Luft: das Element ohne Eigenschaften

„Du bist Luft für mich“, sagen wir geringschätzend, wenn wir mit einer Person absolut nichts zu tun haben wollen. Das liegt einerseits natürlich auf der Hand, denn man kann Luft weder sehen, noch schmecken, noch hören oder riechen – und angreifen kann man sie auch nicht. Und andererseits ist der Satz dennoch grundfalsch: Denn was wären wir Menschen ohne Luft – und auch Tiere und Pflanzen brauchen sie ständig, um zu überleben. Aus gegebenem Anlass gehen wir kurz in die Luft! 

Während wir ohne Nahrung mitunter wochenlang auskommen können,  überleben wir ohne Wasser nur wenige Tage. Ohne Luft hingegen schaffen wir Menschen es gerade mal wenige Minuten. Ein kurzer Test unter Wasser – ein einminütiger Tauchversuch reicht da vollkommen – beweist das eindrücklich.

Luft – ein glücklicher Zufall

Dass wir auf der Erde überhaupt Luft haben, verdanken wir dem Zusammenspiel einiger günstiger Faktoren, die das Leben auf der Erde erst möglich gemacht haben. Denn vor rund 4,5 Milliarden Jahren bestand die Erdatmosphäre aus heißem Wasserdampf, Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff – ein für Mensch und Tier tödliches Gemisch. Erst als die Erdtemperatur unter den Siedepunkt von Wasser absank, verflüssigte sich der Wasserdampf, verwandelte sich in Meere und nach und nach reicherte sich die Atmosphäre mit Kohlendioxid und Stickstoff an. Langsam entstand das, was wir heute als Luft bezeichnen. Sie besteht aus rund 78 % Stickstoff, 21 % Sauerstoff – den kleinen Rest machen das Edelgas Argon, Kohlenstoffdioxid und andere Gase und Partikel (zum Beispiel Staub, Sand und Meersalz) aus. In diesem Gasgemisch, auch Aerosol genannt, ist vor allem der Sauerstoff zur Atmung und Verbrennung im Stoffwechsel lebensnotwendig – und zwar für alle Lebewesen, die Luft über die Lunge aufnehmen können.

Das Lebensmittel über, um und in uns

Die Erdatmosphäre wird in unterschiedliche Schichten eingeteilt und reicht vom Boden ca. 1000 Kilometer bis zum Beginn des Weltraums. Der eigentliche Luftraum macht davon rund 100 Kilometer aus. Bei einer Luftdichte von 1,3 kg/m3 lasten also etwa 10.000 kg Luft auf einem Quadratmeter Bodenfläche – ein ordentlicher Luftdruck, dem wir täglich auf der Erde standhalten müssen. Zugleich ist die große Menge an Luft aber auch unser Glück, denn wir verbrauchen viel davon: 15.000 Liter Luft pumpen wir täglich in unsere Lungen – und auch wieder hinaus. Dazu müssen wir 20.000 bis 30.000 Mal pro Tag atmen – wie man so schön sagt: Luft holen.

Und jetzt: Tief durchatmen!

Die Atmung ist ein komplexer Vorgang: Wenn wir Luft einsaugen, strömt sie durch die Nase und den Mund in den Rachen und Kehlkopf – und von dort weiter durch die Luftröhre in die Lunge zu den Bronchien. Experten empfehlen übrigens, durch die Nase einzuatmen, da Staub und Schmutz in den Nasenhärchen hängen bleiben und zusätzlich auf der Schleimhaut ausgefiltert werden. Außerdem wird die Luft dadurch erwärmt und befeuchtet – und die Lunge kann die Luft besser verarbeiten. An den Bronchien sitzen über 300 Millionen feinste, gut durchblutete Lungen-Bläschen, die den Sauerstoff aus der Luft abziehen und weiter an das Blut abgeben. Diesen Vorgang nennt man „äußere Atmung“. Danach folgt die sogenannte „innere Atmung“: Über den Blutkreislauf wird der Sauerstoff zu den Körperzellen befördert, wo er Nährstoffe verbrennt und zu Energie umwandelt. Wie bei jeder Verbrennung entsteht auch hier Kohlendioxid, das über das Blut abtransportiert und über die Lunge an die Umgebungsluft abgegeben wird. Kurz gesagt: Bei der Atmung filtern wir rund 4 % Sauerstoff aus der Luft und geben Luft, die mit Kohlendioxid angereichert ist, als Abgas wieder ab.

