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Tipp des Monats 11
Frage: Was hatte es mit den ominösen Flatterbällen bei der EURO 2008 auf sich?
Antwort: Fußbälle unterliegen strengen Qualitätsanforderungen. Für jede Kategorie gibt es spezifische Anforderungen, die vom International Football Association Board genehmigt werden. Die Testinstitute werden von der FIFA ausgewählt. Nach unserem Kenntnisstand sind diese Institute allerdings noch nicht mit unseren Schnüffel-Lecksuchgeräten ausgerüstet. Hier sehen wir massiven Handlungsbedarf.
Hintergrund:
Nach dem Fußball-Regelwerk ist ein Ball regelgerecht, wenn er
- kugelförmig ist
- aus Leder oder einem anderen geeigneten Material gefertigt ist
- einen Umfang zwischen mindestens 68 und höchstens 70 cm hat
- zu Spielbeginn mindestens 410 und höchstens 450 Gramm wiegt
- sein Druck 0,6 bis 1,1 Atmosphären beträgt, was 600 bis 1.100 g/qcm auf Meereshöhe entspricht.
Aus der Sicht eines Leckprüfers fehlen bei dieser Spezifikation natürlich
- das Prüfgas
- die Angabe, ob die angegebenen Betriebsdrücke Relativ- oder Absolutdrücke sind
- die Prüfrichtung
- eine eventuelle Taktzeit
- die Prüftemperatur
- und als Wichtigstes natürlich die zulässige Leckagerate
Treffen wir also einige praxisnahe Annahmen, um uns der Aufgabe einer Leckageprüfung anzunähern. Als Prüfgas kann Luft angenommen werden. Wir nehmen weiterhin an, dass die angegebenen Drücke Relativdrücke sind. Sinnvollerweise sollte der aufgeblasene Ball seine Füllung nicht verlieren. Die Prüfrichtung geht also von innen nach außen. Eine Taktzeit kann nicht spezifiziert werden. Der Zeitbedarf für eine Leckageprüfung ist aber sicherlich geringer als der Zeitbedarf für das Nähen eines Fußballs.
Unter der Annahme kugelförmiger Geometrie (persönliche Mitteilung Sepp Herberger: "Der Ball ist rund.") ergibt sich unter Vernachlässigung der Wanddicke ein Volumen des Fußballs von 5,3 bis 5,8 Litern. Der maximal zulässige Druckverlust ist gegeben durch die Differenz von maximalem und minimalem zulässigen Betriebsdruck. Diese Druckdifferenz liegt bei 500 mbar. Laut der bereits oben zitierten Quelle dauert ein Spiel zwar 90 Minuten, aber unter Berücksichtigung von Nationalhymnen, Pause, Nachspielzeit, Verlängerung und Elfmeterschießen setzen wir als Leckagezeit 190 Minuten oder 11.400 Sekunden an. Damit ergibt sich eine maximale zulässige Leckagerate von 2,3 bis 2,5 · 10-1 mbar · l/s. Für diese Anwendung empfehlen wir einen Wasserstoff-Schnüffellecksucher.
Tatsächlich sind die Leckageraten von Ball und Ventil deutlich kleiner als der oben abgeschätzte Wert. Die Blase eines Fußballs kann aber durchaus sinnvoll in der Leckageprüfung eingesetzt werden:
- Transport eines begrenzten Prüfgasvorrats an eine schwer zugängliche Stelle mittels einer Blase, die direkt mit der Prüfgas-Sprühpistole verbunden wird.
- Gasreservoir für Einbau- bzw. Kapillarlecks.