Soll es mehrere Tage Temperaturen unter null Grad
geben, dann kann man einen stattlichen, stehenden Eiszapfen selber züchten.
Alles was man dazu braucht, ist etwas Bindfaden, etwas Schnur, ein kleines
Stück Alufolie und einen leeren Plastikkanister mit Henkel, wie er für den
Verkauf von destilliertem Wasser verwendet wird.
Da der Plastikkanister
aufgehängt werden muss, sucht man am besten unter einem Baum oder an einem
Balkongitter eine geeignete Stelle, an die er angebunden werden kann. Die Höhe,
in der dieser Kanister aufgehängt wird, bestimmt später die Größe des
Eiszapfens. Wichtig ist, dass man den Behälter in der Höhe einfach befüllen
kann, was später mehrmals erfolgen muss und man bedenke, unter dem Behälter
wird es später eisglatt, also nicht zu ehrgeizig vorgehen, eine zwei Meter
hohe Eisskulptur beeindruckt bereits fast alle Nachbarn!Damit der Zapfen
gelingt, muss unterhalb des Behälters ein Faden hängen, an der das
auslaufende Wasser entlang läuft. Dazu werden zwei Fäden links und rechts vom
Behälter an einem Zweig angebunden und mit einem Stück Alufolie so
zusammengeführt, dass die beiden Fadenenden etwa 10 cm unterhalb des Behälters
zusammenlaufen und das Ende des Fadens den Boden fast oder ganz berührt.
In den Wasserbehälter sticht man unten mit einer Nähnadel
ein feines Loch, so dass ein dünner Wasserstrahl austritt. Der Wasserstrahl
sollte die Alufolie treffen und dann am Faden nach unten fließen.
Erfahrungsgemäß ist das nicht ganz einfach, gegebenenfalls kann man noch einen
dritten Faden zum Positionieren anbringen oder die Befestigung des
Wasserbehälters etwas verschieben.
Damit ist der Aufbau abgeschlossen und die Zapfenbildung
kann beginnen. Die Temperatur sollte mindestens 4 Grad unter Null liegen. Der
Behälter wird mit kaltem Wasser (ca. 5 Liter) gefüllt. Liegt die
Temperatur unter minus zehn Grad kann man auch lauwarmes Wasser verwenden. Nach
etwa einer Stunde sollte sich bereits ein feiner Eisstab gebildet haben und man
wird beobachten, dass sich der Eisstab unten etwas biegt, dies ist nicht weiter
schlimm, allerdings sollte man darauf achten, dass er in dieser Phase
jedenfalls Bodenkontakt hat. Zusätzlich muss vielleicht der Wasserbehälter
immer etwas nachjustiert werden, damit das Wasser am Eiszapfen entlangläuft.
Nach der ersten Nacht sollte der
Eiszapfen so stabil sein, dass er selbstständig steht. Füllt man regelmäßig den
Wasserbehälter nach und bleibt es schön kalt, wächst der Zapfen jeden Tag um
etwa zwei Zentimeter Durchmesser. Will man den Vorgang beschleunigen, kann man
auch noch weitere Löcher in den Behälter stechen, aber Vorsicht, nicht zu viel
Wasser über den Zapfen gießen, sonst beginnt er wieder zu schmelzen.
Jetzt muss man nur noch eine Zapfenparty um den
Eiszapfen organisieren und ein schönes Photo vom Kunstwerk aufnehmen, den bald
kommt die Zeit, wo er wieder schmilzt und nur ein kleines Häuflein Kalk am
Boden zurücklässt.
Über die Zusendung von Eiszapfenbilder
freut sich der Autor, die besten werden hier veröffentlicht!
Dr. Eduard Heindl, eduard@heindl.de
Eiszapfen andersEinen Eiszapfen züchten, das war schon immer ein Traum von
Eduard Heindl. "Als Kind habe ich es oft versucht, aber es hat nie
geklappt!" Jetzt hat er ihn sich verwirklicht Ein mannshoher Eiszapfen
steht in seinem Garten an der Tübinger Wildermuthstraße. Die Besonderheit
daran ist, dass der Zapfen wächst. Und zwar "von unten nach oben". Fast eine Woche ist er alt und nicht ganz zwei Meter hoch.
