Warum der Unterland-Diesel im Engadin stehen bleibt

Unser Kolumnist erlebt mit seinem Land Rover eine böse Überraschung: Der Treibstoff wird zu einer gelartigen Masse. Wieso?

Nicht alle Dieselsorten sind für eisige Temperaturen geeignet: ein Land Rover Defender in einer Gletscherlandschaft. Symbolbild: Getty

Nicht alle Dieselsorten sind für eisige Temperaturen geeignet: ein Land Rover Defender in einer Gletscherlandschaft. Symbolbild: Getty

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Ich dachte eigentlich, mein Land Rover Defender sei unzerstörbar, denn von den seit seiner Einführung im Jahr 1948 hergestellten Fahrzeugen sind immer noch mehr als die Hälfte unterwegs. Aber nach einer Nacht, in der wir die Mondfinsternis im Engadin beobachteten, bewegte sich der Defender nicht mehr. Am Telefon fragte der Garagist, wie kalt es denn sei. Minus 28 Grad. «Sie haben Diesel aus dem Unterland im Tank, oder?» Unser Treibstoff war zu einer gelartigen Masse geworden, da – was mir nicht bekannt war – dem Diesel im Unterland kein Frostschutzmittel beigefügt wird.

Aber wie funktioniert Frostschutzmittel überhaupt? Wenn Sie sich an meine Kolumne über Schneeflocken erinnern, wissen Sie, dass ein Eiskristall einen Kern braucht, auf dem er wachsen kann. Die meisten Substanzen, auch normales Leitungswasser, enthalten viele Verunreinigungen wie Bakterien oder Staub, um die sich bei 0 Grad Celsius Eiskristalle bilden können. Wasser ohne Verunreinigungen kann unter minus 40 Grad Celsius gekühlt werden, ehe es gefriert.

So wie die komplizierten Details der Schneeflockenbildung nicht vollständig geklärt sind, ist auch nicht ganz klar, wie Wasser gefriert – oder wie Frostschutzmittel wirkt. Diese Vorgänge sind schwierig zu beobachten, da die Kristallbildung auf molekularer Ebene und sehr schnell erfolgt. Vielleicht haben Sie schon einmal Videos von Menschen gesehen, die eine Tasse heisses Wasser in die Luft werfen, aus dem sich sofort eine Schneewolke bildet. Im Engadin war es nicht kalt genug, und viele Menschen haben sich bei solchen Versuchen böse verbrannt, weil das heisse Wasser in ihr Gesicht fiel – die Temperaturen müssen deutlich unter minus 30 Grad Celsius liegen, damit das gelingt.

Wenn Sie ein ungefährliches Experiment machen möchten, legen Sie eine Flasche Wasser in den Gefrierschrank. Achten Sie darauf, dass das Wasser rein ist – dann ist es auch nach Stunden noch flüssig. Nehmen Sie die Flasche vorsichtig heraus, und klopfen Sie mit dem Finger dagegen – das Wasser wird vor Ihren Augen gefrieren. Die Schockwelle des Antippens verursacht eine Druckwelle, die Eiskeimbildung auslöst. Warum? Diese Frage stellt sich auch die Forschung.

Die Kristallbildung ist schwierig zu untersuchen: Eiskristalle auf einer Fensterscheibe. Foto: Keystone

Wenn Wasser in einem Lebewesen gefriert, durchdringen Eiskristalle die Zellwände und zerstören sie. So entstehen Erfrierungen. Viele Organismen, von arktischen Fischen bis zu Eiswürmern, haben natürliche Frostschutzmoleküle, die es ihnen ermöglichen, weit unter dem Gefrierpunkt von Diesel zu überleben. Viele verwenden Proteine, die verhindern, dass die um die Keimbildungspunkte sich formenden Eiskristalle grösser werden. Der in Alaska beheimatete Käfer Upis ceramboides verwendet eine Kombination aus Fettsäure und Zucker, welche die innere Zellmembran bedeckt, um Beschädigungen zu vermeiden, wenn das Innere einfriert. Dadurch kann der Käfer bei Temperaturen bis minus 70 Grad Celsius überleben. Eiswürmer bilden ein Protein, das verhindert, dass das Eis scharfe Kristalle bildet, oder die Eiskristalle bedeckt, damit sie nichts durchstechen. Die Gene, die diese Frostschutzproteine produzieren, sind von grossem Interesse für die Forschung, da sie möglicherweise verwendet werden könnten, um Pflanzen vor Frostschäden zu schützen. Vielleicht sollte ich meinen Tank mit Eiswürmern oder Alaska-Käfern füllen!

Ben Moore ist Professor für Astrophysik an der Universität Zürich.

(Das Magazin)

Erstellt: 06.03.2019, 19:56 Uhr

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