Heronsbrunnen

Auf Heron von Alexandrien geht diese Art von Brunnen zurück, bei denen Wasser ohne weiteres Zutun zu sprudeln scheint. Heron lebte im 1. Jahrhundert n. Chr. und schrieb in seinem Werk Pneumatika seine Erkenntnisse zur Pneumatik und Hydraulik nieder, d.h. er legte dar, durch welche Eigenschaften sich Druckluft und Flüssigkeiten auszeichnen und wie man sie praktisch nutzen kann.

• einfacher Bausatz
• Wasser sprudelt wie von Zauberhand
• scheinbar ein Perpetuum mobile
• besteht aus zwei Kunststoffröhren und einem Adapter
• zusätzlich benötigt werden zwei PET-Flaschen
• für Experiment zum Artesischen Brunnen

Verwendung des Heronsbrunnens

• Um den Heronsbrunnen in Betrieb zu nehmen, steckt man die zwei Plastikröhrchen in die dafür vorgesehen Löcher des Adapters und zwar so, dass sie auf der gegenüberliegenden Seite etwas mehr als einen halben Zentimeter herausschauen. Die kleinen Löcher in der Plastikröhre dürfen dabei nicht verdeckt sein.
• Weiterhin benötigt man zwei leere 1,5 liter PET-Flaschen. Am besten nimmt man Wasserflaschen, da diese nicht gereinigt werden müssen.
• Eine der Flaschen wird zu zwei Dritteln mit Wasser gefüllt. Das Wasser kann natürlich auch gefärbt sein.
• Danach werden die zwei Flaschen vorsichtig zusammengeschraubt und mit der vollen Flasche oben hingestellt. Jedes Mal, wenn sich Wasser in der oberen Flasche befindet, sprudelt Wasser aus dem oberen Plastikröhrchen.

Zur Physik des Heronsbrunnens

Die Funktionsweise des Heronsbrunnen beruht darauf, dass Luft komprimiert und verdrängt wird.

Stellt man den fertig aufgebauten Heronsbrunnen so hin, dass sich die mit Wasser gefüllte Flasche oben befindet, beginnt das Wasser bedingt durch die Schwerkraft in die untere Flasche zu fließen. Dadurch baut sich in der unteren Flasche Überdruck auf, während in der oberen Flasche ein Unterdruck entsteht. Dieser kann nur dadurch ausgeglichen werden, dass sich Wasser von der unteren Flasche in die obere bewegt oder anders gesagt: Durch  Druckunterschiede wird Wasser von unten nach oben gedrückt.

Je geringer der Durchmesser der Röhrchen, desto stärker ist übrigens der austretende Wasserstrahl.

Heronsbrunnen, Artesischer Brunnen, Tischbrunnen

Brunnen, die nach dem hier gezeigten Prinzip funktionieren, kommen auch in der Natur vor. Haben sie einen natürlichen Ursprung, so spricht man von einer artesischen Quelle. Wurden sie von Menschenhand geschaffen, hat man es mit artesischen Brunnen zu tun. Generell können artesische Brunnen oder Quellen dort entstehen, wo Wasser führende Schichten durch luftundurchlässige Schichten abgedichtet sind. In beiden Fällen kann Wasser allein durch Druckunterschiede an die Oberfläche befördert werden. 

Seit der Antike bis in die Neuzeit hinein waren übrigens Tischbrunnen populär, die nach dem Prinzip der Heronsbrunnen funktionierten, um Tischgesellschaften zu unterhalten. Manchmal sprudelte aus ihnen kein Wasser sondern Wein. Selbst Leonardo da Vinci hat sich in seinen Codices mit dem Thema Heronsbrunnen beschäftigt.