Den Weg dazu hat sich der Eiszapfen-Schöpfer selber ausgedacht. Heindl
informierte sich vorher umfassend im Internet, ob vor ihm schon jemand auf
diese Idee gekommen ist. Er fand nichts. Und so funktioniert sie: An einem
Zweig hängt ein einfacher Wasserkanister mit Loch. Zehn Zentimeter unterhalb
ist eine Schnur an einem weiteren Ast befestigt. "Das Loch ist das
Problem" erklärt Eduard Heindl. Der promovierte Physiker ist
dahintergekommen, wie man das Wasser dazu bringt, nicht zu schnell aus dem
Kanister und an der Schnur herunter zu tropfen. "Der Trick ist:
langsamer!", so Heindl. Darum muß das Wasser erst eine Barriere aus
Alufolie überschreiten, bevor es den Faden erreicht. Den Fuß bildet sich der
Eiszapfen selbst. Jetzt muss nur noch die Kälte stimmen, denn minus fünf bis
zehn Grad sollte es schon haben. Dann bildet sich ein optisch schöner und
ganz eigener Eiszapfen mit Noppenmuster und auch glatten Bereichen. Erstaunlich ist auch die Form des Zapfens, die sich durch
die Bewegung des Kanisters ständig verändert und immer neue Formen wie
Ärmchen oder sogar einen neuen Ast hervorzaubert. Allerdings ist die
Schönheit mit Vorsicht zu genießen und vor dem Nachahmen möge gewarnt sein,
denn so ein Eiszapfen braucht ständige Pflege! Mindestens alle zwei bis drei
Stunden muss der Kanister nachgefüllt werden und das natürlich auch in den
Nachtstunden. "Die ersten paar Mal friert man, dann ist es wie ein
umgekehrter Saunabesuch", kommentiert Eduard Heindl seine nächtlichen
Spaziergänge in den Garten. Der Aufwand hat sich jedoch gelohnt und so bleibt
nur noch zu wünschen, dass der Januar seine Kälte beibehält, damit Eduard
Heindl seinen Eiszapfen noch lange bewundern kann, für den er übrigens rund
100 Liter Wasser braucht. rad / Bild: Metz Quelle: Tübinger
Tagblatt |
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Quelle: RTF1 |
Damit Wasser gefriert, muss es auf 0°C abkühlen, das Wasser
im Behälter hat zuerst ca. 7C (so kommt es aus der Leitung) und kühlt sich
langsam im Behälter ab. Dass dies langsam geht, liegt an der grossen Masse, ca.
5 kg, an der leichten Isolierung durch den Kunstoffmantel und an der geringen
Verdunstung im Behälter. Nach einiger Zeit kommt es aber zur Eisbildung an der
Wasseroberfläche, das Wasser am Auslauf hat dann oft noch 4C, das liegt an der
Dichteanomalie des Wassers. Im Bereich des Auslaufs
bewegt sich das Wasser relativ stark und gefriert auch daher nicht so schnell.
In der Endphase, wenn nur noch wenig Wasser im Behälter ist und alles Wasser
auf fast 0°C abgekühlt ist, tropft das Wasser nur noch und bildet keinen
Strahl, dann kann es auch zum Zufrieren der Öffnung und dem Einfrieren des
restlichen Wassers kommen. Das Wasser, das auf den Eiszapfen trifft, kühlt zum
einen, weil der Eiszapfen kalt ist, weil der dünne Wasserfilm wenig Wärmekapazität
hat, zusätzlich verliert es durch Verdunstung und Strahlung Wärme, und bei Wind
wird es auch noch durch die Luft gekühlt.
