Griff nach den Sternen: Die Backpulver-Rakete hebt ab

Die sprichwörtliche “Raketenwissenschaft” ist im Grunde recht simpel. Eine Rakete ist schließlich nichts weiter als eine Röhre mit einer Düse am unteren Ende, durch die ein Treibgas ausströmt und die Rakete so beschleunigt. Mit ein paar haushaltsüblichen Zutaten könnt ihr eure eigene funktionsfähige Rakete bauen und abheben lassen.

Und so wird es gemacht:

Wie bei einer ESA- oder NASA-Rakete benötigt ihr drei Komponenten für euren Vorstoß in den Weltraum: eine Rakete, Raketentreibstoff, eine Startrampe.

1. Als Raketenkorpus dient eine möglichst leichte PET-Flasche (0,5 l Volumen) mit Schraubdeckel. In den Deckel bohrt ihr genau im Zentrum mit einer dicken Nadel oder einem dünnen Schraubenzieher ein 3 bis 4 mm breites Loch, welches ihr mit einem dünnen Hölzchen (Zahnstocher) verschließt, an das ihr eine Schnur gebunden habt. Das Loch ist die Raketendüse, und die Schnur ist euer Auslöser für den Raketenstart. Damit euer Konstrukt wie eine Rakete aussieht und eine möglichst gerade Flugbahn hat, bekommt die Rakete ein Leitwerk und eine Raketenspitze aus festem Papier, die ihr mit Klebeband so an der Plastikflasche befestigt, dass die Rakete aufrecht steht und die Düse nach unten zeigt.
2. Als Raketentreibstoff dient eine Mischung aus 10,6 g Natron (aus dem Drogeriemarkt, alternativ könnt ihr auch Backpulver verwenden) und 50 ml Essigessenz (gibt’s im Supermarkt; ihr könnt die 50 ml auch als 50 g abwiegen, denn sowohl Wasser als auch Essigsäure besitzen eine Dichte von ziemlich genau 1 g / ml). Damit sich das Treibgas erst im Inneren der Rakete entwickelt, wickelt ihr das Natron in ein möglichst kleines Stück Frischhaltefolie ein (Achtung: das Paket muss noch durch den Flaschenhals passen).
3. Als Startrampe dient ein großer Blumentopf (oder ein Ring aus mehreren Blumentöpfen); durch das Loch in der Mitte fädelt ihr die Zündschnur und verlegt sie so, dass ihr mit einer Armlänge Abstand das Hölzchen aus dem Loch herausziehen könnt. Am besten übt ihr das ein paarmal mit der leeren Rakete.

Der Countdown läuft:

Jetzt wird es ernst. Ihr füllt die Essigessenz in die Rakete und schiebt das Päckchen mit Backpulver hinterher. Nun kommt der Deckel auf die Flasche und die Düse wird mit dem Zündschnur-Hölzchen verschlossen. Nach einiger Zeit dringt der Essig in das Innere des Natron-Päckchens vor und setzt Kohlendioxid frei. Wer ungeduldig ist, kann den Vorgang durch Schütteln der Rakete beschleunigen.

​Sobald die Reaktion des Treibstoffs begonnen hat, stellt ihr die Rakete vorsichtig auf die Startrampe. Nach 1 bis 2 Minuten ist die Reaktion beendet und eure Rakete hat einen ausreichend großen Gasdruck aufgebaut, um abzuheben. Zieht jetzt ruckartig das Hölzchen aus der Düse, um die Rakete zu starten.

Achtung:

Die Rakete zieht einen Strahl aus natronhaltigem Essigwasser hinter sich her, der auf keinen Fall in eure Augen kommen sollte. Davor schützen ein ausreichender Abstand und eine Brille. Falls ihr doch einen Spritzer abbekommt, wascht die Augen sofort mehrere Male mit viel Wasser aus.

Bei der großen Schwester eurer Backpulver-Rakete, der Ariane-Rakete der ESA, kommt übrigens hocherhitzter Wasserdampf aus der Düse, der durch die Reaktion von flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff entsteht. Dieser Treibstoff hat eine wesentlich höhere Energiedichte als das hier verwendete Natron-Essig-Gemisch und schafft es, eine viele Tonnen schwere Rakete so stark zu beschleunigen, dass sie eine geostationäre Umlaufbahn in ca. 36.000 km Höhe erreicht.

Aus: Kathrin Degen, Chemische Spielereien, ISBN 978-3-527-35036-0