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Alltagswissen Fragen rund ums Winter-Wetter

Warum knirscht Schnee? Wie ensteht Blitzeis? Und warum blitzt es im Winter nur einmal? Alle Antworten auf Wetterfragen aus dem Alltag.

Stand: 24.07.2018

Sprechblase mit Fragezeichen unter einem Blitz auf einer Winterlandschaft | Bild: colourbox.com; Montage: BR

Wie entsteht so blitzartig Blitzeis?

Plötzlich glatt

Sie stehen an einem Wintertag morgens auf und schauen auf Ihr Thermometer: Die Temperatur liegt um den Gefrierpunkt – kein Problem, wenn es bisher trocken war und kein Schnee liegt.
Gefährlich kann es werden, wenn es zu regnen beginnt – dann kann es richtig glatt werden. Zwar sollte man meinen, dass es auch bei diesen Temperaturen schneien müsste. Doch bei bestimmten Bedingungen bleibt der Regen auch unter 0 Grad Celsius Regen. Dieser sogenannte "Supercooling-Effekt" macht das Blitzeis erst möglich.

Voraussetzung

Voraussetzung für Blitzeis ist, dass die Temperaturen am Boden unter 0 Grad Celsius liegen, während sich darüber eine wärmere Luftschicht bewegt, in der sich Regen oder auch Nebel gebildet hat.

Unterkühltes Wasser

Wasser muss auch dann nicht gefrieren, wenn es in der höheren Luftschicht Temperaturen um den eigentlichen Gefrierpunkt gibt. Dieses Phänomen wird "Supercooling" oder "Unterkühlen" genannt. Es tritt dann ein, wenn Kristallisationskeime wie Staubpartikel oder Moleküle fehlen, an denen sich Wassermoleküle zu einem Eiskristallgitter anordnen.
Dann kann Wasser auch unter dem eigentlichen Gefrierpunkt flüssig bleiben.

Medienerfindung

Diese unterkühlten Regentropfen gefrieren schlagartig, sobald sie auf den eiskalten Boden treffen. Der Boden wird blitzartig mit einer spiegelglatten, gleichmäßigen, dünnen Eisschicht überzogen.

Übrigens: Die Bezeichnung Blitzeis ist eine Wortschöpfung der Medien, die sich erst in den 1990er-Jahren durchgesetzt hat. Vorher wurde von "gefrierendem Regen" gesprochen. Meteorologen sprechen von Glatteis.

Warum blitzt es im Winter immer nur einmal?

Wenn's nur einmal rummst

Es stürmt, es ist kalt, und Schnee und Regen klatschen ins Gesicht. Gewitter im Winter sind grässlich! Aber warum blitzt und donnert es bei diesen nur selten und nicht dauernd wie bei einem Gewitter im Sommer?

Seltene Wintergewitter

Gewitter im Winter sind in Mitteleuropa eine Rarität. Dazu sind ganz bestimmte Wetterbedingungen notwendig, die sich nur selten einstellen. In höheren Luftschichten muss kalte Luft vom Meer einfließen. Zudem muss es an der Erdoberfläche relativ warm sein und die Luftschichtung labil.

Kalt trifft warm

Wintergewitter entstehen meist, wenn kalte Luft aus der Polarregion über die Nordsee nach Mitteleuropa strömt. Das Meer erwärmt dabei die Luft über dem Wasser. Diese Wärme dringt aber nicht in die höheren Luftschichten vor. Damit gibt es optimale Bedingungen für ein Gewitter: Warme, feuchte Luft am Boden kann zur kalten Luft in die Höhe aufsteigen und dort kondensieren.

Weniger heftig als im Sommer

Kalte Luft kann aber nur relativ wenig Feuchtigkeit speichern und damit auch wenig Energie. Wintergewitter sind deshalb weniger intensiv als Wärmegewitter im Sommer. Es blitzt und donnert nur selten, manchmal sogar nur ein einziges Mal - zumindest sehen und hören es wir nicht öfter.

Heftige Schauer als Begleiter

Meistens begleiten kräftige Regen-, Graupel- oder Schneeschauer ein Wintergewitter. Am häufigsten treten sie bei einer Nordwestströmung an der Nordseeküste auf sowie an den Nordwesträndern von Ardennen, Eifel, Bergischem Land, Sauerland, Weserbergland und Harz. An den Alpen und den bayerischen Mittelgebirgen sind sie hingegen ziemlich selten.

Wieso macht Schnee alles leise?

Warum knirscht Schnee?

