19.09.2024

Heißkalte Sache

Bild von Bruno auf Pixabay [CCO]

Was 1893 im Labor seinen Anfang nahm, erfreut uns bis heute in unserem Alltag: Ob schicker Weinkühler, Warmhaltekanne für den Filterkaffee oder praktische Isolierflasche für die Wanderung, Dewargefäße sind eine wirklich tolle Sache. James Dewar, Physikochemiker aus Schottland, ist deren Erfinder und Namensgeber.

Ursprünglich diente das von Dewar entwickelte Isoliergefäß dem Transport und der Lagerung von flüssigen Gasen, an denen er forschte und mit denen er arbeitete.

Gemäß dem Motto des russischen Philologen Wladimir Lebedjew:

entwickelte Dewar einen doppelwandigen evakuierten Behälter aus verspiegeltem Glas, dessen Prinzip bis heute nahezu unverändert ist. Die Bruchgefahr, die den Glasgefäßen zu eigen ist, wurde dadurch gebannt, dass man sie mit Mänteln aus Holz oder Kork - später auch aus Kunststoff - schützte.

Aber wie funktioniert das Isoliergefäß genau? Woher weiß es, ob es den Inhalt kalt oder warm halten soll? Eigentlich ist es ganz einfach: Im Dewargefäß werden alle möglichen Wärmeübertragungsprozesse, nämlich Wärmeleitung, Wärmestrahlung und Konvektion, so gut wie möglich verhindert.

Die Wärmeleitung wird zum einen durch die Wahl des Materials beeinflusst - Glas beispielsweise hat eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit. Weiterhin sind inneres und äußeres Gefäß nur über den oberen Rand miteinander verbunden. So muss die Wärme eine lange Strecke zurücklegen, was die Wärmeleitung begrenzt.

Den Wärmetransport durch Strahlung verringert die Verspiegelung der Innenwand. Die Evakuierung des Zwischenraums von Innen- zu Außenwand verhindert die Konvektion: Im Vakuum gibt es (fast) keine Teilchen, also auch keine Teilchenbewegung, die die Wärme transportieren könnte.

Die schottische Idee, deutsche Glasbläserkunst und amerikanischer Geschäftssinn ermöglichten letztlich den weltweiten Siegeszug der mittlerweile mit dem Markennamen Thermoskanne versehenen Erfindung, auf die wahrscheinlich kaum jemand verzichten möchte.

» Mehr über die Geschichte der Thermoskanne

» Buchtipp: Sir James Dewar, 1842-1923: A Ruthless Chemist

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