Wetter-News: Frostschutz mit Wasser

Die Tage werden länger, die Obstbäume blühen, die Bienen sind fleissig am bestäuben um uns eine reiche Ernte zu schenken. Wären da nicht diese wolkenlosen Nächte und der Frost der Spielverderber.

Nun gilt es die Blüten zu schützen, neben Frostschutzkerzen gibt es aber auch einen auf den ersten Blick ziemlich paradoxen Frostschutz – Blüten mit Hilfe von einer Eisschicht vor dem Erfrieren schützen.

Die Tage werden länger, die Obstbäume blühen, die Bienen sind fleissig am bestäuben um uns eine reiche Ernte zu schenken. Wären da nicht diese wolkenlosen Nächste und der Frost der Spielverderber. Nun gilt es die Blüten zu schützen, neben Frostschutzkerzen gibt es aber auch einen auf den ersten Blick ziemlich paradoxen Frostschutz – Blüten mit Hilfe von einer Eisschicht vor dem Erfrieren schützen.

Blühender Apfelbaum mit Frostschäden am 21. April 2017. (Foto: Daniel Gerstgrasser)

Es gibt zahlreiche Methoden um Blüten vor Frost zu schützen. Einerseits kann mittels Öfen oder Frostschutzkerzen die Lufttemperatur erhöht werden. Eine Methode um die Abstrahlung und Auskühlung zu verlangsamen erfolgt mittels Lufttrübung durch Rauch.

In den letzten Jahren wurde aber immer mehr auf eine andere Frostschutzmethode gesetzt, welche sich die physikalische Eigenschaft von Wasser zu Nutze macht. Genauer gesagt die Eigenschaft, dass beim Gefrieren von Wasser Wärme frei wird.

Aber zu aller erst eine kurze Physikstunde(Minute). Wir kennen die verschiedenen Aggregatszustände von Wasser und dass diese durch verschiedene Prozesse, wie schmelzen oder verdampfen in einander übergehen können. Ein Teil dieser Prozesse braucht Energie (blaue Pfeile, Abbildung unten), der andere Teil gibt Energie in Form von Wärme ab (rote Pfeile, Abbildung unten).

Schematische Darstellung „Umwandlung der Aggregatszustände von Wasser“ (Illustration: Daniela Roth)

Die Frostschutzberegnung setzt genau auf die Eigenschaft, dass Wasser beim gefrieren Wärme abgibt. Mittels Sprenkler wird, wenn die Temperatur noch knapp über dem Gefrierpunkt liegt, Wasser auf die Pflanzen gesprüht.

Frostschutzberegnung (Foto: Didier Ulrich)

Sobald die Temperatur unter null Grad sinkt, beginnt der Wasserfilm auf den Pflanzen zu gefrieren. Auch wenn die Umgebungstemperatur unter null Grad fällt, wird durch das kontinuierliche Gefrieren Wärme frei. Dies führt dazu, dass die Temperatur im Eis (also bei der Pflanze) bei etwa 0°C gehalten wird. Die Zellen der Pflanzen weisen zudem meist noch einen eigenen Frostschutz auf, welche die Gefriertemperatur des Zellsafts etwas heruntersetzt. So frieren sie bei einer Temperatur von 0°C oder auch knapp darunter noch nicht ein. Die Besprühung muss jedoch während der ganzen Frostperiode aufrechterhalten werden, da sonst die ganze Pflanze einfrieren würde.

Schematische Darstellung Frostschutz durch Besprühung (Illustration: Daniela Roth)

Blüte mit schützender Eisschicht im Wallis, 4 April 2017. (Foto: Anick Haldimann)

Diese Methode wird oftmals bei Obstbäumen oder bodennahen Kulturen angewendet. Die Anwendung setzt jedoch gewisse Bedingungen voraus. Die Temperatur sollte tagsüber wieder über den Gefrierpunkt klettern, da bei einer längeren Besprühung die Gefahr von Eisbruch an der Pflanze besteht. Ganz geschweige von den grossen Mengen an Wasser die benötigt werden. Windschwache Verhältnisse und genügend Luftfeuchtigkeit sind ebenfalls notwendig für diese Art von Frostschutz, da sonst zu viel Wärme durch Verdunstung wieder verloren geht.

Aufgrund der schweren Eislast abgebrochene Äste von Aprikosenbäumen, 7. April 2021 in Bramois (VS). (Foto: Didier Ulrich)

Frostschutzberegnung im Wallis am 4.April 2017.

Quelle: Bundesamt für Meteorologie MeteoSchweiz / Frostschutz mit Wasser – MeteoSchweiz (admin.ch)
Titelbild: Anick Haldimann