Idealer Schalldämpfer

Schneeflocken rieseln zu Boden. Es schneit und alles scheint in Watte gepackt. Still ist es – eigentlich. Doch auf dem Neuschnee macht jeder Schritt knirschende Geräusche. Das liegt an den besonderen akustischen Eigenschaften des Neuschnees: Der frische Schnee besteht zu 90 Prozent aus Luft und ist wegen seiner geringen Dichte ein idealer Schalldämpfer. Die Hohlräume verschlucken den Schall. Dadurch klingen Stimmen, Autos oder auch die eigenen Schritte leiser.

Metamorphose der Kristalle

Der Schnee besteht aus Eiskristallen. Das sind sechsstrahlige, symmetrische Sternchen. Von jedem Strahl gehen wieder kleine Äste ab, die sich weiter verästeln. Der Schnee, über den wir laufen, enthält unzählige von diesen Miniatur-Eisästchen. Sie zerbrechen, wenn wir auf sie treten. Jedes Ästchen ist zwar mikroskopisch klein. Wenn aber Millionen davon brechen, entsteht das typisch knirschende Geräusch.

Je kälter, desto lauter

Wie leise oder laut der Schnee knirscht, hängt vom Alter des Schnees und von der vorherrschenden Temperatur ab: Je wärmer es wird, umso beweglicher werden die Eiskristalle. Bei Temperaturen um den Gefrierpunkt können sie sich verbiegen, ohne zu brechen. Ein Wasserfilm, der die Reibung verringert, liegt bei dieser Temperatur über den Kristallen. Die Folge: Es knirscht leiser. Sinken die Temperaturen weiter, wird ab minus sieben Grad Celsius das Eis spröde. Bricht es, gibt es ein lautes Knirschen. Es gilt: Je kälter es ist, umso lauter knirscht der Schnee.

Warum frieren manche Seen früher zu als andere?

Eis-Faktoren

Draußen ist es eiskalt und auf manchen Seen sind schon längst die Schlittschuhläufer unterwegs. Andere Seen wollen aber partout nicht zufrieren. Wie kann das sein?

Ob und wie schnell ein See zufriert, hängt von mehreren Faktoren ab. Je nachdem wie stark sie zusammenwirken, dauert es kürzer oder länger, bis ein Gewässer zu Eis erstarrt.

Größe

Eine wichtige Rolle spielt dabei die Größe eines Sees: "Jeder See speichert Wärmeenergie - und ein großer See kühlt langsamer ab als ein kleinerer", erklärt der Glaziologe Achim Heilig von der Ludwig-Maximilians-Universität München.

Wind

Viel hängt von der Lage des Sees ab: Seen in windgeschützten Tallagen frieren schneller zu als Gewässer, deren Wasseroberfläche immer wieder von Windböen aufgewirbelt wird.

Sonne

Entscheidend ist auch die Sonneneinstrahlung: Bekommt ein See tagsüber viel Sonne ab, tankt das Gewässer mehr Wärme und friert langsamer zu als ein See in einer von Bergen beschatteten Talsenke.

Zu-/Abflüsse

Seen, die starke Zu- oder Abflüsse besitzen, frieren langsamer, oft sogar gar nicht komplett zu. Wenn wärmere Wassermassen aus tieferen Seeschichten immer wieder an die Oberfläche gespült werden, wird die Eisbildung verzögert.

Vorsicht!

Die Deutsche Lebens-Rettungs-Gesellschaft (DLRG) rät bei vermeintlich zugefrorenen Wasseroberflächen zur Vorsicht. Wichtig sei es, viele Tage mit starkem Nachtfrost abzuwarten: Damit das Eis betreten werden kann, sollte die Eisdecke mindestens 15 Zentimeter stark sein.
Aufpassen bei Zu- und Abflüssen, Quellen im See und an bewachsenen Uferstellen. Offene Stellen im Eis unbedingt weiträumig meiden. Dunkle Stellen im Eis bedeuten eine besonders dünne Eisschicht. Schnee auf dem Eis verhindert das Anwachsen der Eisschicht. Knistert's und knackt's beim vorsichtigen Betreten der Eisschicht, reicht ihre Tragkraft nicht aus. Sind vor Ort Warnschilder aufgestellt, sollten Sie das Eis keinesfalls betreten.
Am besten erkundigen Sie sich vorher bei offiziellen Stellen, ob das Eis auf Ihrem Lieblingssee tatsächlich tragfähig ist. Die DLRG weißt darauf hin, dass man auch bei der örtlichen DLRG nachfragen kann, ob ein Eiswachdienst durchgeführt wird.

