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Physik im Kontext

Überleben in der Tiefsee Auf dem Weg in die Tiefsee Ein Leben für die Physik

Historisches Arc hiv Krupp

Historisches Arc hiv Krupp

Die Kugel auf der Drehbank bei Krupp. Gut erkennbar

sind der breite Mittelring und eine Kugelhaube.

Kontrolle der Tauchkugel bei Krupp. Gut sichtbar die

beiden Klebefugen. Vorn links Jacques Piccard.

Dankschreiben Jacques Piccards vom 24. Januar 1960 an die Firma

Krupp in Essen, den Hersteller der zweiten Tauchkugel:

„Dank Ihrer hervorragenden Arbeit sind wir elftausend Meter in vollkommener

Sicherheit getaucht.

Beste Grüße Jacques Piccard“

„Das Boot hätte sich an einer alten Kanone oder an einem Geschützturm verhaken

können. Dann hätte es keine Rettung gegeben.“

Jacques Piccard zu einer Schweizer Zeitung

Das Überleben in der Tiefe des Marianengrabens war

nur möglich dank der von Auguste Piccard eigens dafür entwickelten

Tauchkugel. Seine Ballongondel für die Stratosphäre

diente ihm dabei als Vorbild. Die Kugel war das

Kernstück des Tauchbootes und der einzige Raum, der dem

enormen Druck von über 1 000 bar in fast 11 000 m Tiefe ausgesetzt

war. Das entsprach einer ungeheuren Last von ungefähr

1 000 kg pro Quadratzentimeter. Für die Trieste hatte man zwei

Kugeln gebaut: Die erste, zweiteilige Kugel aus hochfestem

und korrosionsbeständigem Nickel-Chrom-Molybdän-Stahl

wog 10 t und wurde 1953 im Stahlwerk der italienischen

Stadt Terni gefertigt. Ihre Wand war 9 cm dick und um die

Luken auf 15 cm verstärkt. Dadurch wurden Tauchtiefen bis

6 000 m möglich. Weil Piccard noch größere Tiefe anstrebte,

wurde später eine zweite Kugel gebaut. Mit ihr konnten die Forscher

fortan die größten Tiefen der Weltmeere erkunden.

Den Auftrag für den zweiten Druckkörper erhielt 1958 die

später mit der Thyssen AG fusionierte Firma Krupp in Essen.

Im Gegensatz zum ersten Druckkörper bestand die Krupp-

Kugel aus drei Teilen: zwei Kugelhauben und einem Mittelring.

Die drei Segmente wurden mit dem Epoxidharz Araldit

verklebt und mit Kautschuk abgedichtet. Nach nur fünf Monaten

war die Kugel fertig. Sie hatte einen Außendurchmesser

von 2,18 m und wog 13,5 t. Mit einer Wandstärke von 12 cm,

um die Luken sogar 18 cm, wäre sie erst in einer unglaublichen

Tiefe von über 20 km zerdrückt worden. Ein Frachter

transportierte 1959 das wertvolle Stück von Hamburg über

den Atlantik durch den Panamakanal nach San Diego an der

kalifornischen Pazifikküste. Der Schwimmkörper war bereits

einige Monate zuvor in den USA angekommen.

Die Trieste mit der Krupp-Kugel bei der Verladung auf einen Frachter der Navy am 7. September 1959 für den Transport zur Insel Guam.

Gut erkennbar sind die zwei Ballastsilos links und rechts der Kugel sowie das viereckige Fenster des Einstiegsschachts.

Um die 13,5 t schwere Tauchkugel tragen zu kön- Das Sinken und Steigen im Marianengraben vernen,

wurde ein größerer Auftriebskörper benötigt. lief nicht gleichmäßig. Mit zunehmender Tiefe stieg

Das bisherige Volumen seiner Benzinbehälter war für der Druck, während die Temperatur von ungefähr

die neue und schwerere Kugel zu klein. Er wurde deso

o

30 C an der Oberfläche auf fast 0 C am Meereshalb

in San Diego auf fast 18 m verlängert. Dadurch boden sank. Dadurch erhöhte sich die Dichte des

stieg das Volumen der Benzinkammern auf knapp Benzins und sein Volumen nahm ab. Dem wirkte die

3

130 m . Seine Breite von 3,50 m blieb dabei unver- Erwärmung durch adiabatische Kompression entändert.

Der Auftriebskörper bestand aus Stahlblech gegen. Letztlich schrumpfte das Volumen des Benmit

einer Wandstärke von lediglich 0,5 cm und hatte zins bis zur Maximaltiefe um immerhin 13 %. Durch

ein Leergewicht von 15 t. Mit allen Geräten und Ballast eine Öffnung auf der Unterseite konnte Meerwasser

wog die Trieste ohne Benzin ungefähr 50 t.

nachfließen, wodurch sich das Gewicht des Bootes

Der Auf- und Abstieg wurde wie beim Ballon über erhöhte. Auf diese Weise waren Innen- und Außenbesagten

Ballast gesteuert. Neben Wasser nahm druck stets ausgeglichen. Das Benzin konnte atmen.

man deshalb auch 16 t Eisenschrot mit an Bord. Er Damit das Boot nicht zunehmend schneller sank,

befand sich in zwei Silos, die durch Elektromagnete warf Piccard etwa alle 1 000 m ungefähr eine Tonne

verschlossen waren. Das System galt als besonders Ballast ab. Beim Aufsteigen verlief dieser Vorgang

sicher, denn die Magnete standen dauerhaft unter umgekehrt: Das Benzin dehnte sich aus und ver-

Strom. Bei Stromausfall hätte sich die Ballastschleuse drängte dadurch einen Teil des schweren Salzwasvon

selbst geöffnet und den Eisenschrot freigegeben. sers aus den Tanks. Das Boot wurde leichter. Zum

Dieses Prinzip einer sich selbst regulierenden Sicher- Ausgleich ließ der Pilot ähnlich wie beim Ballon

heitsvorkehrung funktionierte sehr zuverlässig.

