Was ist der Mpemba-Effekt?

Ein sehr beeindruckendes Phänomen ist der so genannte Mpemba-Effekt, der bei sehr tiefen Temperaturen beobachtet werden kann, wie sie derzeit in vielen Regionen Deutschlands vor allem in den Morgenstunden herrschen. Bei gleichen Bedingungen gefriert heißes Wasser schneller als kälteres. Das Gefrieren kann so schnell erfolgen, dass eine Tasse heißes Wasser in die eiskalte Luft geworfen direkt gefriert, bevor es den Boden berührt.

In einigen hessischen Tälern sanken die Temperaturen vom 20. bis 22. Januar 2019 nachts und in den Frühstunden über Schnee stark ab, zum Teil lagen die Werte unter -15 Grad, so auch am Montagmorgen mit -16,3 Grad im Benfetal.

Sehr eindrucksvoll demonstriert Benedikt Selter den Effekt, noch in der Luft gefriert das heiße Wasser sofort.

Wie ist dieser Effekt überhaupt möglich? Genau weiß man es noch nicht. Bekannt ist er schon seit vielen Jahrhunderten, geriet aber auch wieder in Vergessenheit. Im Jahre 1963 wurde das Phänomen von dem 13jährigen Tansanier Erasto B. Mpemba, der im Eisschrank Speiseeis herstellen wollte, wiederentdeckt. Als er es eines Tages nicht abwarten konnte, die noch heiße Flüssigkeit in den Eisschrank zu stellen, kühlte sich diese schneller ab als sonst und das Eis war früher fertig.

Es gab schon einige Theorien zum Mpemba-Effekt, keine konnte bisher in der Praxis sicher überprüft werden. In einer Studie zweier Universitäten in Dallas (USA) und Nanjing (China) wurde als Erklärung angenommen, dass schwache Verbindungen zwischen den Wassermolekülen bei kaltem Wasser sich erst ordnen müssten. Bei heißem Wasser gibt es nur festere Verbindungen, die so schneller eine Kristallstruktur annehmen können.

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