaskaden – in grün, blau oder golden, und es pfeift und zischt. Doch wie ist der Zauber möglich? Hinter den Effekten der pyrotechnischen Show verbirgt sich raffinierte Chemie und Physik – und ein Händchen für den richtigen Effekt.

 

„Eine Rakete ist relativ einfach aufgebaut“, sagt Großfeuerwerker Markus Klatt. Hinter dem äußeren Mantel aus Pappröhre, Stab und Zündschnur verbirgt sich der explosive Stoff: Schwarzpulver ist die Grundlage des so genannten Treibsatzes, der die Rakete in die Luft bringt. „Es ist leicht zu entzünden und daher ideal zum Anfeuern“, weiß Klatt aus Erfahrung. Die Zündschnur brennt etwa acht Sekunden und entzündet dann das Schwarzpulver. Das brennt allerdings nur sehr langsam ab, da es fest gepresst ist. Dabei entstehen große Mengen Gase, die mit hohem Druck aus der Düse strömen. Das sorgt zum einen durch das Rückstoßprinzip für den nötigen Antrieb, der die Rakete bis zu 100 Metern in die Höhe schießen lässt. Zum anderen entsteht dadurch auch das klassische Zischen.

Was zum Abheben auch wichtig ist: der Leitstab. „Ohne den könnte die Rakete nicht nach oben fliegen“, erklärt der Feuerwerker. Der Grund: Durch das Gewicht des Stabes wird die Rakete nach unten gezogen, und dadurch behält sie ihre senkrechte Bahn. „Das funktioniert aber nur, wenn der Stab so schwer wie die Rakete selbst ist“, erklärt Klatt. Und das ist auch der Grund, weshalb bei Großfeuerwerken nur sehr selten Raketen verwendet werden. „Aus Sicherheitsgründen“, sagt der Experte. „Denn die Holzstäbe kommen irgendwann wieder herunter. Und bei großen Raketen können sie ein erhebliches Gewicht haben und dadurch Schaden anrichten.“

Ist das Schwarzpulver des Treibsatzes nach drei bis vier Sekunden verbrannt, wird im Inneren der Rakete die so genannte Effektladung gezündet: Sterne übersähen den Himmel. Ihre Farbe verdanken sie bestimmten Metallen, Holzkohle oder aber Metallsalzen, die den hell leuchtenden pyrotechnischen Gemischen der Effekte beigemengt werden. Eine handelsübliche Rakete darf allerdings höchstens zehn Gramm Effektsatz an Bord haben. „Das ist unglaublich wenig – daher kommen aus einer Silvesterrakete nur so wenig Sterne heraus“, bedauert der Feuerwerk-Experte.

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Wer etwas mehr wünscht, muss ein größeres Kaliber wählen: Feuerwerksbatterien. Das ist eine Kiste mit bis zu 100 Pappröhrchen, die kleine zylindrische Bombetten oder Kugelbomben enthalten, erklärt Klatt. Der Unterschied zu Raketen: Statt des Treibsatzes befindet sich unterhalb der Bomben in den Rohren eine so genannte Ausstoßladung. Die besteht zwar auch aus Schwarzpulver, doch anders als bei der Rakete wird der Effektkörper senkrecht nach oben geschossen. Denn beim Verbrennen der Ausstoßladung entstehen große Mengen Gase, die sich explosionsartig ausbreiten. „Die Bombe fliegt wie eine Kanonenkugel in den Himmel“, veranschaulicht Klatt.

 

Wie Formen entstehen

Wenig später wird eine so genannte Zerlegerladung im Inneren des Effektkörpers gezündet, die die Bombenhülle zerreißt. Dadurch werden die einzelnen Effekte in der Bombe am Himmel verteilt. Werden Sterne auf bestimmte Art um die Zerlegerladung angeordnet, können unterschiedliche Bilder erzeugt werden: Kreise, Herzen, Schmetterlinge – alles ist möglich. Der Clou: Je nachdem, wo sich die Sterne in der Feuerwerksbombe befinden, werden sie stärker oder schwächer aus der Bombe geschleudert und finden sich dementsprechend am Himmelsbild wieder.

Für die Batteriefeuerwerke sind in Deutschland mittlerweile bis zu 500 Gramm pyrotechnischen Satzes erlaubt. „Das ist ziemlich viel, und das findet der Otto Normalverbraucher richtig gut“, meint Klatt. Denn dadurch sind wesentlich mehr und größere Effekte möglich als bei Raketen. Und offenbar stellen die Batterien jede Rakete in den Schatten: „Das ist richtig Ramba-Zamba“, sagt der Großfeuerwerker begeistert.

wissenschaft.de/dapd
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