Luftballon

Luftballons

Aufnahme eines mit einer Nadel zum Platzen gebrachten Ballons

Der Spielzeugmacher von Nürnberg, Luftballons auf einem Genrebild von Fritz Beinke, 1882

Ein Luftballon ist ein elastischer Hohlkörper, der mit Gas befüllbar ist und sich dabei um ein Vielfaches seiner ursprünglichen Größe ausdehnt. Er ist zumeist aus Gummi, Kunststoff oder umweltfreundlichem Naturkautschuk hergestellt. Ausnahmen bilden Folienballons, deren Material sich fast nicht ausdehnt. Die Füllung besteht in der Regel aus Luft oder Helium.

Geschichte

Der erste Gummiballon wurde im Jahre 1824 in London von Professor Michael Faraday im Rahmen seiner Experimente mit Wasserstoff an der Royal Institution in London hergestellt. Er verwendete Rohgummi, aus dem er zwei runde Flächen schnitt, diese aufeinander legte und an den Rändern zusammendrückte. Innen war der Ballon mit Mehl bestäubt, um ein Aneinanderkleben der Flächen zu verhindern. Nach seinem Bericht im Quarterly Journal of Science 1824 dehnte sich dieser Ballon sehr stark aus, wurde transparent und schwebte zur Decke. Im Jahre 1825 wurde diese Erfindung bereits von dem Engländer Thomas Hancock als Set verkauft, wobei man aus der Rohgummimasse mittels einer Spritze die Ballons selbst herstellen musste. Da unvulkanisierter Gummi sehr klebrig ist, war die Haltbarkeit gering. Vulkanisierte Luftballons, hergestellt in der noch heute gebräuchlichen Tauchmethode, wurden erstmals 1847 von J. G. Ingram in London hergestellt und verkauft.

Herstellung

Ballons werden aus Naturkautschuk hergestellt. Zunächst wird der Kautschuk vorvulkanisiert. Dem Kautschuk werden anschließend weitere Zusätze beigegeben (Weichmacher, Alterungsschutzmittel, Stabilisatoren). Die Farbe der Ballons entsteht dabei durch Zugabe von Pigmenten. Unpigmentierte Gummiballons sind weiß-gelblich und werden beim Aufblasen transparent. Anschließend werden die Ballonformen, die aus Glas, Polypropylen oder Keramik bestehen und in einem Koagulantbad (Gerinnungsbad) aus Calciumnitrat, Wasser und Trennmittel beschichtet werden in den Latex getaucht. Nach einem Trocknungsprozess wird mit zwei rotierenden Bürsten ein Stück des Ballonhalses aufgerollt, um so einen Ring am Mundstück zu erzeugen. Die beschichtete Form wird nun in heißem Wasser gewaschen, um überschüssiges Nitrat zu entfernen und anschließend vulkanisiert. Der fertige Ballon wird nun mit Luft von der Form abgestreift.

Materialien und Gesundheitsrisiken

Naturkautschuk wird zu Gummi weiterverarbeitet und ist kompostierbar. Latexluftballons sind in vielen Fällen gesundheitlich bedenklich, da bei der Latex-Vulkanisierung Nitrosamine entstehen, die stark krebserregend sind. Eine Greenpeace-Studie aus dem Jahr 2004 hat ergeben, dass von 21 getesteten Luftballon-Sorten nur einer den Nitrosamin-Grenzwert von 10 µg/kg einhielt und nur drei Weitere den doppelten Grenzwert nicht überschritten. Spitzenreiter war eine häufig verkaufte Sorte, die den Grenzwert um das 46-fache überschritt. In Deutschland dürfen deshalb seit dem 1. September 2009 Luftballons nur noch dann in den Verkehr gebracht werden, wenn auf der Verpackung der Warnhinweis: Zum Aufblasen eine Pumpe verwenden! aufgebracht ist.

Folienballons, rund – Falten an der Naht

Außerdem werden aus Kunststoffen – etwa Polyester (Mylar) – Folienballons hergestellt, welche ebenfalls mit Luft oder Helium befüllbar sind. Die Folien werden mit Metall bedampft und anschließend mit verschiedenen Motiven bedruckt. Folienballons sind aufgrund der Metallbeschichtung in der Lage, Kurzschlüsse in Oberleitungen z. B. von Straßenbahnen oder S-Bahnen zu verursachen. Metallisierte Luftballons dürfen daher auf den Volksfesten in München, Stuttgart und Frankfurt nicht verkauft werden. Die immer stärker verbreiteten Ballongewichte verhindern das Aufsteigen der Ballons und vermindern somit die Gefahr von Kurzschlüssen in Oberleitungen.

Form und Außenhaut

Rundballon Qualatex 24″ – etwas birnenförmig überfüllt

Folienballons in verschiedenen Formen

Luftballon−Säule

Der übliche Luftballon wird als Rundballon bezeichnet und kann die Form einer Birne annehmen. Es gibt ihn aber auch in Form von Herzen, Hasen, Donuts und weiteren ungewöhnlichen Formen und Figuren.

