Einmal Gasometer, ins All und zurück

Meine lieben,
am 16.09.26 fand der jährliche Herbstausflug des Evang. Blinden- und Sehbehindertendienst Baden statt. Ich schreibe hier außer in meinen Jahresrückblicken selten darüber, obwohl wir in unseren Freizeiten und Ausflügen oft Inhalte behandeln, welche die Vorlieben und Themen des Sternenonkels so streifen.
Diesmal könnte das Thema für euch spannend sein, obwohl es kaum um Astronomie geht. Ich durfte auf diesem Ausflug einen Kurzvortrag vor dem Gasometer halten, den wir u. A. besuchten. Diesen Vortrag teile ich jetzt einfach gerne mal mit euch, weil er gut ankam, und sich sogar das Museumspersonal dazu gesellte zuhörte und tief beeindruckt war.
Also los:

Wenn Du gleich Dein Handy herausholst und feststellst, dass es hier drin plötzlich keinen Empfang mehr hat – dann ist Dein Handy wahrscheinlich nicht kaputt.
Wir stehen schließlich in einem ziemlich großen Metallbehälter.
Und so eine Metallhülle kann elektromagnetische Wellen abschirmen. Ein bisschen funktioniert das hier also wie ein Faradayscher Käfig.

Funktionsweise Gasometer

Wenn wir gleich in den Gasometer hineingehen, sieht man zunächst einmal ein ziemlich gewaltiges Stück Stahl.
Und vielleicht fragt sich der eine oder die andere: „Was hat man eigentlich früher mit so einem riesigen Ding gemacht?“

Nun, ein Gasometer war im Grunde ein Speicher für Gas. Und zwar kein Hochdruckbehälter, wie man ihn heute vielleicht von Gasflaschen kennt. Das Gas wurde hier mit relativ niedrigem Druck gespeichert.
Das Ganze funktionierte erstaunlich einfach.
Stellt euch eine riesige Stahlglocke vor, die in einem großen Wasserbecken steht. Diese Glocke konnte sich nach oben und unten bewegen. Wenn mehr Gas in den Behälter hineinströmte, hob sich die Glocke. Wenn Gas entnommen wurde, sank sie wieder ab.
Das Wasser sorgte dafür, dass das Gas nicht einfach unten aus der Glocke herauspfeift. Die Glocke tauchte mit ihrem unteren Rand in das Wasser ein – und dieses Wasser bildete die Dichtung.
Man hatte also einen riesigen, beweglichen Deckel auf einem Wasserbad.
Je mehr Gas drin war, desto höher stand der Deckel.
Das eigentliche physikalische Prinzip dahinter ist verblüffend simpel.
Gas kann man zusammen drücken, Wasser dagegen praktisch nicht. Und Wasser kann wunderbar abdichten, so lange der Rand der Glocke darunter bleibt.

In Pforzheim begann die Gasversorgung bereits 1853. Dieser Gasometer hier stammt von 1912 und fasste ungefähr 40.000 Kubikmeter Gas.
Das ist eine ganze Menge.
Und wenn man sich vorstellt, dass da nicht einfach ein paar Gasflaschen herumstanden, sondern eine riesige Stahlglocke in einem Wasserbecken auf- und abfuhr, bekommt man schon eine Ahnung davon, wie elegant alte Technik manchmal funktioniert hat.
Übrigens ist das, was wir heute hier sehen, nicht mehr ganz der ursprüngliche Gasometer. Die bewegliche Glocke ist in ihrer alten Funktion nicht mehr erhalten. Beim Umbau wurde unter anderem das ursprüngliche Dach aus Eisenplatten entfernt. Die historische Konstruktion blieb aber weitgehend erhalten.
Und heute wird hier überhaupt kein Gas mehr gespeichert.

Schulversuche

Ich finde das aufregend. Eine Glocke im Wasser, Gas hebt sie an. Da kommt der Sternenonkel gleich ins schwärmen und schwetzen.
Ich denke da an Versuche, die wir in der Schule gemacht haben.

