Liebe Leser,
neulich war es fast so weit – ich war am Überschnappen. Mein Blutdruck stieg, die Tränen der Frustration standen zum Fließen bereit und wer war schuld: Raureif!
Es war Anfang Dezember, als der Raureif sich dick, weiß und funkelnd um filigrane Äste, dünne Drähte und sonstige Strukturen gelegt hatte. Natürlich drückte ich beim mogendlichen Gassigang ständig auf den Auslöser der kleinen Kamera. Dann drängte die Zeit, die Redaktion rief und auf der Fahrt vom heimatlichen Aurich gen Kernstadt kam langsam die Sonne hervor. War es zuvor im Kreuzbachtal noch dunstig und trüb, entwickelte die Szenerie nun eine magische Strahlkraft. Die Zeiger der Uhr ließen kein Anhalten mehr zu.
Anschließend – in der Redaktion an den Computer gefesselt während draußen in der Wildnis die schönste Winterlandschaft glitzerte – tröstete der Gedanke: Bestimmt schicken unsere Leser Bilder ihrer Heimatgemeinden, die mit dem Eismäntelchen in der Sonne leuchten. Aber: Die märchenhafte Dorfansicht, sie kam nicht. Es war einfach zum Heulen.
Doch dann gab es am Jahreswechsel die Entschädigung für all die Qualen. Wieder überzog Raureif die Landschaft, die Sonne blitzte sogar hervor und die Kamera und ich waren bereit. Was für ein Spektakel! Vor allem am Neujahrstag. Am Nachmittag rissen die Wolken etwas auf und die Sonne konnte durch Feuchtigkeitsschwaden auf die Eislandschaft treffen. Das geradezu unnatürliche Licht sorgte für eine ganz eigentümliche Stimmung, fast wie bei einer Sonnenfinsternis. Das war dann wiederum auch fast zum Heulen – zum Heulen schön. An jenem Wochenende drückten auch viele Leser auf den Auslöser bei Kamera und Smartphone. Die Ergebnisse können in einer Bildergalerie auf der VKZ-Homepage angeschaut werden.
Nun fragt sich der Beobachter: Welche Wetterbedingungen schenken uns Raureif? Diplom-Meteorologe Michael Köckritz beschreibt die Vorgänge auf tagesschau.de so: Idealerweise brauche es eine ruhige, teils neblig-trübe Hochdrucklage, hohe Luftfeuchtigkeit und Temperaturen zwischen minus drei und minus zehn Grad Celsius sowie möglichst wenig Wind. „An kleinen Störungen in den Materialien – Erhebungen, Rissen, Spalten, mikroskopischen Veränderungen in der Gewebe- oder Metallstruktur – können dann die im Nebel und Hochnebel schwebenden unterkühlten Wassertröpfchen spontan gefrieren“, so Köckritz. Wer im Wetterlexikon des Deutschen Wetterdienstes nach Raureif guckt, der wird gebeten, bei „Nebelfrostablagerungen“ weiterzusuchen. Aha, hier wird die Sache weiter aufgedröselt. Vor 1986 sei im Klimadienst des Deutschen Wetterdienstes (DWD) Raureif die Sammelbezeichnung für Klareis, Raueis und Raufrost gewesen, erfährt man hier. Raureif sei heute die Bezeichnung für Raufrost und wird unterschieden zu Raueis. Herrjemine ... Jetzt nochmal ganz langsam.
Die filigransten Gebilde dieser Sippschaft werden als Raureif bezeichnet. „Raureif lagert sich immer an der windzugewandten Seite an und kann mehrere Zentimeter lange Federn und Spieße aus Eis bilden“, lässt das Büchlein „Meteorologie in Stichworten“ wissen. Diese zarten Eisformationen seien fast ausschließlich dem Vorgang der Resublimation zu verdanken, ist in manchen Quellen zu lesen. Resublimation bedeutet, dass das Wasser vom gasförmigen direkt in den festen Zustand übergeht und zu Eis erstarrt – ohne den Aggregatzustand flüssig zu durchlaufen.
Vielleicht ist diese Darstellung der Geschehnisse aber auch noch zu simpel oder bei noch tieferen Temperaturen spielt sich der Einfrierprozess wieder anders ab. Dieser Eindruck drängt sich beim Lesen einer Mitteilung der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich auf. Die Forscher sollten im Auftrag von der European Aeronautic Defence and Space Company (EADS), der heutigen Airbus Group, untersuchen, ob mit superwasserabweisenden Oberflächen eine Eisbildung verhindert oder doch verzögert werden könnte.