Figurenballons aus Latex

Der Beginn der Figurenballons datiert auf 1912 als der Amerikaner Harry Rose Gill, Gründer der Anderson Rubber Company in Akron, Ohio, den ersten nichtrunden Ballon in Zeppelinform herstellte. Ein Figurenballon besteht aus mehreren Luftkammern und gilt in technologischer Hinsicht als anspruchsvoll, da auf den Übergängen der einzelnen Kammern beim gefüllten Ballon eine enorme Zugkraft lastet, die für Konstruktion und Material problematisch sein kann. Um einen solchen, aus mehreren Luftkammern bestehenden Ballon aufzublasen, ist es wichtig, mit der oberen Kammer zu beginnen, wobei man darauf achtet, langsamer zu blasen als bei herkömmlichen Rundballons, da die Druck- und Zugkräfte auf der Latexhaut sehr unterschiedlich verteilt auftreten.

Maße

Für Rundballons aus Latex gibt es folgende Maßangaben				Ungefähre Anzahl von Füllungen bei Heliumflaschenvolumen (200 bar)
Umfang cm	Ø cm	Ø inches	Schwebezeit	10 Liter	20 Liter	50 Liter
40–50	13	5″	–	–	–	–
65–75	22	9″	–	–	–	–
75–85	25	10″	12–16 h	175	350	780
90–100	30	12″	16–20 h	130	260	590
100–110	35	14″	18–22 h	110	220	490
120–130	40	16″	22–26 h	65	130	300
150–160	48	18″	24–28 h	45	90	195
170	60	24″	26–48 h	20	40	90
200	75	30″	76–80 h	10	20	45
250	90	36″	2–4 Tage	5	10	22
350	120	48″	4–6 Tage	2	4	9
450	160	63″	7+ Tage	1	2	4
650	210	83″	7+ Tage	–	–	1,7

Füllung

Ist ein Luftballon aufgeblasen (ca. 2,5 Liter Volumen), wird dieser entweder an der Öffnung verknotet oder mit einem im Handel erhältlichen Schnellverschluss verschlossen. Folienballons verschließen sich selbstständig durch ein Ventil.

Helium ist aufgrund seiner atomaren Struktur in der Lage, leicht aus einem Ballon zu entweichen. Daher verliert ein mit Helium gefüllter Ballon schon nach 4 bis 12 Stunden seine Auftriebskraft. Die atomare Struktur von Latex ist sehr porös und lässt Gas (Luft) entweichen. Die Luftballonhersteller bieten daher z. B. speziell heliumtaugliche Produkte an. Die Gummihaut dieser Ballons ist dicker und wurde in ihrer molekularen Struktur verdichtet. Im Handel befinden sich auch Mittel, die man nachträglich in die Ballons einbringen kann, damit die „Flugzeit“ der Ballons weiter verlängert wird (z. B. HiFloat).

Zum Aufblasen von Luftballons finden neben Luft auch Gase, die leichter sind (Traggas, zum Beispiel Helium), Verwendung. In der Regel werden die Ballons jedoch mit Umgebungsluft befüllt bzw. mit Lungenkraft aufgeblasen. Kaum Anwendung findet Wasserstoffgas, da es explosionsgefährlich ist und die Außenhaut durch seine noch geringere Teilchengröße als Helium noch schneller passieren könnte. Helium ist hingegen nicht giftig oder brennbar. Ein direktes Inhalieren des Ballongases sollte man jedoch möglichst vermeiden. Da Helium beim Sauerstofftransport im Blut bevorzugt wird, führt es ab einer gewissen Menge zum Sauerstoffmangel mit den entsprechenden Folgen wie Bewusstlosigkeit und dauerhaften Gesundheitsschäden.

Fliegender durchsichtiger Ballon mit zwei Leuchtstäben in seinem Innern

Als besonderer Gag können in einem Ballon ein oder mehrere kleine Leuchtstäbe untergebracht werden. Hierbei sind mit Helium gefüllte Luftballons mit zwei Leuchtstäben im Innern bei guter Gasfüllung noch voll flugfähig und können sogar zum Transport einer Ballonpost eingesetzt werden.

Mit Wasser gefüllte Luftballons werden gerne als sogenannte Wasserbombe benutzt.

Verwendung

Ballons finden Anwendung in der Wissenschaft (z. B. Meteorologie), in der Medizin, im Flugwesen und Militär, im Showbiz (Modellierballons und Ballontiere, Einsteigeballon), in der Kunst, als Werbeträger, als Dekoration und Spielzeug.

Pfeilwerfen auf Ballons

Mit Traggasen gefüllte Luftballons werden bei Ballonwettbewerben zum Verschicken der Ballonpost genutzt. Sie können auch als leicht handhabbare Starthilfen für Drachen oder für Experimente mit fliegenden Lichteffekten verwendet werden. Da die Tragkraft eines einzelnen heliumgefüllten Luftballons nur etwa sechs bis sieben Gramm beträgt, ist für diese Experimente oft die Verwendung mehrerer Ballons nötig. Luftballons, mit Helium aufgeblasen, finden Verwendung als Inhalationsgefäß, da hierdurch die Stimmlage der Sprechstimme beeinflusst wird.

