Schneeflocken unter dem Mikroskop

Die aktuelle Wetterlage bringt viel Schnee in viele Teile Deutschlands. Das bietet auch eine spannende Gelegenheit für Naturforscher.

Schneeflocken sehen nicht immer sternenförmig aus: Die Temperatur entscheidet über die Form der Schneekristalle. Welche wunderbaren Eiskunstwerke Luft und Wasser hervorbringen, zeigen diese Bilder mit unserem Reisemikroskop.

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Die Bilder wurden mit unserem BRESSER Science XPD-101 Expeditionsmikroskop und dem BRESSER Deluxe Smartphone-Adapter mit dem Smartphone aufgenommen.


Was ist der Unterschied zwischen Eiskristallen und Schneeflocken?

Hoch oben in den Wolken fängt alles an. Der sogenannte Urkristall mit seiner sechseckigen Grundform entsteht durch ein winziges Kügelchen aus Staub und Wasser. Bis der Kristall auf die Erde fällt, muss er durch verschiedene Luftschichten mit unterschiedlichen Temperaturen und Feuchtigkeiten. So formt der Schneekristall sich immer wieder um und je feuchter die Luft ist, desto feinere Ärmchen entstehen. Sollten zwei Eiskristalle zusammenstoßen, bilden sich sogar zwölfarmige Sterne. Am häufigsten findet man jedoch die sechseckigen Eiskristalle. Die Vielfalt der Formen ist hier unendlich und vermutlich sind noch niemals zwei vollkommen gleiche Eiskristalle vom Himmel gefallen.

Schneeflocken hingehen entstehen durch das Verkleben der einzelnen Eiskristalle durch kleine Wasser Tröpfchen. Am Ende entsteht dann eine Schneeflocke, die wie ein Wattebausch aussieht.

Wieso sind Eiskristalle sechseckig?

Vereinfacht gesagt: Die sechsfache Symmetrie kommt aus der Anordnung der Wassermoleküle im Eiskristallgitter zustande. Die Struktur ist ausschließlich auf 60°- bzw. 120°-Winkeln aufgebaut und die sechseckige Form ist für die Wassermoleküle energetisch einfach eine besonders hilfreiche Form für Kristalle.

Wie mikroskopiere ich Schneeflocken?

Die wichtigste Voraussetzung sind natürlich schöne Schneekristalle. Je nach Wetter und Temperatur bilden sich oft nur unansehnliche nadelförmige Kristalle oder Plättchen, die zu größeren Klumpen zusammenwachsen.

Eine Lupe hilft dabei, die „richtigen“ Schneekristalle zu entdecken, die sich eher bei hoher Luftfeuchtigkeit, aber tiefer Temperatur bilden. Eine ruhige Wetterlage ohne Thermik ist ebenfalls vorteilhaft.

Wichtig für die Fotografie:

  • Objektträger vorkühlen, am besten in einer Schachtel draußen oder im Gefrierschrank
  • eine dunkle, abwischbare Unterlage draußen hinlegen, darauf kann man die Kristalle besser sehen und beurteilen
  • Das Mikroskop in einen Beutel verpacken und ebenfalls einige Zeit nach draußen stellen. Batteriebetriebene Modelle eignen sich am besten, oder zum Beispiel das Reisemikroskop nur mit Tageslicht
  • Wenn alles abgekühlt ist, einige Objektträger auf die Unterlage nebeneinander hinlegen und auf „passende“ Schneeflocken warten
  • Objektträger von Zeit zu Zeit abwischen, damit die Schicht nicht zu dick wird und man die guten Kristalle leichter findet
Für eine bildfüllende Aufnahme durchs Okular reicht normalerweise eine 4-fache bis max. 10-fache Objektivvergrößerung aus (Gesamtvergrößerung 40x-100x). Neben Durchlichtmikroskopen eignen sich auch Stereomikroskope. Hier könnte man, die bei vielen Modellen enthaltene schwarz-weiße Objektplatte, für die Aufnahmen nutzen. Aufnahmen mit dem Smartphone durchs Okular gelingen am einfachsten mit einem Smartphonehalter.

Wichtig: Nach Abschluss der Aufnahmen das Mikroskop unbedingt noch draußen wieder gut verpacken und erst dann in die warme Wohnung bringen. Dort einige Stunden in der Verpackung lassen, dann auspacken und gut lüften damit restliche Feuchtigkeit abtrocknen kann. Objektive oder Okulare, die feucht geworden sind, mit weichen Papiertüchern abtupfen und ggf. mit einem feuchten Brillenputztuch reinigen.

Die bekanntesten mikroskopischen Aufnahmen von Schneeflocken stammen übrigens von Wilson Bentley, genannt „Snowflake Bentley“, der ab 1885 über 5.000 Aufnahmen von Schneekristallen machte:

Wikipedia Wilson Bentley

Von ihm stammt die These, dass es keine zwei Schneekristalle gibt, die exakt gleich aussehen.