Zum Beispiel mit einem Glas, einer Kerze und einer Schale Wasser.
Man stellt eine brennende Kerze in Wasser und stülpt ein Glas darüber.
Die Kerze brennt.
Dabei wird die Luft im Glas erwärmt. Irgendwann geht die Flamme aus. Die Luft kühlt wieder ab, und dadurch sinkt der Druck im Glas.
Das Wasser steigt in das Glas.
Der entscheidende Punkt ist: Außen drückt der normale Luftdruck stärker auf das Wasser als die Luft im Glas.
Die Atmosphäre schiebt also das Wasser hinein.
Und schon haben wir wieder unser altes Thema:
Druckunterschiede bewegen etwas.

Noch schöner wird es im Chemieunterricht.
Man kann ein Gefäß mit Wasser füllen, es unter Wasser umdrehen und dann einen Schlauch hineinführen. Wenn nun ein Gas entsteht und in das Gefäß geleitet wird, verdrängt es das Wasser.
Das Gas nimmt also den Platz ein, den vorher das Wasser hatte.
So konnte man beispielsweise Sauerstoff auffangen.
Wem das gelungen war, durfte dann in diesem reinen Sauerstoff Schwefel verbrennen. War cool.

Und dann gibt es noch meinen persönlichen Favoriten:
den Kartesischen Taucher.
Ein kleiner, hohler Körper schwimmt zunächst in einer mit Wasser gefüllten Flasche.
Drückt man auf die Flasche, steigt der Druck im Wasser.
Die eingeschlossene Luft im kleinen Taucher wird zusammengedrückt. Dadurch kann etwas mehr Wasser in den Taucher eindringen. Seine mittlere Dichte steigt.
Und plötzlich macht das kleine Ding:
Plumps.
Es sinkt.
Lässt man die Flasche wieder los, dehnt sich die Luft aus, verdrängt wieder Wasser – und der Taucher steigt.
Wenn man sich das einmal klargemacht hat, sind der Kartesische Taucher, das Sauerstoffglas, das Kerzenglas und dieser riesige Gasometer plötzlich gar nicht mehr so verschieden.
Immer wieder geht es um Gas, Wasser und Druck.
Nur die Dimensionen ändern sich.
Im Chemiesaal haben wir ein kleines Glas.
Hier stehen wir in einem Stahlgebäude von vierzig Metern Höhe.

Das Gaswerk

Zu einem Gasspeicher gehörte früher natürlich auch die Gasfabrik, das Gaswerk.
Das Gaswerk produzierte nämlich kontinuierlich Gas. Die Menschen verbrauchten es aber nicht gleichmäßig. Morgens war weniger los, abends wurde plötzlich überall Gas zum Beleuchten, später zum Kochen und Heizen gebraucht.
Das Gaswerk war die Fabrik – der Gasometer war das Lagerhaus.
Und gespeichert wurde damals sogenanntes Stadtgas. Das wurde zunächst aus Holz, später vor allem aus Kohle hergestellt.

Holzvergasung

Holz besteht vor allem aus Cellulose. Wird es unter Luftabschluss stark erhitzt, passiert ungefähr Folgendes:

Wasser verdampft.
Die organischen Moleküle zerfallen.
Es entstehen Gase und Dämpfe, darunter Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Methan und verschiedene Kohlenwasserstoffe.
Übrig bleibt Holzkohle.
Außerdem entstehen Teer und andere kondensierbare Stoffe.

Aus Steinkohle

Das Prinzip ist ähnlich. Kohle wird in einer Retorte bei hohen Temperaturen erhitzt, ebenfalls weitgehend ohne Sauerstoff. Man spricht von Kohlevergasung bzw. bei der klassischen Stadtgasherstellung von Kohlevergasung durch trockene Destillation.
Dabei entstehen gleich mehrere Produkte:
Das Gas ist das sogenannte Kohlengas und enthält vor allem:

Wasserstoff
Methan
Kohlenmonoxid
kleinere Mengen anderer Gase

Und genau dieses Gas wurde dann als Stadtgas in die Leitungen geschickt.

