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Wie entsteht Schnee?

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Was ist Schnee

Schnee gehört für uns zum Winter dazu. Wie jedes Jahr freuen wir uns, wenn die Welt unter einer dicken Schicht Puderzucker verschwindet. Auch Kinder in der Vorschule finden dieses Naturschauspiel unglaublich spannend und es bietet zudem einen perfekten Start in die Naturwissenschaften. Aber gerätst auch Du bei der Frage, wie Schnee entsteht ins Stocken? Irgendetwas mit Wasser und Wolken? Hier geben wir die Antwort und zeigen durch Experimente für Kinder, wie Schnee erlebbar wird.

Was ist Schnee?

Schnee besteht aus Wasser, besser gesagt aus Wassermolekülen, die in den höheren Luftschichten gefrieren. Wie entsteht Schnee? Er benötigt zum einen das richtige Wetter, Feuchtigkeit und kalte Temperaturen. Zum anderen braucht er einen Kristallisationskeim, an den sich die gefrierenden Wassermoleküle heften, um zu einem Eisplättchen heranwachsen zu können. Die Universität Basel hat herausgefunden, dass wegen dieser Eiskeime Schnee schon bei Temperaturen von 0 bis –15 °C entstehen kann.

Die Entstehung von Schnee für Kinder erklärt

Wie entsteht Schnee? In den entsprechenden Höhen herrscht ein geringer Luftdruck, der dafür sorgt, dass sich die Wassermoleküle nur flüchtig verbinden. Wir verdanken es also Pollen, Staub, Bakterien und Sporen, wenn es im Winter schneit. Auf dem Weg zur Erde haften sich immer mehr kleine Wassertropfen an die Ecken des Plättchens. So wächst der Eiskristall zu einem Schneekristall heran. Sind die Wetterbedingungen richtig und die Luftfeuchtigkeit ist hoch genug, verbinden sich mehrere dieser Schneekristalle zu großen Schneeflocken.

Durch das gemeinsame Ausprobieren, Beobachten, Beschreiben und Deuten förderst Du die Neugier als auch die Ausdrucksfähigkeit Deines Kindes (vgl. Lück, 2015). Schnee ist dafür eine wunderbare Einleitung in die Natur, wie ein gemeinsamer Physik Kurs. Wasser kann auch gefrieren, wenn die Bedingungen für Schnee nicht gegeben sind.

Wenn ein Gewitter droht und sich die Wolken pilzförmig in den Himmel türmen, dann kann es auch zu Hagel kommen. Dieser kann viel Schaden anrichten, wenn er auf die Erde fällt. Sind hohe Wolken am Himmel zu finden, dann ist ein Sturm in Sicht. In diesen Wolken entstehen durch elektrische Ladungen Blitze, die wir bei schweren Unwettern zu sehen bekommen. Die Schallwellen, die durch diese Entladung entstehen, hören wir dann als Donner. Mehr zu diesem Thema lernst Du übrigens bei der Kinderuni.

Wie Schnee entsteht - Wassermoleküle bilden Schnee
Abb. 1: Wie Schnee entsteht – Wassermoleküle bilden Schnee

Wann schmilzt Schnee?

Wie schnell Schnee schmilzt, kann man erfahren, sobald man das Glück hat, wenn eine Schneeflocke auf der Hand landet. Ein kleiner Augenblick, ein paar Sekunden, und schon verschwindet sie und verwandelt sich in einen kleinen Wassertropfen. Schon Dreijährige erkennen, dass Wasser bei Kälte zu festem Eis gefriert (vgl. Michael Klaff, Jessica Hergesell, 2019).

Dies macht Schnee und Eis zu einem geeigneten Start für die Entdeckung der Natur, wie Biologie für Kinder. Schnee und Eis ist einer der Aggregatzustände von Wasser, also eine Form, in dem Wasser auf unserem Planeten vorkommt. Doch nicht nur auf der Erde lässt sich Eis finden. Falls Dein Kind gerade interessiert an Raketen und dem Universum ist, dann nutze doch das frostige Thema und überlegt, ob die Eismassen auf dem Mars sich wohl anders anfühlen. Und schon hast Du Deinem Kind die Tür zur Astronomie geöffnet. Hierbei ist es wichtig, diese abstrakten Themen kindgerecht aufzubereiten. Beim Homeschooling setzen wir daher auf spielerisches Lernen.

