Gesichtslos, schwebend und unheimlich still – vielen Harry-Potter-Fans läuft bei ihrem Anblick ein kalter Schauer über den Rücken. Die Rede ist von den schwarz verhüllten Dementoren. Sie entziehen ihren Opfern die glücklichen Erinnerungen und verbreiten dabei eisige Kälte.
Nicht umsonst werden sie vom Zauberministerium eingesetzt, um die schlimmsten Verbrecher im Harry-Potter-Universum zu bewachen.
Eine anschauliche Szene, um ihre schaudernde Wirkung zu erläutern, findet man im Verlauf des dritten Filmes. Dabei betreten sie den «Hogwarts Express».
Der Strom fällt aus, innerhalb von Sekunden entstehen Eiskristalle an den Fenstern und eine Wasserflasche gefriert. Wie kalt müssten die Seelenräuber sein, damit das möglich wäre?
Fantasie trifft auf Physik
Dem dünnen Wasserfilm auf der Scheibe und dem Wasser in der Trinkflasche müssten dafür in extrem kurzer Zeit enorm viel Energie entzogen werden.
«Drei Dinge müssten gegeben sein. Erstens müsste die Temperatur des Dementors nahe dem absoluten Nullpunkt sein, sprich -273 °C. Zweitens müsste er eine riesige Oberfläche haben. Und drittens müsste der Zug einen Konstruktionsfehler haben, dann wäre es vielleicht möglich», sagt Marek Bartkowiak, Experte für Tieftemperaturphysik am Paul-Scherrer-Institut.
Unter diesen Bedingungen könnte die Zugszene auch in unserer Welt funktionieren:
Soviel Kälte müsste der Dementor erzeugen
Die dargestellte Flasche mit circa einem halben Liter Wasser wird innerhalb von zehn Sekunden von Raumtemperatur heruntergekühlt und erstarrt zu Eis.
Die dafür benötigte Kühlleistung wäre riesig, um die 20 Kilowatt. Da noch diverse andere Dinge im Abteil abkühlen, benötigte man circa 50 Kilowatt – eine enorme Leistung.
Zum Vergleich: Ein durchschnittlicher Kühlschrank leistet etwa 150 Watt. Um dieselbe Kühlleistung zu erreichen, wären mehr als 330 Kühlschränke notwendig.
Wie wird diese Kälte übertragen?
Es gibt drei Mechanismen der Wärmeübertragung:
- Wärmeleitung: Übertragung durch direkten Kontakt von kalten und warmen Objekten. Da die Dementoren schweben, scheidet dieser Mechanismus aus.
- Konvektion: Übertragung durch strömende Gase oder Flüssigkeiten. Der erforderliche Luftaustausch pro Sekunde wäre extrem hoch. Alternativ müsste die Luft selbst stark abgekühlt werden. Würden Dementoren die Luft so stark abkühlen, würde die Luftfeuchtigkeit an ihnen kondensieren und gefrieren. Sie würden zu einer Eiskugel werden, was ihre Kühlfähigkeit stark einschränken würde. Auch dieser Mechanismus ist auszuschliessen.
- Wärmestrahlung: Übertragung durch elektromagnetische Wellen. Jeder Körper strahlt Wärme ab. Ein sehr kalter Dementor könnte die Strahlung des Zugabteils aufnehmen – der einzig denkbare Mechanismus.
Wie kalt ist der Dementor?
Um diese gigantische Kühlleistung zu erzielen, muss der Temperaturunterschied zwischen dem Dementor und dem Zugabteil maximal sein – der Dementor müsste eine Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt (–273,15 Grad oder 0 Kelvin) aufweisen.
Nur bei dieser extremen Temperaturdifferenz können die Objekte im Zugabteil genug Wärme an den Dementor abstrahlen – circa 320 Watt pro Quadratmeter.
Auch die Flächen des Zugabteils und des Dementors müssten riesig sein – der Dementor bräuchte eine Oberfläche von 156 Quadratmetern.
Das entspricht der Aussenfläche eines Würfels mit gut fünf auf fünf Metern – eine Dimension, die weit über dem sichtbaren Erscheinungsbild eines Dementors liegt.
Man könnte jedoch argumentieren, dass eine «Wolke», die ihn umgibt, zu seiner effektiven Oberfläche gehört und diese entsprechend vergrössert.
Auch die Oberfläche von Harrys Abteil müsste deutlich grösser sein, etwa 300 Quadratmeter – so gross wie ein ganzer Waggon. Das Volumen des Abteils müsste aber unverändert bleiben.
Hierfür müsste etwa die Aussenhülle des Waggons thermisch nur mit Harrys Abteil verbunden sein. Das wäre jedoch nur durch einen riesigen Konstruktionsfehler möglich.
Zum Vergleich: Der kälteste, je gemessene Ort auf der Erde liegt in der Antarktis. Am 10. August 2010 wurden dort unvorstellbare -93,2 Grad gemessen – deutlich zu warm für den Effekt der Dementoren.
Bei einer Temperatur von -273 Grad wäre es vollkommen unrealistisch, dass Harry und seine Freunde diese Begegnung überstehen könnten. Überleben in der Nähe einer so enormen Kältequelle wäre unmöglich. Doch in einer Welt mit fliegenden Besen und sprechenden Hüten dürfen die Naturgesetze ruhig einmal Pause machen. Fantasie ermöglicht das Unmögliche.
Gedrückte Stimmung im Winter
Die Dementoren entziehen nicht nur Wärme, sondern auch glückliche Erinnerungen. Zurück bleiben leere und hoffnungslose Opfer. Im Film gibt es ein unumstrittenes Mittel gegen die finsteren Gestalten – den anspruchsvollen Patronus-Zauber. Eine personalisierte Nebelgestalt wird herbeigezaubert, welche die Dementoren mit ihrem starken Licht vertreibt. Zudem erhält Harry nach der Begegnung mit dem Dementor noch ein Stück Schokolade zur Erholung.
Ganz ähnlich wie bei uns: Sonnenstrahlen, die auf unsere Haut fallen, oder ein kleines Stück Schokolade können helfen, die dunklen Wintertage ein wenig wärmer zu machen.
Auch wenn die aktuellen Temperaturen für viele herausfordernd sind, bleibt ein kleiner Trost: Immerhin müssen wir uns nicht mit den tiefgekühlten Dementoren herumschlagen.