Koks bleibt als fester Rückstand übrig.

Das Gaswerk auf dem Auto

Gerade während des Zweiten Weltkriegs waren Holzgasfahrzeuge in Deutschland und anderen europäischen Ländern ziemlich verbreitet. Ende des Krieges gab es in Deutschland schätzungsweise Hunderttausende solcher Fahrzeuge.
Man tankte tatsächlich Holz.
Allerdings nicht einfach irgendwelche Scheite aus dem Kamin.
Das Holz wurde speziell vorbereitet, getrocknet und auf eine ziemlich genau passende Größe zugeschnitten. In Deutschland sprach man von „Tankholz“. Typischerweise waren das handliche Buchenholzstücke, etwa 10 cm lang.
Beim Tanken klang das dann ungefähr so:
„Guten Tag, einmal volltanken bitte.“
„Benzin oder Diesel?“
„Nee, drei Säcke Buche.“

Der „Tank“ war ein kleiner Holzofen
Hinten oder vorne am Fahrzeug saß ein ziemlich großer Holzvergaser – äußerlich oft ein zylindrischer Metallbehälter. Darin wurde trockenes Holz unter Sauerstoffmangel vergast.
Das Prinzip war ungefähr:
Holz → Hitze → Holzgas → Reinigung/Kühlung → Motor
Das entstandene Gas enthielt unter anderem Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Methan und konnte dann einen entsprechend angepassten Verbrennungsmotor antreiben.
Ein Holzgasauto war gegenüber einem Benziner deutlich umständlicher:

Der Generator musste zunächst angeheizt werden.
Das Holz musste trocken und passend zerkleinert sein.
Der Generator erzeugte nicht sofort Gas.
Das Gas musste gekühlt und von Staub und Teerbestandteilen gereinigt werden.
Die Motorleistung war geringer.
Die ganze Anlage war schwer und sperrig.

Ein historisches Beispiel gibt an, dass ungefähr 3 kg Holz etwa die Energiemenge von einem Liter Benzin im Motorbetrieb ersetzen konnten.
Heute sind wir da sauberer, aber leider nicht frei vom Treibhausgas Co2

Erdgas

Erdgas besteht im wesentlichen aus Metan und kommt aus Lagerstätten aus der Erde.
Es verbrennt sehr sauber
Da es geruchlos ist, ist ihm ein Geruchstoff zugesetzt. Wenn es also nach Gas riecht, dann riecht man sein Deo.

Und hier noch ein Funfact: zu Helium
Unser beliebtes Ballongas Helium wird oft aus Erdgas durch Fraktionierung gewonnen.
Erdgas wird so lange abgekühlt, bis alles außer dem Helium gefroren ist.
Keine gute Idee, Helium zu verschwenden, weil es ins Weltall abhaut und verloren ist.
Wir brauchen es aber z. B. für die Kühlung der Magnete im MRT.

Und jetzt passt auf.

Wenn der Sternenonkel schon beim Helium ist, dann können die Sterne nicht mehr weit sein.
Ich komme vom Gasometer über das Gaswerk schneller zu Astronomie, als andere Menschen von der Haustür bis zum Briefkasten.
Denn wenn wir schon über Gaswerke reden, müssen wir natürlich auch über Karlsruhe reden.

Auch Karlsruhe hatte Gaswerke. Eines davon war das ehemalige Gaswerk Ost.
Und jetzt kommt die schöne Pointe:
Früher wurde dort Gas hergestellt, damit die Menschen nachts etwas sehen konnten.
Heute befindet sich dort ein Planetarium – damit die Menschen Dinge sehen können, die ein kleines bisschen weiter entfernt sind und nur nachts sich zeigen…
Wer mal in Karlsruhe vorbei kommt, sollte unbedingt beim Planet-KA vorbei schauen. Wenn ihr Glück habt, trefft ihr mich dort.

