.schnappschuss | eiskristall

Heute, ganz früh am Morgen, habe ich in unserer Raucherecke, die wie eine von Terrarien inspirierte Bushaltestelle aussieht, einen eisigen Garten gesehen.

Was sind Eiskristalle und Eisblumen?

Ihr staunt im Winter über Eiskristalle an Scheiben? Wenn es draußen frostig ist, sprießen die Eiskristalle und wachsen zu ganz besonderen Blütenbeeten heran. Eisblumen werden die wunderbaren Verästelungen von Eiskristallen genannt, die sich auf Fensterscheiben bilden können.

Wo bilden sich Eiskristalle und Eisblumen?

Die Formen der Eiskristalle an dieser Fensterscheibe scheinen aus einem Lehrbuch der Botanik zu stammen. Mit Botanik haben Eiskristalle aber nichts zu tun, sondern mit niedrigen Temperaturen und den Eigenschaften von Wasser und Eis. Eiskristalle und Eisblumen bilden sich meistens an nicht gedämmten Fensterscheiben.

Eisblumen "wachsen" nicht nur auf Fensterscheiben

Aber nicht nur auf Fensterscheiben, auch auf Motorhauben, Autofenstern oder an Bushaltestellen wachsen bei niedrigen Temperaturen im Winter Eiskristalle und "Beete" aus Eisblumen.

Wie entstehen Eiskristalle am Fenster?

Ihr fragt euch, warum und wie Eiskristalle entstehen? Ausschlaggebend ist eine Temperatur, die unter dem Gefrierpunkt liegt. Aber auch andere Faktoren spielen eine Rolle. An Fenster- und Autoscheiben können aber nur Eiskristalle entstehen, wenn es auch ausreichend feucht ist.

Eiskristalle bilden sich an undichten, dünnen Fensterscheiben

Bei undichten oder wenig isolierten Fensterscheiben strömt die warme Luft des Innenraumes ans Fenster und kühlt sich ab. Die Scheiben beschlagen und das Wasser gefriert.

Wann bilden sich Eiskristalle?

Dass ihr an euren Scheiben Eisblumen seht, liegt aber auch am sogenannten Kristallisationsansatz. Wasser kann auch bei sehr niedrigen Temperaturen flüssig bleiben. Dieses Wasser nennt man "unterkühltes Wasser". Damit Wasser zu Eis gefriert, sind Kristallisationsansätze wie Kristallisationskeime notwendig. Das können zum Beispiel winzige Staubkörner oder Kratzer auf der Scheibe sein.

Wie Eiskristalle zu Eisblumen heranwachsen

Kratzer, Staub und Rillen im Glas sind deshalb ein prächtiger Startpunkt für Kristalle. Denn in ihnen können sich die Wasserteilchen festsetzen und zu Kristallen frieren. Und wenn genug Nachschub an Wasserteilchen in der Luft da ist, wächst die Eisblume von diesem Punkt aus.

Auf der Suche nach der Eisblume

Deshalb sind auch Bushaltestellen gute Nährboden für die Eiskristalle. Schließlich haben sie auch oft Kratzer oder Ritzen.

Wie entstehen Eisblumen außen am Fenster?

Bei unseren Zimmerfenstern wären die Bedingungen eigentlich optimal für die eisige Botanik: Warme, feuchte Raumluft traf da früher auf eine eiskalte Scheibe. Weil die Fenster heute aber immer besser isoliert sind, werden die Eisblumen dort seltener. Die Außentemperatur muss da schon besonders frostig sein, damit die Scheibe kalt genug ist.

Kurzlebige Pracht: Eisblumen

Gruppieren sich dann mehrere der Eisblumen zusammen, entstehen ganz vielfältige, zarte Gebilde - Fensterbilder, die völlig einzigartig sind. Aber leider auch sehr kurzlebig.

Warum sind Eiskristalle sechseckig?

Eis gehört zur hexagonalen Kristallfamilie. Dass Eiskristalle sechseckig sind, hängt auch mit der Anordnung von Wasserstoffmolekülen zusammen.

Wie bilden sich Eiskristalle aus Wassermolekülen?

Ein Wassermolekül hat zwei Atome Wasserstoff und ein Atom Sauerstoff. In chemischen Verbindungen bilden Wasserstoffmoleküle Wasserstoffbrücken. So wächst ein sechseckiges Eiskristall heran.

