Warum die Ski wachsen?

XC-Ski Redaktion am 04.09.2013 - 14:13 Uhr
Wassertropfen auf dem Belag
© Toko-Swix Sport AG
Wer sich die Frage stellt, warum er seinen Ski überhaupt wachsen soll, muss sich zunächst mit den Gleiteigenschaften des Belags und den Wechselwirkungen zwischen Belag und Wachs beschäftigen.

Warum gleitet ein Ski?

Wir werden im Folgenden aufzeigen, dass beim Gleiten eines Skis auf Schnee ein Wasserfilm entsteht der als Schmiermittel dient. Damit wird die Reibung zwischen Schnee und Ski entscheidend reduziert. Offensichtlich gleitet man auf Schnee bis zu 10x besser als auf anderen Unterlagen. Dies kann nur dadurch erklärt werden, dass sich in der Kontaktzone zwischen Gleiter und Unterlage ein das Gleiten begünstigender Prozess abspielt. Man geht davon aus, dass bei Gleiten auf Schnee Schmelzwasser entsteht. Somit bildet sich ein Wasserfilm, der als Schmierung dient. Es ist klar, dass die Dicke dieses Wasserfilmes entscheidend für die Schmierung und damit für das Gleitverhalten ist. Diese Wasserfilmdicke hängt wesentlich von verschiedenen Parametern von Ski (Belagsrauhheit, Benetzbarkeit etc.) und Schnee (Rauheit, Feuchtigkeit, Temperatur, etc.) ab.

Wärmehaushalt beim Gleiten

Damit die Schneeoberfläche beim Durchgang des Skis anschmelzen kann, muss Wärme entstehen. Als Wärmequelle stehen zwei Prozesse zur Verfügung:

Wärmebildung:
1. Reibungswärme
2. Erwärmung durch Sonneneinstrahlung

Diese gebildete Wärme wird in drei Prozessen „verarbeitet“

Wärmeumsetzung:
1. Erwärmung des Skis
2. Erwärmung des Schnees
3. Bildung des Schmelzwasserfilms

Wechselwirkung zwischen Skibelag und Wachs

Gleitreibung entsteht, wenn der Belag über den Schnee gleitet. Dabei entsteht durch die Reibung Wärme, die die Schneepartikel zwischen dem gewachsten Belag und der Schneeoberfläche zu kleinen Wassertröpfchen schmelzen lässt. Ein mikroskopisch dünner Wasserfilm ist somit für den Gleiteffekt verantwortlich. Diese Theorie wurde bereits 1901 erklärt. Ohne Wachs erhält man aus Erfahrung einen relativ großen Gleitwiderstand. Durch das Wachsen fällt dieser entsprechend ab. Je nach Wahl des Wachses und der Belagsstruktur ist die Reibung unterschiedlich stark. Wachsmischungen für die Abfahrt sollten im Vergleich zu den im nordischen Bereich verwendeten etwas weicher sein, weil sie erst ab 100 Km/h ziehen müssen. Durch einen unbehandelten Belag oder bei zu weichem Wachs entsteht eine zu starke Reibung auf dem Schnee. Dadurch bildet sich unter dem Ski eine dicke Wasserschicht mit einem bremsenden Saugeffekt. Durch die Abstimmung der Wachshärte auf die Schneebeschaffenheit kann die Reibung gesteuert werden (Schnee darf nur wenig härter sein als das Wachs). Mit fluorierten Gleitmitteln, die wasserabstoßender sind, konnte die Oberflächenspannung der Wassertropfen vergrößert werden. Fluorierte Gleitmittel sind extrem unpolar, daraus resultiert die hohe Abstoßung gegenüber polaren Verbindungen insbesondere Wasser, aber auch Schutz aller Art (Teflonpfanneneffekt). Das Verhalten des Wasserfilmes und die Kontaktfläche zwischen Ski und Schnee beeinflussen stark das Gleitvermögen eines Skis. Die Benetzbarkeit und Oberflächenrauheit des Belages verändern diese zwei Parameter (Verhalten des Wasserfilmes und die Kontaktfläche zwischen Ski und Schnee) und damit auch das Gleiten.

Quelle: Toko TechManual
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