Benzin ab. So ging der Aufstieg bis zur Oberfläche.

Corbis/ Bettmann

Der Konstrukteur

Mit dem Namen Piccard sind bedeutende wissenschaftliche

und technische Leistungen verbunden. Der

Schweizer Forscher Auguste Piccard (1884–1962) studierte

Physik an der Eidgenössischen Technischen Hochschule

(ETH) in Zürich. Einstein war zu dieser Zeit sein

Kommilitone. Sie kannten sich darüber hinaus auch von

den damals berühmten Solvay-Konferenzen in Brüssel.

Später ernannte man Piccard zum Professor für Physik

an der ETH in Zürich. Im Jahre 1922 folgte er einem Ruf

als Professor an die Universität Brüssel, wo er bis zu seiner

Emeritierung im Jahre 1954 lehrte. Piccard war zeit

seines Lebens ein leidenschaftlicher Konstrukteur von

Hochpräzisionsinstrumenten. So baute er u. a. ein Messgerät

für schwache Radioaktivität und den zu jener Zeit

genauesten Seismografen. Auch die Geräte für seine

Ballonaufstiege und für die Tiefseefahrten entwickelte

Piccard stets mit äußerster Präzision. Er nannte seine

Vorhaben „exakte Abenteuer“. Der Nobelpreisträger Hendrik

A. Lorentz bezeichnete Piccard deshalb respektvoll

als „die folgende Dezimalstelle“.

Auguste Piccard beim Prüfen einer Luke aus Plexiglas

für den Druckkörper der Trieste. Sie hatte einen

Außendurchmesser von 40 cm und eine Dicke von

18 cm. Die Belastbarkeit der Luken war lange Zeit ein

ungelöstes Problem, da Mineralglas nur eine Bruchsicherheit

bis etwa 1 000 m Tiefe bot. Erst mit der

Erfindung des Plexiglases im Jahre 1930 durch Otto

Röhm eröffnete sich eine zuverlässige Alternative.

Blick auf die originale Trieste im Marinemuseum in Washington mit der Krupp-Kugel. Gut erkennbar sind auch die beiden Ballastsilos vor und

hinter der Kugel. Ein Erprobungsguss dieser Kugel mit vielen Originalgeräten kann im Deutschen Museum in München besichtigt werden.

Corbis/ Bettmann

Andrew Preston/ flickr

Immo Kadner

In die Welt der

Tiefsee

Piccard und seine Trieste

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Bildungseinrichtungen. Besondere Sorgfalt haben wir auch auf die Auswahl und Anordnung der Fotos gelegt. Die farbige und attraktive Gestaltung des Materials ist Teil des Konzeptes. Auch aus diesem Grund

müssen wir das Kopieren ausdrücklich untersagen. Der Abdruck der Fotos auf dieser Seite erfolgte mit freundlicher Genehmigung der Alfried Krupp von Bohlen und Halbach-Stiftung Essen.

Bücher: Videos und Audios: Danksagung: Impressum:

Dieminger/Jeanneret: Piccard. Pioniere ohne Grenzen. Frankfurt 2014 Teisserenc, Piccard und die Erdatmosphäre. Meilensteine der Naturwissenschaft und Technik An der Entstehung dieses Informationsmaterials haben mehrere Personen mitgewirkt.

Autor, Herausgeber und Redaktion: Immo Kadner, Berlin

Piccard, Auguste: Über den Wolken. Unter den Wellen. Frankfurt 1954 A u g u s t e Piccard geboren, Pionier der Extreme: Hörsendung vom 28.01.2011. Radio Bayern 2. Mein besonderer Dank geht an Herrn Dr. Sigurd Hess von der Deutschen Gesellschaft

Lektorat: Danny Kühner, Stuttgart

Piccard, Jacques: Logbuch aus der Meerestiefe. Frankfurt 1979 Rolex presents: The Trieste's Deepest Dive (engl.): www.youtube.com für Schiff-fahrts- und Marinegeschichte e. V. sowie Herrn Dr. Christian Sicka vom

Bestellungen: info@NaWiSchool.de

Piccard, Jacques: Zur tiefsten Tiefe. Wiesbaden 1962 ROLEX History: 1960 Bathyscaph Trieste Rekord Dive (engl.): www.youtube.com Deutschen Museum München für ihre fachliche Beratung und ihre Hinweise zum Text.

Foto Titelseite : Thomas J. Abercrombie/National Geographic Creativ

Tauchfahrt zum tiefsten Punkt der Erde: www.youtube.com/watch?v=at6dlf9dZdw Die Trieste auf dem Rückweg vom Challenger-Tief, Januar 1960

© Immo Kadner, Berlin 2016

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