Warum rutschen wir auf Schnee und Eis? Auf einer Eis- oder Schneeschicht muss die Reibung sehr klein sein, so dass wir nicht gut auf dem Boden festgehalten werden.

Auf dem zugefrorenen See © dpa

Der Grund der kleinen Reibung ist überraschend: Jede Schicht aus Eis oder Schnee hat einen dünnen flüssigen Wasserfilm an ihrer Oberfläche. Und dies selbst bei Temperaturen weit unter dem Gefrierpunkt. Der Wasserfilm ist oft nur sehr dünn, manchmal nur ein Tausendstel eines Millimeters. Doch das reicht aus, um die Reibung stark zu verringern, und Eis und Schnee werden rutschig.

Beim Eis laufen, Schlitten oder Schlittschuh fahren bewegen wir uns in Wirklichkeit nicht auf Eis, sondern auf dieser Wasserschicht. Deshalb gleitet beim Bobfahren der Schlitten so gut durch den Eiskanal.

Schlittenfahrer im Eiskanal © dpa

Aber wieso kann sich die dünne Wasserschicht bei Temperaturen unter Null bilden? Diese Frage hat Wissenschaftler mehrere hundert Jahre lang beschäftigt. Drei verschiedene Ansätze erklären die feuchte Oberfläche von Eis unter den Kufen. Keiner von ihnen bietet eine vollständige Erklärung, warum wir so gut auf Eis rutschen. Vielmehr sind alle drei unter bestimmten Bedingungen richtig.

Zunächst haben die Forscher geglaubt, dass der von unseren Füssen oder dem Schlittschuh ausgeübte Druck das Eis zum Schmelzen bringt. Der Druck senkt den Gefrierpunkt des Eises ab, so dass es flüssig wird, und der so entstandene Wasserfilm sorgt für eine rutschige Oberfläche.

Eisschnellläufer beim Sprint © dpa

Die Sache hat aber einen Haken: Das Druckschmelzen funktioniert nur bei Temperaturen von wenigen Grad unter 0º C , oftmals sogar nur bei -1º C. Es kann daher nicht erklären, wieso selbst eine Eisschicht von -20º C einen Flüssigkeitsfilm an der Oberfläche hat.

Hier kommt die Reibung ins Spiel. Wenn Kufen über das Eis oder den Schnee gleiten, so tritt Gleitreibung auf. Dies erzeugt Wärme. Die Wärme kann nun die Temperatur des Eises oder des Schnees direkt unter der Kufe auf 0º C erhöhen, so dass das Eis schmilzt. Dieses sogenannte Reibungsschmelzen funktioniert auch weit unter demGefrierpunkt.

Doch Reibungswärme tritt nur bei Bewegung auf. Wieso ist es dann so schwierig, auf Eis oder gar Schlittschuhen still zu stehen?