Doch zurück zu unserem Planeten der Erde. Die, wenn man es genau nimmt, eigentlich nur zu rund 30 % aus Land besteht. Der Rest ist Wasser in all seinen verschiedenen Formen. Wir haben die Weltmeere, Seen und den Regen, die Wasser als Flüssigkeit erlebbar machen. Den Nord- und den Südpol, der mit Eis bedeckt ist. Schaut man nach oben, dann sehen wir Wolken, die Wasser in seinem gasförmigen Aggregatzustand zeigen.

Die Aggregatzustände

Schnee ist also nur eine Form, die Wasser annehmen kann.  Für diesen festen Aggregatzustand benötigt Schnee die richtigen Temperaturen. Wasser gefriert ab 0 °C. Erst dann erstarren die Wassermoleküle zu einer festen Masse. Es müssen also Temperaturen um den Gefrierpunkt herrschen, damit es schneit. Ist es auch am Boden kalt genug, bleibt der Schnee liegen und bildet eine immer dicker werdende Schneeschicht.

Tabelle 1: Schnee wird zu Wasser und Gas – die Aggregatzustände

AggregatzustandMerkmaleErlebbar machen
Fest (Eis)Bei unter 0 °C sind Wassermoleküle starr in einem Kristallgitter miteinander verbunden.In der Natur findet man bei kalten Temperaturen gefrorene Pfützen, Seen, Eiszapfen und Schnee. Zuhause benötigt es nur einen Blick in die Tiefkühltruhe.
Flüssig (Wasser)Zwischen 0 und 100 °C sind die Wassermoleküle nur noch leicht miteinander verbunden, sie haben Platz, sich zu bewegen.Meere, Bäche, Flüsse und Seen machen Wasser in der Natur erlebbar. In unserem Zuhause benötigen wir es für eine Vielzahl von alltäglichen Aufgaben; wie Händewaschen.
Gasförmig (Wasserdampf)Ab 100 °C gehen die Wassermoleküle keine Verbindung mehr miteinander ein, sie schweben frei im Raum.Ein Blick nach oben genügt und wir sehen Wasserdampf in Form von Wolken.
Während die Nudeln kochen, können wir in unserer Küche zuschauen, wie Wasser zu Wasserdampf verdampft.

Warum ist Schnee weiß?

Mit einer wundervollen Schneedecke verbinden wir auch die Verwandlung unserer Landschaft, die nun unter einer weißen Decke verschwindet. Dabei wissen wir, dass Schnee aus Wasser besteht. Aber unsere Meere sind blau und das Wasser, das wir trinken, scheint sogar keine Farbe zu haben. Kurz gesagt, Wasser ist durchsichtig, aber Schnee ist weiß. Wie ist das möglich? Frag doch mal bei der Hausaufgabenbetreuung nach.

In einer Veröffentlichung der Universität Regensburg wird diese Frage ebenfalls beantwortet. Die weiße Farbe ist auf die Form der Schneeflocken zurückzuführen. Diese entsteht, weil die Wassermoleküle sich beim Gefrieren in einem sechseckigen, also hexagonalen, Gitter anordnen, wie Du sie vielleicht aus der Chemie kennst. Dein Kind möchte sein chemisches Wissen ausbauen? Für ein tiefergehendes Verständnis chemischer aber auch physikalischer Prozesse eignet sich unser Bereich Nachhilfe Grundschule.

Da eine Schneeflocke aus mehreren Eiskristallen besteht, entsteht eine komplexe Struktur. Diese bricht das Licht in all seine Spektralfarben, also alle Farben, die wir als Menschen sehen können. Da alle Farben gleichermaßen reflektiert werden, sehen wir die Summe dieser Farben als weiß. Schnee ist also nur weiß wegen seiner besonderen Struktur. Übrigens sind alle Schneekristalle wegen ihrer Entstehung einzigartig. Mit einem Mikroskop oder einer Lupe kannst Du die wunderschönen Strukturen der Eiskristalle mit Deinem Kind noch genauer betrachten.

Gewusst?

Schnee kann nicht nur weiß erscheinen. Je frischer er ist, desto weißer erscheint er. Mit der Zeit verblasst er immer mehr, weil die Schneeflocken nach dem Landen auf der Erde immer stumpfer werden, da die Ecken sich abrunden.

