Kaputte Straßen im Frühling
Schlaglöcher nach dem Winter: Wie sie wirklich entstehen
Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus. Das ist ganz vereinfacht gesagt die Ursache für die vielen Schlaglöcher in jedem Frühjahr. Aber so einfach ist es wohl doch nicht. Ein Wissenschaftsteam hat da noch mehr rausgefunden.
Im Video: Wer zahlt bei Autoschäden durch Schlaglöcher?
Frostsprengung: Aus kleinsten Rissen im Asphalt werden tiefe Schlaglöcher
Die sogenannte Frostsprengung macht unsere Straßen nach dem Winter oft zu rumpeligen Pisten. Dieser physikalische Prozess ist eine Art der Verwitterung, die an Gesteinen nagt und sie immer weiter abträgt. Frostsprengung kommt besonders dort vor, wo die Temperaturen häufig zwischen positiven und negativen Werten wechseln, Wasser also häufig gefriert und Eis wieder schmilzt, und es reichlich Niederschlag in Form von Schnee oder Regen gibt.
Woher kommt denn die Sprengkraft des Wassers, bzw. Eises? Wenn Wasser gefriert, gewinnt es bis zu 9 Prozent an Volumen. Es besitzt nämlich seine höchste Dichte bei +4 Grad. Sowohl bei sinkender als auch bei steigender Temperatur dehnt es sich aus. Beim Gefrieren ab 0 Grad braucht das Wasser als Eis also mehr Platz, drückt dann gegen das Gestein und sprengt zunächst kleinste Teilchen ab. Der Zerstörungsprozess setzt sich weiter fort, wenn dadurch immer mehr Wasser ins Gestein eindringen und dort gefrieren kann. So können kleine Risse zu größeren Spalten und Löchern führen.
Video: Was ist denn hier passiert? Meterdicke Eisschicht schließt Autos ein
Wie das Eis friert ist wohl auch wichtig
Das reicht aber nun offenbar nicht als Erklärung. Ein Wissenschaftsteam um Robert Style und Kollegen an der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) in Zürich hat unter Laborbedingungen nachgewiesen, dass es mehr darauf ankommt, WIE das Eis wächst, nicht nur DASS es sich ausdehnt, um den Asphalt zu sprengen.
Und zwar deshalb: Eis ist immer von einer dünnen Wasserschicht bedeckt, selbst bei sehr tiefen Temperaturen. Dieses Phänomen macht beispielsweise Schlittschuhfahren so geschmeidig möglich.
Die dünne Wasserschicht kann gefrieren, wenn flüssiges Wasser aus der Umgebung nachströmt, um sie zu ersetzen. Es entsteht ein Unterdruck (Kältesog), der immer weiter zusätzliches Wasser ansaugt. So bildet sich an der Grenzschicht Eis/Wasser immer wieder neues Eis. Das Eis wird dicker. Bei Platzmangel bricht es die Asphaltdecke auf, noch mehr Wasser kann nachströmen und wieder gefrieren.
Ohne diese Zusatzeffekte des Kältesogs käme der Sprengvorgang schneller zum Stillstand und könnte nicht so viel Schaden anrichten.
Auf den ersten Blick nützt die Erkenntnis wenig. Aber mit Blick auf Vorbeugung und sinnvoller Beschaffenheit des Straßenbelags vielleicht zukünftig doch.
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(ctr)