Kavitation

Tausende von Schiffen durchqueren täglich die Weltmeere – angetrieben werden sie dabei von mächtigen Schiffsschrauben. Aber die Schiffsschrauben, auch Propeller genannt, halten nicht ewig, und die Ursache für diese Art von Beschädigungen ist überraschend. Die Propeller schieben das sie umgebende Wasser beiseite und erzeugen so in ihrem Kielwasser Bereiche mit niedrigem Druck. Wenn der Druck niedrig genug ist, verdampft das Wasser und bildet kleine Blasen. Diesen Vorgang nennt man Kavitation. Der Propeller wird beschädigt, wenn die Blasen in sich zusammenfallen oder implodieren. Dass die Blasen umgebende Wasser drückt den Wasserdampf mit hoher Geschwindigkeit zusammen. Der steigende Druck erhöht auch die Temperatur. Bei der Implosion kann die Temperatur der Blase mehrere Tausend Grad Celsius erreichen. Der Druck kann mehrere Millionen Pascal betragen. Wenn sich der Wasserdampf verflüchtigt, wird eine enorme Menge an Energie in Form von Wärme und einer Druckwelle freigesetzt. Diese Druckwellen sind stark genug, um sogar Propeller aus Metall zu beschädigen. Aber nicht nur für Propeller ist die Kavitation ein Problem. Alles, was sich mit hoher Geschwindigkeit durchs Wasser bewegt, kann davon betroffen sein. An der Oberfläche haben Delfine eine Höchstgeschwindigkeit von ungefähr 54 Kilometern pro Stunde - eine Geschwindigkeitsbegrenzung, die ihnen die Kavitation auferlegt. Würden sie schneller schwimmen, könnten ihre Flossen von kleinen Blasen verletzt werden, die sich in ihrem Kielwasser bilden. Andere Meeresbewohner nutzen die Kavitation zu ihrem Vorteil. Knallkrebse können ihre Scheren so schnell schließen, dass eine Kavitationsblase entsteht. Wenn sie implodiert, betäubt die Druckwelle die Beute. Noch ein Beispiel, wie gefährlich kleine Blasen sein können.