Bewegung an der frischen Luft

Man bemerkt es in abgestandener, alter oder stark verschmutzter Luft: Die Konzentration lässt nach, Kopfweh macht sich bemerkbar, man wir müde und abgeschlagen, beginnt zu gähnen – manch einer wird sogar aggressiv und unleidlich. Da hilft nur eine Frischluftdusche, die in unseren Breiten zum Glück nie allzuweit entfernt ist. Frische Luft wird als kühle, schadstoffunbelastete – und aus einer natürlichen Umgebung stammend definiert. Ein kurzer Waldspaziergang und tiefes Ein- und Ausatmen wirken hier Wunder, um den Blutkreislauf auf Vordermann zu bringen und Hirn, Organe und Muskeln mit frischem Sauerstoff zu versorgen. In Verbindung mit der Bewegung steigt auch die Stimmung – und schon können wir mit den Belastungen des Alltags viel besser umgehen. Besonders Bergluft soll eine sehr regenerative Wirkung haben: die dünne und trockene Luft in der Höhe und die verstärkte Sonneneinstrahlung erzeugen ein sogenanntes Reizklima, das die körpereigenen Abwehrmechanismen stärkt. Einige Studien legen nahe, dass das Lebensalter mit zunehmender Wohn-Höhenlage steigt. Vielleicht mit ein Grund, warum im stark luftverschmutzten Peking säckeweise Bergluft verkauft wird.

Der lange Kampf gegen die Luftverschmutzung

So angenehm frische, saubere und unbelastete Luft ist, so häufig kommt leider immer noch das Gegenteil vor – vor allem in den städtischen Ballungsräumen und nahe von großen Industrieanlagen. Manch einer erinnert sich noch an den Sauren Regen, den man in den 1970er Jahren für das Waldsterben verantwortlich gemacht hat. Der Grund dafür waren hohe Schwefeldioxid- Konzentrationen in der Luft, oft auch von weit her durch den Wind herangeweht. Seit damals gibt es viele Anstrengungen und Maßnahmen, um europaweit die Luftschadstoffe zu reduzieren. Dennoch wird auch heute noch die Gesundheit von Mensch und Natur vor allem durch Feinstaube, Ozon und Stickstoffoxide beeinträchtigt. In Europa ist die Zahl der Todesopfer durch Luftverschmutzung höher als die Zahl der Opfer von Verkehrsunfällen – und laut Weltgesundheitsorganisation sterben weltweit rund 8 Millionen Menschen jährlich an den Folgen von Luftverschmutzung. Hauptverantwortlich für schädliche Emissionen in der Luft sind Straßenverkehr, Industrie und Hausbrand. Daher regelt seit einigen Jahren in Österreich das „Immissionsschutz-Gesetz Luft“ die Maßnahmen und Bewusstseinsbildung zur Schadstoffreduktion. Im Wesentlichen geht es dabei um den verstärkten Einsatz von Partikelfiltern bei Dieselantrieben, Tempolimits (z.B. der bekannte IG-L 100er auf den Autobahnen), den Ausbau des öffentlichen Verkehrs, die Vermeidung von unnötigen Autofahrten, Filter in Industrieanlagen und den bewussten, energieschonenden Einsatz von Heizung und Strom in Privathaushalten.