Infos und Tipps

Weitere Infos zum richtigen Umgang mit Gewässern im Winter, Sicherheits- und Rettungstipps gibt's direkt bei der Deutschen-Lebens-Rettungs-Gesellschaft (DLRG):

Warum ist Schnee weiß?

Durchsichtige Schneekristalle

Schnee besteht aus Schneekristallen. Einzelne Schneekristalle sind durchsichtig, aber wenn sie sich zu einer Schneeflocke verhaken, wird diese weiß. Wie kommt das?

Reflektierende Oberflächen

Wenn sich viele Kristalle zusammen ballen, entstehen auf kleinem Raum viele Oberflächen, die das Licht in alle Richtungen reflektieren. Das ist wie bei einem Haufen Spiegelscherben. Darüber hinaus wird das Licht an der Grenze zwischen Eis und Luft in den Hohlräumen abgelenkt und gestreut. Beides sorgt dafür, dass eine Schneeflocke weiß aussieht, obwohl die Schneekristalle selbst durchsichtig sind.

Gestreutes Licht in Streusalz

Dasselbe Phänomen lässt sich übrigens auch bei Salzkristallen beobachten. Das Pulver ist weiß und große, einzelne Salzkristalle sind durchsichtig.

Wieso ist Eis mal weiß, mal klar?

Eis bleibt Eis

Eiswürfel

Eigentlich ist es doch immer das Gleiche: gefrorenes Wasser. Aber warum sind Eisberge schneeweiß, die Eiswürfel aus dem Kühlschrank aber durchsichtig wie Glas? Welche Farbe hat denn Eis eigentlich?

Hohler Grund

Eisscholle mit Eiszapfen

Im Prinzip ist Eis durchsichtig, wie Wasser. Friert Wasser langsam, wird das Eis durchsichtig wie bei einem Eiszapfen. Aber wenn zwischen den Kristallen Luft eingeschlossen ist, erscheint das Eis weiß. Genauso beim Schnee - und übrigens auch den Schaum von bunter Seife! Und wieso macht die Luft Eis weiß?

Eigentlich bunt

Eiszapfen an einem Ast

Licht wird am Übergang vom festen Aggregatzustand des Eises zum gasförmigen der Luft wie von einem Prisma in die Spektralfarben gebrochen. Folgen viele solcher Phasengrenzen aufeinander - Eis, Luft, Eis, Luft usw. - überlagern sich diese Spektren so oft, dass alle Farben addiert werden und weißes Licht ergeben.

Warum hilft Salz bei Glatteis?

Streu gut Streugut

Streusalz

Ein kalter Wintermorgen, draußen ist es spiegelglatt. Damit der Weg zur Arbeit nicht zur gefährlichen Rutschpartie wird, muss Salz gestreut werden. Aber wie schaffen es die weißen Körnchen, das Eis wegzuschmelzen?

Eisschmelze

Tauwetter in Berlin

Selbst auf Glatteis haftet ein dünner Wasserfilm. In dem löst sich das Salz, die Natrium- und Chlorid-Ionen werden freigesetzt und umgeben sich mit den Wassermolekülen. Zur Bildung von Eis stehen weniger Wassermoleküle zur Verfügung, das Wasser gefriert langsamer. Der Gefrierpunkt sinkt und das Eis schmilzt.

Warum schwimmt Eis immer oben?

Gigantische Eismassen treiben auf dem Wasser

Eisschole in der Hudson Bay

Nach einem eiskalten Winter taut es. Auf den Seen und Flüssen schwimmen Eisschollen und über die Polarmeere ziehen riesige Eisberge. Es sind gigantische Kolosse, die eine ungeheure Masse haben - aber sie sinken nicht. Warum?

Die Dichte entscheidet

Eis schwimmt immer auf dem Wasser. Das liegt daran, weil sich Wasser - im Gegensatz zu anderen Flüssigkeiten - in der Nähe des Gefrierpunktes ausdehnt. Das nennt man die Anomalie des Wassers. Sie besteht darin, dass Wasser bei einer Temperatur von 4 Grad Celsius sein kleinstes Volumen und damit die größte Dichte aufweist.

Eis hat eine geringere Dichte als Wasser

Bei 4 Grad Celsius hat Wasser also die größte Dichte. Kühlt es weiter ab, wechselt es seinen Aggregatszustand von flüssig (Wasser) zu fest (Eis). Das Volumen nimmt wieder zu und die Dichte ab. Das erklärt das Geheimnis des Wassers: Eis hat eine geringere Dichte als Wasser, deshalb schwimmt es.


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