Mit Flüssigkeiten gefüllte Luftballons stellen meist Wasserbomben dar, sie werden jedoch auch zu Farbstoffangriffen benutzt.

Auf Jahrmärkten bieten Wurfbuden häufig Pfeilwerfen auf Ballons als Gewinnspiel an. Kleine Luftballons müssen mit Dartpfeilen getroffen werden.

Werbeluftballons

Um Luftballons zu bedrucken, werden sie zuerst zu etwa 75–80 % ihres eigentlichen Fassungsvermögens aufgeblasen. Dadurch wird die optimale Spannung der Ballonoberfläche zur Aufnahme der Druckfarbe erreicht. Gedruckt wird im Offsetverfahren oder im Siebdruckverfahren. Beim Offsetdruck wird das Motiv seitenverkehrt auf eine Metallplatte geätzt, die dann eingefärbt wird. Der Luftballon wird nun über die Platte abgerollt und nimmt dabei die Farbe auf. Der Siebdruck arbeitet mit einem feinen Kunststoffgewebe. Auf fotomechanischem Wege wird das Motiv ebenfalls seitenverkehrt auf das Gewebe aufgebracht. Durch diese Stellen lässt sich hinterher die Farbe pressen, der Rest der Gewebefläche wird dabei undurchlässig. Der Ballon wird dann wie im Offsetdruck über die Druckfläche gerollt und nimmt dabei die Farbe auf. Sofort nach dem Druck wird langsam die Luft abgelassen, während die Farbe trocknet. Anschließend werden die bedruckten Ballons in rotierenden Trommeln mit Heißluft wieder geschrumpft, so dass sie ihr ursprüngliches Aussehen wiedererlangen. Diese Methode zur Schrumpfung kann man auch mit einem normalen Fön bei Luftballons anwenden, die schon mal aufgeblasen wurden.

Modellierballons

→ Hauptartikel Ballonmodellieren

Sean Rooney Balloon−Art

Ballonmodellieren (balloon twisting, Ballonkunst) ist das Formen von speziellen Luftballons zu Figuren aller Art, wobei häufig Tierfiguren gewählt werden. Menschen, die Ballonfiguren herstellen, nennen sich Twister oder Ballonkünstler.

In Tierform modellierte Luftballons

Luftballon−Braut

Durch Verdrehen der Modellierballons und Abdrehen von Luftkammern innerhalb des Ballons entstehen die Ballonteile, die zum Beispiel den Kopf, den Bauch und die Beine eines Hundes formen. Je nach Vorstellungskraft und Geschick des Luftballonkünstlers können die unterschiedlichsten Skulpturen geformt werden, entgegen der gängigen Bezeichnung „Ballontier“ nicht nur Tiere sondern auch Pflanzen, Fahrzeuge und andere Figuren.

Die üblicherweise zum Ballonmodellieren benötigten Luftballons werden nach der Maßeinheit Zoll bezeichnet und heißen „260“, abgeleitet von ihren Dimensionen: 2 Zoll im Durchmesser und 60 Zoll in der Länge (ca. 5 cm x 150 cm). Daneben gibt es noch eine Menge weiterer Größen, Formen und Farben.

Rekorde

Mehr als 150 mit Helium gefüllte Luftballons haben einen US-Amerikaner 2008 bei einem Rekordversuch 380 Kilometer weit von Oregon nach Idaho getragen. Kent Couch schwebte mit seinem Gartenstuhl über die Staatengrenze und landete am 5. Juli 2008 sicher in dem Dorf Cambridge, indem er einzelne Luftballons mit einem Gewehr abschoss. Für den Rekordversuch haben dutzende Freiwillige die Ballons mit einem Durchmesser von 1,50 Meter mit Helium gefüllt und banden sie zusammen. Jeder Ballon trägt zwei Kilogramm Gewicht. Der Flug kostete Schätzungen zufolge rund 6.000 Dollar (ca. 3.800 Euro), die von Sponsoren übernommen wurden.

Literatur

• Hannelore Dittmar-Ilgen: Warum platzen Seifenblasen? 4., durchgesehene Auflage. Hirzel, Stuttgart u. a. 2003, ISBN 3-7776-1149-2, S. 28: Zur Physik des Luftballons
• Ingo Müller, Peter Strehlow: Rubber and Rubber Balloons Paradigms of Thermodynamics (= Lecture Notes in Physics. Bd. 637). Springer, Berlin u. a. 2004, ISBN 3-540-20244-7, doi:10.1007/b93853

Weblinks

 Commons: Luftballon – Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien

Wiktionary: Luftballon – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Umfassende Informationen zu Luftballons (engl.)
• Online-Antrag für Massenaufstiege
• Große Sammlung von Luftballonspielen
• Luftballonherstellung; Sachgeschichte des WDR
• Große Sammlung von Luftballonanleitungen