Verschiedene Formen von Eiskristallen

Es gibt verschiedene sechseckige Formen von Eiskristallen - je nachdem, wie schnell die Temperaturen sinken, sehen sie unter der Lupe anders aus.

Eiskristalle in Sternchenform, als Prismen oder Nadeln

2012 klassifizierten Forscher aus Japan Eiskristalle auf der ganzen Welt. Sie unterschieden acht Kategorien von Eiskristallen. Innerhalb dieser Kategorien gibt es aber noch zahlreichende Unterformen.

Eiskristalle in sechseckiger Plättchenform

Diese Eiskristalle haben eine Plättchenform, die bei niedrigeren Temperaturen entsteht. Es gibt aber auch Eiskristalle in Form von sechseckigen Säulen oder Nadeln.

Sternförmige Eiskristalle

Das typische Eiskristall, das aussieht wie ein Sternchen, wird als Dendrit bezeichnet. Dendrite entstehen bei höheren Temperaturen.

Warum sind die sechseckigen Eiskristalle symmetrisch?

Die Kristalle wachsen am liebsten in alle Richtungen gleichförmig, also symmetrisch.

Ein Beet aus Eisblumen - oder ein Baum?

Eisblumen kann es mehrere auf einer Scheibe geben und viele sind verästelt wie ein Baum. Weil Kratzer und Staub mitlenken, wohin die Eiskristalle wachsen, sieht es aber nicht immer symmetrisch aus.

Wie viele Eiskristalle sind in einer Schneeflocke?

Auch in der Luft entstehen Eiskristalle, wenn Wasser an Staubkörnern kondensiert und sich Wassermoleküle anlagern. Eine Schneeflocke besteht aus mehreren Millionen Eiskristallen, die ineinander verhakt sind.

Wie viele Wassermoleküle sind in einem Eiskristall?

Die Anzahl von Wassermolekülen ist wichtig, damit sich Eiskristalle bilden können. Forscher der Universität Göttingen fanden heraus, dass für die kleinsten Eiskristalle mindestens 90 Wassermoleküle notwendig sind. Bei 475 Wassermolekülen bildet sich ein vollausgebildetes Eiskristall.

Die Form der Eiskristalle hängt von der Temperatur ab

Laut dem Meteorologen Norbert Span lässt sich an der Form der Eiskristalle ablesen, welche Temperatur in der Wolke herrschte. Zwischen 0 und drei Grad minus entstehen die Dendriten, die sternchenförmigen Eiskristalle. Ab drei Grad minus fallen Eiskristalle in Form von Blättchen, Prismen und Nadeln herunter. Dem Schneeforscher Harald Garcke zufolge sorgen die Temperaturen in Kanada oder Japan für Pulverschnee. In der Antarktis sehen die Schneekristalle aus wie ein einfaches Sechseck.

Eiskristalle knistern, wenn man im Schnee auf sie tritt

Obwohl es Grundformen von Eiskristallen gibt, ist auch jedes Schneekristall, wie sie auch genannt werden, ein Unikat. Denn die Gegebenheiten auf dem Weg von der Wolke zum Boden - zum Beispiel Wind - bestimmen, wie die Schneeflocken am Boden aussehen. Unter einer guten Lupe könnt ihr euch die sechseckigen Eiskristalle sogar ansehen. Eiskristalle sind auch der Grund, warum es knistert, wenn ihr im Schnee spazieren geht. Die sechs Ärmchen der winzigen, miteinander verbundenen Eiskristalle brechen, wenn man auf sie tritt.

Eiskristalle und Eisblumen: Ein Wunder der Natur

Eiskristalle und Eisblumen faszinieren Wissenschaftler und Naturfilmer gleichermaßen.

Filigranes Eiskristall

Sieht man sich das Eiskristall genau an, dann erkennt man, dass eine kleine Verzweigung eines Eiskristalls...

Fraktales Eiskristall 

...genauso aufgebaut ist, wie das Eiskristall im Ganzen.

Eisblume und Raureif

Im Endeffekt ist die Eisblume nichts anderes als Raureif auch: Wenn die Luft kälter wird, dann kann sie nicht mehr so viele Wasserteilchen wie vorher aufnehmen.

Eisblumen im Sommer: Tau

Im Sommer kondensieren die Wasserteilchen in einer kalten Nacht dann zu Tau, im Winter sofort zu kleinen Eiskristallen, wenn die passende Oberfläche da ist: auf Pflanzen zum Beispiel.

Quelle: www.ardalpha.de