Woher das Feuerwerk seine bunten Farben bekommt

Alljährlich knallen an Silvester zunächst die Sektkorken und dann die bunten Raketen am Himmel. Das laute, farbenfrohe Geböller soll der Legende nach böse Geister vertreiben. Ob das wirklich funktioniert, weiß die Wissenschaft zwar nicht, dafür aber, wie Chemie und Physik die Raketen zunächst in den Himmel zischen und dort dann in einem bunten Funkenregen explodieren lassen.

Eine Rakete, zwei Kammern

Ein Raketenkörper besteht in der Regel aus zwei Kammern. Die Kammer, die der Zündschnur am nächsten liegt, ist mit Schwarzpulver gefüllt, also einem Gemisch aus einem Brennmittel wie Holzkohle oder Schwefel und einem Oxidationsmittel wie Kaliumnitrat. Erreicht das Feuer der Zündschnur das Schwarzpulver, entsteht in der ersten Kammer eine stark exotherme Reaktion. Konkret bilden sich dort nun große Mengen von Gasen wie Stickstoff und CO2, die durch die Hitzeentwicklung stark aufgeheizt werden.

Die Gase können nur über eine einzige Stelle entweichen: das Loch, das die Zündschnur ins Raketeninnere gebrannt hat. Das Gas entweicht daraus mit solcher Wucht, dass es die Rakete hoch in den Himmel schleudert. Ein langer Holzstab außen am Raketenkörper sorgt dafür, dass das Geschoss dabei geradlinig fliegt.

Doch die wahre Magie des Feuerwerks steckt erst in Raketenkammer Nummer zwei. Diese entzündet sich, sobald der Treibstoff der Rakete aufgebraucht ist und das Geschoss sich bereits hoch am Himmel befindet. Auch in der zweiten Kammer steckt explosives Schwarzpulver – allerdings vermischt mit speziellen Metallsalzen. Diese sind für die Farben der Rakete verantwortlich, denn jedes Metall sendet Licht in einer anderen Wellenlänge beziehungsweise Farbe aus, wenn man es anregt – so wie hier durch Wärmezufuhr. Die Zusammensetzung der Metallsalze entscheidet somit darüber, welche Farben die explodierende Rakete am Nachthimmel annimmt.

Bild vergrößern

Ein Rezeptbuch für Pyrotechniker

Für die verschiedenen Farbeffekte gibt es unterschiedliche „Rezepte“, die aber jeweils mit den gleichen Zutaten arbeiten. Denn mit Metallsalzen lassen sich zunächst nur die Grundfarben erzeugen. So sorgen Kalziumsalze zum Beispiel für einen gelben Farbton, Strontiumsalze erzeugen Rot, Bariumsalze Grün und Kupfersalze Blau. Möchte man eine Sekundärfarbe herstellen, muss man die verschiedenen Salze wiederum miteinander mischen. Da man Violett zum Beispiel nur erhält, indem man Rot und Blau miteinander mischt, muss sich auch in der Raketenkammer eine Mischung aus Strontium- und Kupfersalzen befinden.

Der Schweif einer Silvesterrakete ist wiederum automatisch golden gefärbt, weil diese Farbe durch die Explosion des Schwarzpulvers entsteht. Möchte man den Schweif stattdessen silbern einfärben, muss man dem Schwarzpulver feines Titan beifügen. Wünscht man hingegen Blitze oder sonstige Lichterscheinungen ohne spezielle Farbe, kann man das mit elementarem Magnesium oder Aluminium erreichen.

Tatsächlich gibt es bei den Farben von Silvesterraketen auch teils erhebliche Qualitätsunterschiede. Hochwertige Produkte arbeiten extra mit sogenannten Brillanz-Zusätzen wie Aluminium-Pulver. Dieses nimmt beim Verbrennen eine weiße Farbe an und erhöht die Leuchtkraft der anderen Farben, indem es eine Art Hintergrundbeleuchtung beziehungsweise weiße Leinwand für sie erzeugt.

Heiße Sterne und Blüten

Auch welches Muster eine Rakete bei der Explosion am Nachthimmel erzeugt, hängt von der zweiten Kammer mit den Metallsalzen ab. Möchte man beim Feuerwerk zum Beispiel viele kleine Sterne erzeugen, muss man die Salze in vielen kleinen Kügelchen verpacken. Sie sorgen dafür, dass das Geschoss „häppchenweise“ explodiert. Runde blumenartige Explosionsbilder entstehen wiederum, indem man die Metallsalze kreisförmig um den Sprengsatz herum anordnet.

Doch Vorsicht: Die bunten Farben und Formen des Silvesterfeuerwerks sind zwar schön anzuschauen, gleichzeitig aber auch sehr gefährlich. Schließlich können die Metallsalze einer Rakete weit über 1.000 Grad heiß werden und somit bei Berührung zu schweren Verbrennungen führen. Deswegen sollte man nicht nur aus rechtlichen Gründen nie defekte oder illegale Ware verwenden und Raketen immer so wie vorgeschrieben zünden.