Urwaldmond

Machen wir noch kurz einen kleinen Abstecher ins All, um die Brücke zu unserer Ausstellung zu schlagen, weil es einfach schön ist.
Wenn man an Urwald denkt und gleichzeitig ein bisschen Science-Fiction im Kopf hat, dann landet man als alter StarWars-Fan natürlich irgendwann bei Endoor.
Dem Waldmond aus Die Rückkehr der Jedi-Ritter, dem ursprünglichen dritten Teil.
Endor ist kein Planet, sondern Ein ziemlich großer Urwaldmond, der einen Gasriesen umkreist.
Die Alianz, keine Ahnung wie, bezieht Energie aus ihm, um ihren neuen Todesstern zu bauen.
Luke Skywalker überwindet den Imperator und seinen zur dunklen Seite der Macht übergelaufenen Vater, Darth Vade; die Jediritter kehren zurück…
Und genau das finde ich an dieser Stelle so schön: Wir kommen vom Gasometer über das Gaswerk zum Planetarium, vom Planetarium zu den Himmelskörpern – und plötzlich stehen wir auf einem Waldmond in einer weit, weit entfernten Galaxis.

Wir gehen jetzt in einen Urwald hinein,
und zwar direkt hier im Gasometer .
und tauchen ein in den Urwald Amazoniens, der faszinierenden Welt des tropischen Regenwaldes.
Und wer weiß …
Vielleicht entdecken wir dort ja doch noch einen kleinen Ewok.

Kleine Moral von der Geschicht

So mancher mag sich fragen:

Wieso gehen blinde Menschen in eine absolut visuelle Ausstillung? Da haben die doch eh nichts davon?

In gewisser Weise stimmt das auch, zumindest dann, wenn man keine Führung hat. Es war quasi eine Notlösung, weil etwas anderes, was geplant war, ins Wasser fiel.
Ehrlich gesagt, machte auch ich mir diese Sorgen. Deshalb entschied ich mich u. A. für diesen einführenden Vortrag, damit es im schlimmsten Fall etwas gäbe, wovon blinde Besucher:innen etwas haben.
Aber es kam dann zum Glück anders.
Da wir die Bilder nicht sehen konnten, mussten wir uns zwaf vieles von unseren Begleitpersonen beschreiben lassen,
aber eindrücklich bombastisch waren die Urwaldgeräusche.
Da quakte links der Frosch, Insekten flogen scheinbar um einen herum, ein riesiges Gewitter ging nieder und überall zwitscherte es. Und das alles in einen wunderbaren Klangteppich eingebettet.
So etwas kennt man höchstens von Pink Floyd oder ähnlich psychodelischen Gruppen. Früher hätten wir davor einen dicken … geraucht.
Vor allem in unteren Stock des Gasometers war dieses Hörerlebnis gigantisch. Alleine dafür hat es sich schon gelohnt, dort mal rein zu gehen.
Fazit: Sage niemals, dass sich etwas für jemanden nicht lohnt, wenn Du es nicht weißt.

Wer mein Buch gelesen hat erinnert sich vielleicht daran, dass ich von einem sehr schwer eingeschränkten Rollstuhlfahrer berichtete, dessen Betreuer dringend davon abrieten, ihn mit auf meine Astronomie-Freizeit zu nehmen. Er war aber so glücklich, weil er für uns den großen Modellglobus und das Planetenmodell kurbeln durfte.
Nochmal
Sage niemals im vorhinein, etwas würde jemandem nichts bringen. Du weißt es nicht…
Und jetzt zum Schluss Hier noch ein Link zu einer spannenden Sendung über den Regenwald.
https://www.deutschlandfunkkultur.de/sozialwissenschaftlerin-maritta-koch-weser-von-den-menschen-im-urwald-lernen-dlf-kultur-cba70011-100.html