Mit Auftrieb durch die Lüfte

Aber auch in der Luft selbst, im Flugverkehr, setzt man neuerdings auf treibstoffschonendere Antriebsarten und Flugzeugtypen. Solar- und Elektromodelle gehen schon in Serie – und auch große Passagiermaschinen werden mit leiseren, Treibstoff sparenden Antrieben ausgeliefert. Bleibt nur noch die Frage, warum fliegt eigentlich ein tonnenschweres Flugzeug – und warum bleibt es oben, obwohl es gerade im Landeanflug manchmal in der Luft zu stehen scheint? Der Grund dafür ist in der Flügelform von Flugzeugen und dem Druck der darüberstreichenden Luft zu finden. Wer sich ein Flügelprofil genauer anschaut bemerkt, dass die Oberseite nach oben gewölbt ist – die Unterseite hingegen flach nach hinten zum spitzen Ende läuft. Sobald sich das Flugzeug bewegt, streicht Luft um die Tragflächen und muss an der gewölbte Seite einen weiteren Weg zurücklegen als an der flachen Unterseite. Dadurch entsteht ein Luftunterdruck über der Tragfläche – und der ist hauptverantwortlich dafür, dass die Tragfläche und damit das Flugzeug ab einer gewissen Geschwindigkeit nach oben gezogen wird. Ein simples Prinzip, das der Schweizer Physiker Daniel Bernoulli schon Mitte des 18. Jahrhunderts entdeckt hat – und das man ganz leicht mit einem Blatt Papier nachvollziehen kann:
Halten Sie das Papier an zwei Ecken, holen Sie tief Luft, blähen Sie Ihre Lungen – und blasen Sie dann fest knapp über die Oberseite des Papiers. Was passiert? Das Blatt bewegt sich nach oben! Und was noch? Sie haben Ihr Blut gerade mit frischem Sauerstoff versorgt!

Tipps zum Thema:

DRACHENSTEIGEN
Die besten Adressen in der Umgebung

Donauinsel, Steinhofgründe, Cobenzl, Wolfersberg und Roter Berg – das sind die Hot-Spots, wenn es ums Drachensteigen in Wien geht. Informationen zu Drachensteiger-Treffen, Bau-Workshops und Geschäften gibts auf www.raffler.at, der Website des 1. Wiener Drachenbau- und Flugvereins.

WINDOBONA
Windkanal im Prater

Frei durch die Luft schweben – oder sich kurz zwischendurch mal wie ein Fallschirmspringer fühlen? Seit einiger Zeit bietet das Windobona im Wiener Prater Indoor Skydiving und Bodyflying an. In einem Windkanal mit Windgeschwindigkeiten bis zu 280 km/h können Erwachsene und Kinder in die Luft gehen und das Gefühl des Schwebens erleben.

WINDOBONA
Prater 38a, 1020 Wien, Tel. +43 1 720 02 12
www.windobona.at

LUFT-SAMPLER
Sieben Air-Songs

1. In The Air Tonight – Phil Collins
2. Love Is In The Air – Paul Young
3. Flying Through The Air – Oliver Onions
4. Air (Overtüre in D-Dur, BWV 1068) – Johann Sebastian Bach
5. Das ist die Berliner Luft – Paul Lincke
6. I’m Sailing – Rod Stewart
7. Über den Wolken – Reinhard Mey

LUFTQUALITÄT
So atmen Sie in Wien

Ob Feinstaub, Kohlenmonoxid oder Ozonbelastung: Die Luftgüte-Berichte für die Stadt Wien können ganz einfach online abgerufen werden – und zwar jede Stunde aktualisiert und übersichtlich dargestellt.
www.wien.gv.at/ma22-lgb/luftgi.htm

ÜBER DEN WOLKEN
Website für Hobby-Fluglotsen

Sie möchten wissen, was sich im Luftraum über Ihnen abspielt? Wohin das Flugzeug fliegt, das Sie gerade sehen? Wie hoch fliegt es – und wie schnell?
Wen das Flugfieber einmal gepackt hat, der kann sich auf www.flightradar24.com verlieren – und stundenlang zum Aushilfs-Fluglotsen werden. Und noch eine dringende Warnung für Menschen mit Fernweh: Auf keinen Fall auf die Seite gehen!