Forschungsfrage

Wieso bleibt Plastik im Geschirrspüler so nass?

„Die Fähigkeit, Wärmeenergie zu speichern, ist für jedes Atom gleich groß.“
„Die Fähigkeit, Wärmeenergie zu speichern, ist für jedes Atom gleich groß.“Egbert Zojer, Physiker, TU Graz
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Geringe Wärmeleitung und Wärmeaufnahme von Kunststoff sind schuld daran. Auch Quantenmechanik und der Klarspüler spielen eine Rolle.

Die Lieblingsaufgabe im Haushalt ist es meist nicht: Geschirrspüler ausräumen. Und dann wird die Arbeit noch erschwert, wenn Plastikteller und Tiefkühlboxen alles antropfen. Eine Leserin der „Presse“ wollte wissen, warum Plastik so nass bleibt, während Glas, Keramik und Metall gut trocknen. Egbert Zojer vom Institut für Festkörperphysik der TU Graz findet dies spannend, weil die Antwort bis in die Quantenphysik hineinspielt.

„Zuerst klingt die Frage vielleicht simpel, und man weiß nach kurzer Recherche im Internet, dass es mit Wärmekapazität und Wärmeleitung zu tun hat“, sagt Zojer. Ein häufiges Argument ist, dass Glas, Porzellan oder Metall aufgrund ihrer Wärmeleitfähigkeit in der Lage sind, thermische Energie besser aufzunehmen und Restwasser verdunsten zu lassen. „Doch die Lösung der Frage ist deutlich komplexer: Es ist eine Alltagsmanifestation der Quantenmechanik.“


Zuerst muss man bedenken, dass in der klassischen Physik jedes Atom in einem Festkörper die gleiche Wärmekapazität hat. „Die Fähigkeit, Wärmeenergie zu speichern, ist für jedes Atom bei ausreichend hoher Temperatur gleich groß“, erklärt Zojer. Warum beobachtet man bei Plastik trotzdem eine schlechtere Wärmespeicherung? Weil für Kunststoffe aufgrund ihrer Zusammensetzung aus leichten Atomen bei den Bedingungen im Geschirrspüler noch die Gesetze der Quantenphysik gelten, während für Metall, Porzellan und Glas bei der Temperatur schon die Modelle der klassischen Physik anwendbar sind.
Das Team um Zojer erforscht im Laboralltag zahlreiche Materialien und deren Verhalten bei unterschiedlichen Temperaturen. Die Quantensimulationen laufen auf den Superrechnern des Vienna Scientific Clusters (VSC) ab.

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