- Versinken in Treibsand
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Warnschild vor TreibsandTreibsand ist eine Suspension aus Sand in Wasser. Obwohl im ungestörten Zustand einigermaßen fest erscheinend, verhält er sich unter Druckeinfluss wie ein spezieller Typ Flüssigkeit, ein so genanntes nichtnewtonsches Fluid.
Inhaltsverzeichnis
Funktionsweise
Bei Erschütterungen oder auflagerndem Druck verlieren die Sandkörner den Kontakt untereinander und verschieben sich in ihrer wässrigen Umgebung ohne größeren Widerstand. Trockener Sand würde sich unter diesen Umständen verdichten und verfestigen.
Die nur sehr kleinen Poren zwischen den Sandkörnern verhindern den raschen Abfluss der Flüssigkeit (Kies ist wesentlich durchlässiger und weist dieses Phänomen folglich nicht auf): Die gesamte Suspension geht kurzfristig in einen „verflüssigten“, thixotropen Zustand über, der so lange anhält, bis die Sandkörner nach Abpressung des Porenwassers wieder Kontakt zueinander bekommen.
Der Effekt kann nur auftreten, wenn:
- die Sande frisch aufgeschüttet oder umgelagert wurden, die Körner also noch unverkittet in loser Beziehung zueinander stehen und sich die Porenräume leicht mit Wasser füllen.
- genügend Wasser vorhanden ist, um die Porenräume vollständig zu füllen: An Flussläufen in Sedimentationszonen mit sandigem Sediment (also eher im Flussunterlauf), an Quellen unter ständiger Wasserzufuhr sowie an marinen und litoralen Küstenbereichen.
Ein wasserstauender Untergrund kann bei entsprechender Geländeform raschen Abfluss des ausgepressten Wassers und Wiederverfestigung des Sandkörpers fast ganz verhindern.
Auftreten von Treibsand
Schön anzusehen ist der Treibsand in Sandbildern: Im frisch rieselnden Sand sind noch größere Mengen Wasser eingeschlossen, der sich beim „Anklopfen“ sofort verdichtet. Dadurch reiben die Sandkörner aneinander und die Suspension wird durch die Scherung verdickt und der innere Widerstand, die Viskosität der Suspension steigt. Kippbewegungen lassen hingegen den flüssigen Zustand wiederaufleben.
Im kleineren Maßstab (in Abenteuerliteratur und Film gerne verwendet) steht Treibsand im Ruf, lebensgefährlich zu sein, sobald man in ihn hineingerät. Das ist nur teilweise richtig: Die hohe Gesamtdichte der Wasser-Sand-Dispersion macht das Untergehen tiefer als bis etwa zum Bauch unmöglich. Man kann nur oben schwimmen, denn die spezifische Dichte des menschlichen Körpers ist nahe der von Wasser; Treibsand hingegen hat mindestens die doppelte. Ein vollständiges Untergehen ist somit ausgeschlossen. Allerdings kann es schwierig bis unmöglich sein, sich selbst ohne fremde Hilfe wieder zu befreien. Die sicherste Möglichkeit ist es, bewegungslos zu verharren, da der Sand nach einiger Zeit zur Ruhe kommt und der Körper leicht aufgetrieben wird.
In Wattgebieten kann das Einsinken in Treibsand bei aufkommender Flut hingegen tödlich sein. In betroffenen Gebieten sind deshalb die Rettungskräfte mit Pumpen ausgerüstet, die mittels Wassereinspritzung das Gemisch soweit verflüssigen, dass eine Rettung möglich ist. Eine Selbstrettung ist auch möglich, wenn man ein Bein still hält und das andere aus dem Treibsand herausschüttelt.
Im Großen können die Treibsand-Effekte bei Erdbeben Nebenschäden anrichten, wenn größere Flächen thixotroper Sande mitbetroffen sind – so z. B. beim Erdbeben 1995 im Hafengebiet von Kōbe.
„Trockener“ Treibsand
In der Zeitschrift Nature, publizierten Detlef Lohse u. a. von der Universität Twente in Enschede ein Experiment, das „trockenen“ Treibsand erklären könnte.[1]
Siehe auch
Einzelnachweise
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