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Physik im Alltag und Naturphänomene

Aufrechter Eiszapfen

Die Aufrechten sind selten. Das gilt offenbar auch für Eiszapfen. Dennoch – oder trotzdem? – bekomme ich immer wieder Anfragen zu diesem Winterphänomen.  Meiner subjektiven Statistik entsprechend wachsen sie meistens auf einer Vogeltränke. So auch in diesem Fall. Werner Harbecke schickte mir das Foto eines besonders langen Prachtexemplars von 35 cm Länge (siehe Foto).Solche stehenden Zapfen entstehen bei relativ niedrigen Temperaturen. Jedenfalls habe ich oberhalb von -4 °C noch keinen heranwachsen sehen.
In aller Kürze lässt sich das Zustandekommen folgendermaßen erklären: Das Gefäß friert (meist) in einer kalten Nacht zunächst mit einer dünnen Eisschicht zu. Da Wasser sich anders als die meisten anderen Stoffe beim Gefrieren ausdehnt (Dichteanomalie), wird in dem Maße, wie die Eisschicht dicker wird, auf das Wasser darunter ein zunehmender Druck ausgeübt. Dieser führt dazu, dass das Wasser durch eine Schwachstelle in der Eisschicht der Gefriergeschwindigkeit entsprechend langsam entweicht und sofort ringförmig um das Loch gefriert. Das passiert mit dem stetig nachströmenden Wasser genauso, sodass wie bei einem 3D-Drucker Schicht für Schicht ein Eisrohr heranwächst, das sich meist schräg über dem Eis erhebt. Wenn aus welchen Gründen auch immer der Druck auf das Wasser nachlässt und der Wasserstrom zum Erliegen kommt, friert er in der Röhre zu und die Geburt des stehenden, mehr oder weniger aufrechten Zapfens kommt zum Abschluss. Wer es genauer wissen will, kann sich einen früheren Beitrag ansehen.
Wer Lust auf aufrechte Minieiszapfen hat, der fülle eine Eiswürfelschale mit destilliertem Wasser und schaue sich am nächsten Morgen das Ergebnis an. Mit etwas Glück werden in einigen der Segmente Minieiszapfen zu bewundern sein. Notfalls geht es auch mit Leitungswasser, aber die Erfolgsaussichten sind seltener. Über ein Foto des erfolgreichen Tuns würde ich mich freuen. 🙂

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