Schlittenfahrer im Eiskanal und zurückbleibende Wärmespur, aufgenommen mit einer Infrarot-Kamera

Das Druckschmelzen von Eis ist ein komplizierter Vorgang und nicht einfach zu erklären. Der klassische Versuch, der das Druckschmelzen erklären soll, funktioniert wie im Folgenden beschrieben. Man hänge um einen Eisblock eine Drahtschlinge, die unten durch ein Gewicht beschwert wird. Das Gewicht zieht den Draht nach unten. Dort wo der Draht aufliegt, beginnt das Eis zu schmelzen. Der Draht frisst sich wie durch das Eis hindurch. Oberhalb des Drahtes friert das Eis wieder zusammen.

Warum ist das so? Die tiefere Ursache liegt in dem ungewöhnlichen Temperaturverhalten von Wasser. In dem Temperaturbereich zwischen 0º C und 4º C hat es eine größere Dichte als Eis, d.h. die Wassermoleküle sind dann dichter gepackt als im Eis. Die Wissenschaft spricht hier von der Dichteanomalie des Wassers. Wird Druck auf ein Stück Eis ausgeübt, werden die Moleküle enger zusammen gepresst. Demzufolge vergrößert sich die Dichte an der Oberfläche der Druckstelle. Aber eine größere Dichte entspricht eben auch dem flüssigen Aggregatzustand von Wasser. Die Folge: Das Eis schmilzt durch Druck.

Versuche mit einer Nylonschnur statt eines Drahtes unter gleichen Bedingungen haben ergeben, dass der Schmelzeffekt deutlich geringer ausfällt. Die Begründung "Druckschmelzen" kann deshalb allein nicht stimmen. Vielmehr dürfte die Wärmezufuhr durch den Draht die entscheidende Rolle spielen, so die Vermutung. Insofern besteht das Phänomen "Druckschmelzen" aus einer Kombination verschiedener Effekte.