An einem sonnigen Tag kann Schnee sogar glitzern. Hier wird das Licht wegen der Form der Eiskristalle so oft gebrochen und immer wieder reflektiert, bis es in Richtung des Betrachters zurückgeworfen wird. Wie bei einem Spiegel, der Licht reflektiert und deshalb blitzt. Du kannst mit Spiegeln den glitzernden Schnee nachbauen, indem Du mehrere Spiegel in verschiedenen Winkeln aufbaust und mit einer Taschenlampe die Sonne imitierst. Aufgepasst, dabei sollte unbedingt auf die Augen geachtet werden!

Schneekristalle - verschiedene Formen von Schnee
Abb. 2: Schneekristalle – Schnee verändert ständig seine Form

Lawinen – Wenn Schnee gefährlich wird 

Du gehst bestimmt auch in die Berge, um Schnee in seiner vollen Pracht zu bewundern. Doch genau hier kann Schnee zu einem lebensbedrohlichen Naturschauspiel werden, den Lawinen. Wie schon die Farbe des Schnees geht auch die Gefahr der Lawinen auf die besondere Struktur der Schneekristalle zurück. Schnee ist immer in Veränderung. Fällt viel, dann nimmt der Druck in einer Schneeschicht stetig zu. 

Hierbei wird der Schneekristall immer rundlicher, der Neuschnee wird zu Altschnee und letztlich zu Eis. Trifft nun frischer Schnee auf die ältere Schicht, so kann keine stabile Verbindung mehr hergestellt werden. Die Kristalle können sich nicht mehr ineinander verhaken und liegen lose aufeinander. Nun reicht eine kleine Störung aus, und die obere Neuschneeschicht rutscht auf die Ältere herab. Dabei reißt sie alles mit sich, was ihr in den Weg kommt. Das bestätigt auch die Universität Regensburg.

Übrigens hat sich auch die Universität Freiburg mit Lawinen auseinandergesetzt. Laut dieser Veröffentlichung gibt es mehrere Faktoren, die eine Lawine auslösen können. Eine davon ist der Mensch. Kommen mehrere Bedingungen zusammen, kann schon ein Skifahrer oder ein falscher Tritt eine Lawine auslösen, denn durch das Gewicht eines Menschen kann Zusatzspannung entstehen, die die Schneedecke zu sehr beansprucht und zum Rollen bringt. 

Insbesondere Neuschnee, Wind und höhere Temperaturen ergeben eine gefährliche Kombination. Indes sind Lawinen daher besonders gefährlich, weil es keine eindeutigen Warnsignale gibt, die sie ankündigen. Trotzdem können Experten anhand von Temperatur, Wetterlage, Schneeverhältnissen und dem Gelände schon früh ein potenzielles Risikogebiet bestimmen. 

Daher ist zu empfehlen, vor einer Fahrt in die Berge die Lawinengefahr zu überprüfen und auf den ausgewiesenen Wegen zu bleiben. Nimm Dir vor Deinem Ausflug Zeit, Deinem Kind die Gefahren beizubringen, und erkläre, wieso es in dieser Umgebung so wichtig ist auf dem Weg zu bleiben, auch wenn der Neuschnee am Wegesrand so verlockend aussieht.

Schnee – Die Natur im Winterschlaf

Wenn die Nächte länger und die Tage kürzer werden, dann merken viele Menschen, dass sie etwas müder werden und sich lieber auf dem Sofa einkuscheln. Woran das mitunter liegt, hat die Heinrich-Heine-Universität erforscht. Alle Lebensvorgänge sind von der Temperatur abhängig. So entsteht beispielsweise ein schnellerer Wärmeverlust, wenn die Außentemperaturen kälter sind als die Körpertemperatur.

Im Winter packen wir uns deshalb lieber mit ein oder zwei extra Schichten mehr ein. Auch in der Natur lassen sich verschiedene Formen der Überwinterung finden. Sogar die Laubbäume haben schon im Herbst Vorkehrungen getroffen und ihre Blätter abgeworfen, um ein Einfrieren zu verhindern. Im Tierreich gibt es verschiedene Taktiken, die kalte Jahreszeit zu überstehen. Wechselwarme Tiere beispielsweise, wie Amphibien und Reptilien, ziehen sich bei kälteren Temperaturen in ein Versteck zurück und erstarren langsam in eine sogenannte Kältestarre.