Denn die eisige Pracht schmeichelt zwar bisweilen dem Auge des Betrachters, sie kann aber richtig Probleme bereiten. Der Deutsche Wetterdienst spricht dann von einer meteorologischen Last und definiert dies als den Druck, den Wind, Schnee oder Eis auf Bauwerke, Bauwerksteile und Bauelemente ausüben. Diese gar nicht so süße Last wird in Kilonewton pro Quadratmeter (kN/m²), also Kraft pro Fläche, angegeben.
Diese Einheit wird auch bei der Berechnung von maximal zulässigen Schneelasten auf Dächern angewendet. Die Republik ist in Schneelastzonen eingeteilt – was es alles gibt! – dem Häuslebauer und Fotovoltaikbesitzer ist das vermutlich nicht fremd. Denn die charakteristischen lokalen Schneelasten müssen bedacht werden, hierzu muss die geografische Lage und die Höhenlage des Gebäudes bekannt sein.
Laut dem Staatsanzeiger Baden-Württemberg befinden sich alle Gemeinden im Landkreis Ludwigsburg in der Schneelastzone 2. Hier kann wohl alle 50 Jahre mal mit einer Schneelast von rund 86 Kilogramm pro Meter gerechnet werden – soweit ich das verstanden habe. Eine zehn Zentimeter dicke Schicht wiegt bei Pulverschnee fünf Kilogramm pro Quadratmeter, bei Nassschnee 35 und bei Eis 90 Kilogramm pro Quadratmeter. Besonders Eislasten können beispielsweise auch an Stromleitungen, Tragflächen und Windkraftanlagen höhere Kosten verursachen, die Leistung mindern und das Unfallrisiko erhöhen.
Bei der Untersuchung der Züricher Forscher, ob mit dem Prinzip Lotusblatt gegen die Eisbildung angegangen werden könnte, gab es überraschende Eisbildungs-Mechanismen. Superhydrophobe, also sehr wasserabweisend Oberflächen bestehen aus zahlreichen winzigen Partikeln, die ihrerseits unebene Oberflächen besitzen. Hier können sich Wassertropfen nur schlecht „festhalten“. Kristallisationskeime bilden sich aber an der Kontaktfläche zum Gegenstand und so gingen die Forscher davon aus, dass die superhydrophobe Oberfläche, mit der ein Wassertropfen nur minimal Kontakt hat, die Eisbildung möglichst lange hinauszögert oder verhindert.
Ohne Luftstrom und bei minus 15 Grad Celsius zeigten die Wassertröpfchen in der Tat ein normales Einfrierverhalten. Der Kontaktpunkt zur Oberfläche fungierte wie erwartet als Eisbildungskeim. Von dort aus entstand ein Eisskelett, das noch Wassereinschlüsse enthielt, da bei der Eisbildung auch Wärme freigesetzt wird. 20 Sekunden dauerte es dann, bis der Tropfen ganz durchgefroren war. Sobald jedoch ein Lufthauch durch die Versuchsanordnung wehte, verlief der Eisbildungsprozess völlig anders: Die erste Phase des Gefrierprozesses startete – trotz des Kontakts des Wassertropfens mit der Fläche – von der angeblasenen Oberfläche des Wassertropfens aus und war bereits nach 18 Millisekunden abgeschlossen. Fazit der Forscher ist, dass Umwelteinflüsse die Eisbildung auf superhydrophoben Materialien drastisch beeinflussen können.
Auch das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung, kurz Ifam, widmet sich den Anti-Eis-Technologien. Untersucht werden hydrophobe Beschichtungen, an denen im Idealfall die Wassertropfen abrollen, bevor sie gefrieren. Mit elektrisch leitfähigen Partikeln werden beheizbare Beschichtungen präpariert und Anti-Freeze-Proteine sowie die Integration von Gefrierpunktserniedrigern im Lack werden unter die Lupe genommen.
Enteisung ganz einfach hat im Dezember eine 42-Jährige in Kaiserslautern vorgemacht. Ihr Tankdeckel war vereist, da griff sie kurzerhand an der Zapfsäule zum Feuerzeug. Wenigstens wurde bei dem anschließenden Brand niemand verletzt.
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