Traggas

Als Traggas bezeichnet man Gase, die als Füllung für Luftfahrzeuge wie Luftschiffe und Gasballons eingesetzt werden, um Auftrieb nach dem leichter-als-Luft-Prinzip (Archimedisches Prinzip) zu erzeugen.

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

Was ist der richtige Weg, um die Wiederholbarkeit bei Waagen zu überprüfen?

Dauerhaft genaue Prüfgewichte dank 12 kostenloser Tipps

Tägliche Sichtkontrolle der Laborwaagen

Beschreibung

Für diesen Zweck kommen Gase in Frage, die eine geringere Dichte als Luft (ca. 1,293 kg/m³ unter Normalbedingungen) haben. Ideal in physikalischer Hinsicht ist dafür Wasserstoff mit einer Dichte von nur 0,0899 kg/m³. Da dieses Gas zudem relativ leicht und billig herzustellen ist, war es bis weit in das 20. Jahrhundert hinein als Traggas vorherrschend.

Chemisch hat Wasserstoff allerdings die ungünstige Eigenschaft leicht brennbar und im Gemisch mit Sauerstoff, etwa aus der Luft, sogar explosiv zu sein (Knallgas). Aufgrund dieser Nachteile wurde er allmählich durch das inerte Edelgas Helium verdrängt, sobald dieses in hinreichenden Mengen produziert werden konnte. Hierzu waren vor dem Zweiten Weltkrieg jedoch ausschließlich die USA in der Lage.

Helium hat mit 0,1785 kg/m³ eine doppelt so große Dichte wie Wasserstoff. Da für den Auftrieb aber die Differenz zur Luftdichte entscheidend ist, erzeugt eine Heliumfüllung nur etwa 8 % weniger Auftrieb als eine Wasserstofffüllung.

Sowohl Wasserstoff, als auch Helium haben die Eigenschaft durch viele Stoffe (Ballonhülle) zu diffundieren. Es kann auch vorkommen, dass Gas zum Auftriebsausgleich abgelassen werden muss. Bei ständig gefüllten Ballons oder Luftschiffen muss daher in regelmäßigen Abständen ein kleiner Teil des Gases ersetzt werden.

Mit einem Kubikmeter Wasserstoff lässt sich ein Auftrieb von 1,203 kg, mit einem Kubikmeter Helium ein Auftrieb von 1,1145 kg erzeugen. Diese Werte gelten jedoch nur unter Normalbedingungen. In einiger Höhe herrscht ein geringerer Luftdruck (siehe: barometrische Höhenformel), was für gleiche Auftriebskraft ein größeres Traggasvolumen erfordert.

Aus den angegebenen Werten ergibt sich als großzügige Faustregel: Um einem Gewicht von einem Kilogramm entgegen zu wirken, wird rund ein Kubikmeter Traggas benötigt.

Früher wurde, wohl ausschließlich im privaten Ballonsport, auch das leicht verfügbare und billige Leuchtgas als Traggas verwendet. Dabei musste indessen neben dem Nachteil eines geringeren Auftriebes auch die Feuergefährlichkeit in Kauf genommen werden. Seit der Umstellung der öffentlichen Gasversorgung auf Erdgas steht kein Leuchtgas mehr zur Verfügung.

Über 100°C steht als Traggas auch Wasserdampf zur Verfügung, der (Molekülmasse = 18) pro Gasvolumen etwa doppelt so viel Auftrieb erzeugt wie gleichheisse Luft, jedoch weniger als ein Viertel desjenigen von Helium oder Wasserstoff. 2006 wurde in Deutschland der Heissdampfaerostat HeiDAS UH entwickelt.