Der Eiszapfen hat drei Bereiche, den Sockel, den
Säulenbereich und die Spitze. Der Sockel entsteht durch Wasser, das ganz bis
zum Boden gelaufen ist und dort gefriert, aufgrund des nachlaufenden Wassers
und der gleichmäßigen Abkühlung hat der Sockel eine Kegelform mit einem sehr
weiten Öffnungswinkel, der Winkel hängt von der Temperatur und der Menge
nachlaufenden Wassers ab. Bei einem Meter Radius erhebt er sich in der Mitte um
etwa zehn Zentimeter. In der Mitte des Sockels steht die Eissäule, die fast
eine homogene Dicke bis in den oberen Bereich hat. Der Grund ist die
gleichförmige Abgabe von Wärme entlang der Säule und dem feinen Wasserfilm, der
in diesem Bereich genau 0°C hat. An der Spitze ist das Wasser aus dem Behälter
oft noch nicht auf 0°C abgekühlt und schmilzt zum Teil auch noch das bereits
bestehende Eis an, dadurch verjüngt sich der Zapfen ganz oben. Die genaue Form
hängt aber empfindlich von der Ausfließtemperatur und Menge sowie der
Umgebungstemperatur ab.
Im Bereich der Säule beobachtet man horizontale Wülste, die
um den Zapfen laufen. Dies ist eine sogenannte Raleigh-Taylor-Störung, an manchen Stellen ist der
Zapfen zufällig etwas dicker, an diesen Stellen ist das Wasser dann der kalten
Luft stärker ausgesetzt, es gefriert schneller, der Zapfen wird an dieser
Stelle noch dicker und so weiter. Manchmal entsteht dadurch sogar ein
zusätzlicher kleiner Zapfen am Rand. Was macht die Sonne mit dem Eiszapfen? Die
Sonne schmilzt den Eiszapfen auf der sonnenzugewandten Seite an und das
herausgeschmolzene Wasser lässt den Zapfen dort milchig erscheinen. Durch
Effekte der Oberflächenspannung bekommt er eine fingerabdruckartigen Struktur.
Wenn das Tauwetter einsetzt ist das Leben des Eiszapfen sehr
kurz, das liegt an der grossen Öberfläche die der warmen Luft zur Verfügung
steht. Allerdings gibt es noch eine letzte Überrachung, der eiszapfen wird
nicht einfach immer dünner, nein es bildet sich ein Eisschwert. Strömt der
warme Wind am Zapfen vorbei, bildet sich vor und hinter dem Zapfen ein Wirbel,
der zum raschen Tauen führt, wie man den beiden Fotos entnimmt, die zum
gleichen Zeitpunkt aber um 90° versetzt, aufgezeichnet wurden. Das Bild wurde
am 21. Januar 2002, drei Wochen nach dem Start des Projekts künstlicher
Eiszapfen aufgezeichnet. Im Lauf des Tages ist der Zapfen abgebrochen und nur
noch ein kleiner Eisstumpf blieb erhalten.
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Eiszapfen, Blick in Windrichtung! |
Schmale Eiszapfenseite, der Wind
kam von Links! |
Für die vielen Bilder, darf mich mich bei Dr. Buchegger
http://www.buchegger.de bedanken.
©Eduard Heindl (Homepage)2002, last
update 2002/1 http://www.heindl.de/eiszapfen/index.html
Gesehen am Ammersee 2005: Eine bemerkenswert gebogene Gruppe von Eiszapfen an der Dachrinne, zugesendet von V. Tießen.
Erklärung. Der Schnee vom Dach ist nachgerutscht und hat damit die Basis der Zapfen immer weiter nach zum Haus hingedreht.
Dieses Prachtexemplar, ebenfalls März 2005, ist vor der Wohnung von Herrn Gramm entstanden. Stattliche 270 cm hoch und mit einem Durchmesser von ca. 15 cm.
(Der Eimer dient zur Isolation gegen den warmen Boden, sehr gute Idee!)
Diesen monumentalen Eiszapfen hat
Sebastian Schreiber in Österreich gesehen! (Mail vom 17.Januar 2002)
Dieser eigenartige Eisstumpf ist von
Michael Faber im Januar 2003 auf dem Firmengelände gesehen worden!
Aufstieg und Fall des Eiszapfen 2003
Weitere Eiszapfen nach Eingang.
Über die Zusendung von Eiszapfenbilder
freut sich der Autor, die besten werden hier veröffentlicht!
Wann ist Eiszapfenwetter?
Informationen für jede Stadt bei der
Wetterzentrale.
Dr. Eduard Heindl, eduard@heindl.de
http://www.heindl.de/eduard-heindl/index.html
Internetauftritte
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