imported>Wassermaus: Kältesog als weiterer Effekt

2024-12-12T10:20:15Z

Kältesog als weiterer Effekt

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'''Frostaufbrüche''' sind eine spezielle Art der physikalischen [[Verwitterung]] von Gesteinen und anderen [[Feststoff]]en. Sie werden durch häufigen Wechsel von [[Frost]]- und [[Tauwetter|Tau]]perioden hervorgerufen.

== Entstehung ==
Besonders häufig entstehen sie im [[Winterhalbjahr]] in Form blasenförmiger Aufwölbungen auf [[Hauptfahrbahn|Fahrbahnen]] von Straßen und auf [[asphalt]]ierten [[Gehsteig]]en und bilden, wenn ihre Ränder einbrechen, die bekannten [[Schlagloch|Schlaglöcher]].

Zu einem Frostaufbruch fester Materialien kommt es, wenn Wasser durch eine defekte Oberfläche oder seitliche Risse ins Innere eindringen kann. Beim Frieren des Wassers vergrößert es sein Volumen um etwa ein Zehntel, wodurch sich diese Risse vergrößern. Bei wiederholtem Tau- und [[Frosttag|Frostwetter]] werden schließlich Teile des Materials durch [[Frostsprengung]] abgetrennt.

Hinzu kommt, dass Eis auch bei Frost stets von einer mikroskopisch dünnen Wasserschicht bedeckt ist. Dieses Wasser kann gefrieren, sofern weiteres Wasser nachströmt. Dadurch entsteht ein Unterdruck („Kältesog“), der Wasser ansaugt. Auch dauerhaft gefrorenes Eis kann sich so im Laufe der Zeit verdicken.<ref>H. J. Schlichting: ''Doppelte Sprengkraft'', [[Spektrum der Wissenschaft]] 1/2025, S. 56</ref>

Bei Gebäuden oder Straßen kann auch von unten her [[Niederschlag]]s- oder [[Grundwasser]] eintreten, was jedoch z. B. bei einer intakten Straße durch die frostschützende [[Schotter]]ung im [[Oberbau (Straßenbau)|Oberbau]] bzw. Fundament abgeleitet wird.

== Folgen ==
Nach begonnenem Aufbrechen der Oberfläche schreitet der Zerstörungsprozess im Regelfall beschleunigt fort, weil nun noch häufiger Wasser eindringen kann und außerdem die mechanische Beanspruchung der [[Bruchrand|Bruchränder]] hinzu kommt. Daher vergrößert sich ein Frostaufbruch von einer Art [[Frostbeule|Beule]] oder einer breiteren Spalte bis hin zu einem größeren Loch, indem die offenen Ränder wegbrechen und neue Risse im Material öffnen.

Ein kreisförmig aufgebrochener [[Straßenbelag]] vergrößert und vertieft sich im Laufe einiger Tage bis Wochen, was schließlich zu Schlaglöchern von bis zu 1 Meter Durchmesser und Tiefen bis etwa 20 cm führen kann. Ähnliche Effekte können an Mauerecken oder an den [[Fundament]]en von Zäunen beobachtet werden, wo Frostabsprengungen von dezimeter-großen Stücken vorkommen können.

Um ähnliche Effekte an kleinen Bauten wie [[Bildstock|Bildstöcken]], einbetonierten Stangen oder an [[Grenzstein]]en und [[Vermessungspunkt]]en zu vermeiden, muss man sie bis unter die [[Frostgrenze]] fundieren, für die man in [[Mitteleuropa]] durchschnittlich '''60 cm''', in Nordeuropa über 1 m ansetzt.

Deutschland ist anhand der Klimabedingungen in drei [[Frostzone]]n geteilt, die auf den Straßenbau Einfluss nehmen.

== Im Boden ==
Auch im natürlichen [[Boden (Bodenkunde)|Boden]] tritt eine ähnliche Art von [[Frostverwitterung]] auf:

* als mechanisch-[[thermische Verwitterung]] von größeren [[Stein]]en bis hin zu kleinsten Steinchen und zu [[Sand]].
* bzw. in organischem Boden als [[Frostgare]] (Krümelbildung).
* als Zerfallen der [[Erdscholle]]n im Laufe des Winters, weshalb man das Ackern bzw. Bodenumstechen möglichst im Herbst vornimmt.
* als langsames „Herauffrieren“ von Steinen, bis sie aus dem Boden an die Oberfläche kommen.
* als Auslösung von [[Bergsturz|Bergstürzen]], wenn die in natürlichem Gestein fast immer vorhandenen [[Kluft (Geologie)|Klüfte]] durch Eis aufgesprengt werden und der [[Berghang]] seine Stabilität verliert.
* als [[Formung]] von großen [[Granit]]blöcken zu Rundlingen, weil – analog einem Frostaufbruch einer Mauerecke – die Ecken eines Blocks am stärksten verwittert werden.
* Bei der Bildung von [[Talus (Geologie)|Schutthalde]]n und sogenannten [[Frostschuttwüste]]n.

== Siehe auch ==
* [[Bauschaden]]
* [[Frost-Tau-Wechsel]]
* [[Frosteindringtiefe]]
* [[Frosthub]]
* [[Frostverwitterung]]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Verwitterung]]
[[Kategorie:Straßenschaden]]
[[Kategorie:Frost]]

Frostaufbruch - Versionsgeschichte

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