Wie explodiert eine Silvesterrakete?

Das Knallende Geheimnis: Wie Silvesterraketen in den Himmel schießen

Silvester, die Nacht der tausend leuchtenden Sterne – aber wie schaffen es diese kleinen Raketen überhaupt, so spektakulär in den Himmel zu steigen und dort zu explodieren? Hinter dem scheinbar simplen Feuerwerk steckt eine faszinierende chemische Reaktion und Physik, die wir uns genauer ansehen wollen.

Der Schlüssel zum Verständnis liegt im Prinzip von Actio und Reactio, dem dritten Newtonschen Gesetz: Jede Aktion erzeugt eine gleich große und entgegengesetzt gerichtete Reaktion. Eine Silvesterrakete ist im Wesentlichen eine kleine, kontrollierte Explosion in einem geschlossenen System.

Im Inneren der Rakete befindet sich ein Treibladungssatz, eine Mischung aus verschiedenen chemischen Substanzen. Diese Substanzen, typischerweise Oxidationsmittel (wie Kaliumnitrat oder Kaliumperchlorat) und Brennstoffe (wie Holzkohle oder Schwefel), sind so aufeinander abgestimmt, dass sie bei Zündung eine exotherme Reaktion eingehen – eine Reaktion, die Wärme freisetzt. Diese Wärme führt zur schnellen Bildung großer Mengen an heißen Gasen.

Diese Gase benötigen Platz und dehnen sich explosionsartig aus. Da sie aber in dem relativ kleinen und festen Raketenkörper eingeschlossen sind, üben sie einen immensen Druck auf dessen Boden aus. Dieser Druck wird durch die engen Düsen am unteren Ende der Rakete konzentriert, was zu einem starken, nach unten gerichteten Ausstoß der heißen Gase führt.

Genau hier greift das Newtonsche Gesetz: Die nach unten gerichtete Aktion (Ausstoß der Gase) erzeugt eine gleich große und entgegengesetzt gerichtete Reaktion – den Schub, der die Rakete mit großer Geschwindigkeit nach oben treibt. Die steile Flugbahn wird durch die gezielte Ausrichtung der Düse und die Kraft des Gasstroms bestimmt.

Am Höhepunkt ihrer Flugbahn zündet ein weiterer, separat angeordneter Satz, der Sternkörper, der in der Regel aus verschiedenen pyrotechnischen Mischungen besteht. Diese Mischungen enthalten neben Brennstoffen und Oxidationsmitteln auch Metallsalze, die für die leuchtenden Farben verantwortlich sind. Die Explosion des Sternkörpers zerstäubt diese brennenden Partikel, die in der Luft verglühen und so das farbenfrohe Schauspiel erzeugen. Die spezifische Zusammensetzung der Sternkörper bestimmt die Farbe (z.B. Strontium für Rot, Barium für Grün, Kupfer für Blau).

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Aufstieg und die Explosion einer Silvesterrakete auf einer präzise abgestimmten Kombination aus chemischen Reaktionen und physikalischen Prinzipien basiert. Es ist ein faszinierendes Beispiel für die Anwendung von Chemie und Physik, das uns jedes Jahr aufs Neue in seinen Bann zieht. Natürlich sollte man die faszinierende Technik der Silvesterraketen nur aus sicherer Entfernung und unter Beachtung der Sicherheitsbestimmungen bewundern.