Gleichwarme Tiere hingegen, wie Menschen es sind, halten ihre Körpertemperatur immer auf dem gleichen Stand und müssen deshalb im Winter eine extra Fettschicht anfressen. Während manche Tiere, wie Rehe im Winter aktiv bleiben und mit einem dicken Winterfell auch mit dem Nahrungsangebot zurechtkommen, das sie unter der Schneedecke finden, ziehen viele Vogelarten in den Süden, denn dort ist es wärmer.

Doch manche Tiere sind im Winter einfach nicht so aktiv, um Energie zu sparen. Eichhörnchen und Bären schlafen im Winter mehr und wachen nur ab und zu während ihrer Winterruhe auf, um zu essen. So verbrauchen sie weniger Energie und weniger Nahrung. Die Meister im Verschlafen sind allerdings die Tiere, die einen Winterschlaf halten, wie der Igel. Er wacht nur sehr selten während der kalten Tage auf. Der Siebenschläfer schafft es sogar, wie der Name schon sagt, sieben Monate durchzuschlafen.Es wäre aber schade, den ganzen Winter zu verschlafen, denn dann würden wir ja den ganzen Schnee verpassen.

Schnee Experiment

Du hast nun viel über Schnee, seine Entstehung, seine Gefahren und seine Auswirkungen auf die Natur erfahren. Diese Theorie kannst Du nutzen, um Deinem Kind die Phänomene des Winters näher zu bringen. Noch besser ist es, wenn bei der Kinderbetreuung Raum für das eigenständige Ausprobieren und Erfahren eingeräumt wird. Deshalb haben wir für Dich den Schnee Versuch erstellt, der über die besonderen Eigenschaften informiert. Besuche doch auch unsere Experimente für Kinder Kurse und erfahre mehr über Naturwissenschaften.

Tricks mit Schnee

Schnee ist eines der Naturschauspiele, das uns alle zum Staunen bringt. Es weckt sofort die Neugier von Kindern und bietet dank seiner Komplexität und Vielfältigkeit Einblicke in mehrere naturwissenschaftlichen Themenbereiche. Versuche im Schnee für Kinder eignen sich also hervorragend, um Deinen Schützling mit explorativem Lernen Vertraut zu machen. 

Literatur

Lück, Gisela (2015): Naturphänomene erleben: Experimente für Kinder und Erwachsene, Freiburg im Breisgau.

Klaff, Michael/ Hergesell, Jessica (2019): Praxis kompakt: Lernabendteuer Naturwissenschaften, Freiburg im Breisgau.

FAQs zum Thema Schnee

Verstehen Kinder die Entstehung von Schnee?

Kinder sind gerade im Kindergartenalter sehr an ihrer Umwelt interessiert und wollen diese erforschen. Natürlich muss die Erklärung altersgerecht sein. Die atomare Struktur von Schneeflocken beispielsweise sollte erst gemeinsam erarbeitet werden, wenn Dein Kind schon etwas erfahrener ist.

Ist Schnee immer gleich?

Es gibt verschiedene Schneearten mit verschiedenen Eigenschaften. Pulverschnee zum Beispiel ist ein sehr leichter Schnee. Dieser eignet sich aber nicht sehr gut, um Schneemänner zu bauen. Dafür benötigt man nassen Schnee, da die Schneeflocken sich besser verbinden und zu einer großen Schneekugel geformt werden können.

Braucht man eine bestimmte Ausrüstung für Versuche im Schnee?

Wenn Du mit Deinem Kind in der Natur experimentieren willst, hat das viele Vorteile, da Dein Kind die Vorgänge in der Natur selbst erfahren kann. Doch Du solltest auf warme Kleidung achten und ein Zeitlimit setzen.

Muss es schneien, um einem Kind Schnee erklären zu können?

Grundsätzlich ist es gut, wenn Kinder jahreszeitliche Besonderheiten im Einklang mit deren Vorkommen in der Natur erlernen. Doch in vielen Städten ist Schnee auch im Winter nicht einfach zu finden. Hier kannst Du mit Eis aus der Tiefkühltruhe nachhelfen. Achte aber darauf, dass die natürlichen Vorkommen auch thematisiert werden.

Darf Schnee gegessen werden?

Viele Kinder finden es spannend, Schnee zu probieren. Dies macht erlebbar, wie schnell er zu Wasser werden kann und dass es sich wirklich um Wasser handelt. Draußen solltest Du verschmutzten Schnee, wie Du ihn in Innenstädten und am Straßenrand findest, unbedingt vermeiden.

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