An einem Herbstmorgen gegen 7.30 Uhr traf sich die Gruppe von der Hochschule Offenburg auf dem Flugplatz. Sofort machten sich die Studierenden an die Flugvorbereitungen. Zentrale Aufgabe dabei war die Befüllung der empfindlichen Ballonhülle aus Latex mit rund 2000 Litern Helium. Gleichzeitig wurde eine rund 1,6 Kilogramm schwere Kapsel mit handelsüblichen Messeinrichtungen zu Temperatur, Druck, Feuchtigkeit, Aerosolen sowie Kohlenstoffdioxidgehalt (CO2) und flüchtigen organischen Verbindungen in der Luft vorbereitet. Zusammen mit einem Fallschirm und einem Stabilisator sowie einer Radiosonde und einem GPS-Tracker befestigten die Studierenden diese anschließend unter dem Ballon. Um 9.45 Uhr hob dieser in östliche Richtung ab.
Einige Teammitglieder folgten ihm in drei Fahrzeugen auf unterschiedlichen Routen. Gegen Mittag – der Ballon hatte die Region Meßkirch und eine Höhe von 18 500 Metern erreicht – riss das Signal der Radiosonde plötzlich ab. Es drohte der Verlust der Kapsel und somit aller Messdaten. Einige Stunden später konnten die Studierenden den Ballon aber per GPS-Tracker wieder orten: Er war nach einem etwa siebeneinhalb Stunden langen und rund 650 Kilometer weiten Flug bei Mikulov in Tschechien gelandet. Dort bargen Teammitglieder die intakte Kapsel am nächsten Morgen auf einem Feld.
Die folgende Auswertung der Messeinrichtungen an der Hochschule Offenburg ergab eine maximale Flughöhe von 34 678 Metern. Insgesamt bewegte sich der Ballon erstaunliche zwei Stunden auf etwa 34 500 Metern Höhe. „Einen Flug eines Wetterballons über so lange Zeit in einer Höhe von mehr als 34 000 Metern habe ich noch nie erlebt“, erklärte der betreuende Professor Dr. Dragos Saracsan. Eigentlich hätte der Ballon durch den sich verringernden Umgebungsdruck sowie die sich verändernde Dichte des Heliums beim Aufstieg in einer Höhe zwischen 34 und 35 Kilometern platzen müssen. Da die Dichte des Heliums und der Umgebungsluft sich bis zu dieser Höhe allerdings annähernd angeglichen hatten, war der Ballon in einen Schwebezustand übergegangen, also keine Höhenänderung mehr möglich. Erst die mechanische Belastung durch die Luftströmung und Schwingungen ließen ihn nach zwei Stunden schließlich doch platzen.
Zuvor hatten die Messeinrichtungen aber noch weitere interessante Daten während des Flugs aufgezeichnet: Der minimale Luftdruck betrug 3,98 Hektopascal (hPa) – zum Vergleich in Offenburg herrscht ein Luftdruck von um die 1000 hPa. Die tiefste Temperatur lag bei -52,6 Grad Celsius. Die maximale Geschwindigkeit des Ballons lag bei 150 Kilometern pro Stunde, sodass er statt der erwarteten 250 Kilometer eben die rund 650 Kilometer lange Strecke nach Tschechien zurücklegte.
Ein besonderes Augenmerk der Studierenden galt den während des Flugs aufgezeichneten CO2-Werten, denn das sogenannte Treibhausgas trägt am stärksten zu dem durch den Menschen verursachten Klimawandel bei. Wie schon bei vorangegangenen Versuchen fiel die CO2-Konzentration mit zunehmender Höhe zunächst, stieg jedoch in der Stratosphäre wieder an. Dieses besondere Phänomen hängt vermutlich mit den heftigen Waldbränden unter anderem im Amazonasgebiet zusammen, bei denen die Emissionen durch eine Kaminwirkung in diese Höhen getragen werden. Auch die anderen durchgeführten Messungen bestätigten die Erwartungen. Detaillierte Auswertungen laufen derzeit noch.
Fazit
Insgesamt war der Flug des Wetterballons ein voller Erfolg. Flugdauer und -weite haben alle sehr überrascht. Zudem zeigte sich, dass auch mit einfachen Geräten nachvollziehbare Messwerte erzielt werden können. Die Studierenden haben während des Projekts die Herangehensweise von Ingenieurinnen und Ingenieuren an Aufgaben und Probleme sowie die Umsetzung von im Studium erworbenen theoretischen Grundlagen in die Praxis gelernt.
Die Studierenden bei der Ausstattung der Messkapsel.
Der Ballonstart.