Kraft im Nichts

Wenn in einem Raum ein deutlich geringerer Luftdruck herrscht als sonst, handelt es sich um ein Vakuum. Das kann im Alltag ziemlich nützlich und praktisch sein

Ständig sind wir von ihr umgeben, wir sehen sie aber nicht: die Luft. Die ist ein Gemisch aus Gasen wie etwa Sauerstoff. Den brauchen wir zum Atmen. Diese Gase bestehen aus kleinen Teilchen, die sich rasch bewegen.

Sie drücken dabei gegen alles, was ihnen in den Weg gerät. So erzeugen sie einen sogenannten Luftdruck. Der Luftdruck ist für die Wissenschaft wichtig und lässt sich mit Versuchen erforschen.

„Das geht, indem man Luft aus einem hohlen Körper entfernt“, erklärt die Physikerin Adelheid Sommer. Man saugt die Luft zum Beispiel heraus. Ist ein hohler Körper luftleer, nennt man diese Leere auch Vakuum. In einem Vakuum sind fast alle gasförmigen, flüssigen und festen Teilchen verschwunden. So ein Vakuum erzeugte der Forscher Otto von Guericke schon vor mehr als 350 Jahren.

Er presste zwei große Eisenschalen zu einer Kugel zusammen und entfernte die Luft aus ihr. „Dabei stellte er fest, dass die Kugelhälften so stark aneinander klebten, dass sie selbst 14 Pferde nicht wieder auseinanderziehen konnten“, erzählt die Fachfrau.

Erst als wieder Luft in die Kugel strömte, fielen die beiden Einzelteile auseinander. Doch was hat die Halbkugeln zusammengehalten? Adelheid Sommer erklärt es: „Sind die zwei Halbkugeln getrennt, ist der Luftdruck auf sie gleich groß. Setzt man aber die zwei Halbkugeln aneinander und entfernt die Luft heraus, so entsteht im Innenraum ein Vakuum.“Zwischen der Innenseite und Außenseite der Kugel herrscht dann ein Druckunterschied.

Innen ist der Luftdruck geringer als außen. Der Luftdruck, der an den Kugelschalen von außen wirkt, ist so stark, dass man sie nur mit sehr großer Kraft trennen kann.

Viele Wissenschaftler haben sich seitdem mit dem Vakuum beschäftigt. Heute wissen wir: In einem Vakuum kann kein Mensch, kein Tier und keine Pflanze überleben. Es fehlt der Sauerstoff zum Atmen.

Das hat aber auch Vorteile. So werden etwa Lebensmittel luftdicht verpackt, damit sie länger halten. Denn je weniger Luft in der Verpackung ist, desto weniger Bakterien können darin überleben.

Auch sonst im Alltag nutzen wir das Vakuum: etwa beim Staubsaugen. Der Staubsauger funktioniert, indem in seinem Inneren ein Vakuum erzeugt wird. Der Luftdruck von außen drückt dann über den Schlauch den Schmutz in ihn hinein.

Etwas Ähnliches geschieht auch in unserem Körper. Weil der Druck in der Lunge geringer ist als der Luftdruck außerhalb, können wir frische Atemluft in unsere Lunge befördern.