Sehr geehrter Herr Studienrat Villivaru,
wenn Sie die Lösung dieser Aufgabe so ausführlich haben wollen sollten Sie das auch in der Aufgabenstellung entsprechend formulieren. Da dies nicht der Fall war erwarte ich dass meine Note auf 1 (sehr gut) heraufgesetzt wird.
Hm...wollte ich gar nicht. Die Antwort erfüllte alle Anforderungen, um als "Bestanden" bewertet zu werden. Der fehlende Rest waren nur Feinheiten. Darüber hinaus muss ich deinen Antrag auf Notenverbesserung leider ablehnen. Die Note "Sehr gut" ist hier nur vorgesehen für mitdenkende Streber.
Übrigens...wenn du mich schon so ansprichst, dann bitte als "künftige" Frau (Ober-)Studienrätin (ich studiere noch)
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Zu deinem Rätsel:
In einer Burg in der Südpfalz gibt es einen Brunnen der angeblich 104 m tief ist (andere Quellen sprechen von 75 m) dieser Brunnen wurde im 12. Jahrhundert in den Fels getrieben. Sein Durchmesser bedrängt über die ganze Tiefe ca. 2 m.
Da das ganze in Handarbeit gemacht wurde ergab sich mit zunehmender Tiefe das Problem dass am Grunde des Schachtes die CO2 Konzentration immer mehr zunahm.
Meine Frage: Wie schaffte man es den Brunnenschacht zu bauen ohne dass die Arbeiter erstickten?
Zuerst eine Frage hinsichtlich der Brunnentiefe: Warum misst man nicht einfach nach?
Nun meine Vermutung, wie das ablief (letzte beiden Absätze) inkl. ein paar Erläuterungen davor:
Nun, ein Brunnenschacht hat nur ein arg begrenztes Luftvolumen. Zudem ist der Austausch mit der Oberflächenluft sehr eingeschränkt. Gase wie Kohlendioxid sind schwerer als Luft und sammeln sich somit am Boden an. Im Brunnenschacht kann Kohlendioxid durch Fäulnis von Wurzeln und anderen Pflanzenteilen entstehen. Zudem können aus Gesteinsspalten Gase ausströmen, ähnlich wie in Bergwerken. Dies führt zu einer drastischen Verringerung des Sauerstoffanteils. Wenn nun Menschen im Schacht arbeiten (der dabei nur wenige Meter tief zu sein braucht), nimmt durch die Atmung der Kohlendioxidanteil weiter zu und der Sauerstoffanteil weiter ab. So kann schon nach wenigen Minuten der Sauerstoffanteil die kritische Marke unterschreiten. Der Mensch verliert zunächst das Bewusstsein und stirbt, sobald der Sauerstoffanteil auf unter 17% sinkt.
Unsere Atmosphäre hat aktuell einen CO2-Anteil von 0,039Vol-%; im Mittelalter lag er übrigens noch aufgrund fehlender moderner Industrialisierung) bei 0,029Vol-%. Steigt der Anteil auf 10Vol-% an, erlischt eine Kerze: Warnzeichen, dass die tödliche Grenze erreicht ist und man entweder für Frischluftzufuhr sorgt oder schnellstmöglich die Gefahrenstelle verlässt. Bei höherer Vol-%-Zahl tritt der Tod binnen weniger Minuten ein.
Bei einem Schachtdurchmesser von 2 m waren während der Grabungsarbeiten wohl stetig 2 Arbeiter gleichzeitig zu Werke. Das damals angewandte Blasebalg/Röhrensystem (Lutte) funktionierte aber nur bis zu einer Tiefe von ca. 30-35m. Um tiefer gehen zu können, musste man sich also von dieser Tiefe aus einer anderen Belüftungstechnik bedienen, um für genügend Frischluftzufuhr zu sorgen.
Hierbei wurde zunächst in der Mitte des bereits abgeteuften Brunnenschachtes eine hölzerne Trennwand bis wenige Meter über der Schachtsohle eingebaut; die Ritzen der Holztrennwand mussten möglichst luftundurchlässig (i.a.R. mit Pech und Stroh) abgedichtet werden. Über den einen Teil des somit geschaffenen Kamins wurde dann auf einer feuerfesten Stelle (z.B. ein Gitterrost) eine Feuerstelle entzündet, welche ihre Luftzufuhr von unten aus den Brunnenschacht bezog (Schacht 1). Aufgrund der dadurch bedingten Sogwirkung strömte beständig Frischluft durch den gegenüberliegenden Kaminschacht (Nr. 2) nach unten bis zum Schachtgrund, versorgte die Arbeiter mit frischem Sauerstoff und entfernte die erhöhten Kohlendioxidkonzentrationen. Der Brunnen konnte zu Ende gebaut werden.
P.S.: Die Nachbearbeitung erfolgte zwecks Korrektur einiger Schreibfehler, die mir im Nachhinein auffielen; ich habe im Dunkeln geschrieben.
