AhA: Warum perlt Wasser an Blättern ab?

Wasser benetzt gern Oberflächen. Seinen Anhaftungskräften wirkt der innere Zusammenhalt der Wassermoleküle entgegen: Sie spüren die Anziehungskräfte ihrer Nachbarn. Die Moleküle werden nach innen gezogen und sammeln sich bei kleinen Wassermengen in Tropfen.

An den Blättern einiger Pflanzen perlt Wasser wunderbar ab. Es fällt, der Schwerkraft gehorchend, in Tröpfchen nach unten. Solche Wassermurmeln sieht man auf Kohlrabiblättern, Kapuzinerkresse oder Lotusblättern.

Damit Wasser auf Blättern abperlen kann, müssen zwei Bedingungen erfüllt sein: Die Kontaktfläche zwischen Wasser und Blatt muss klein und obendrein möglichst wasserabweisend sein. „Die entsprechenden Blätter haben eine besondere Struktur und eine hydrophobe Chemie“, sagt die Biologin Kerstin Koch von der Hochschule Rhein-Waal in Kleve.

In ihrer hydrophoben Chemie unterscheiden sich Pflanzen nur wenig voneinander. Eine Wachsschicht dichtet ihre Blätter ab. Damit schützen sie sich davor, zu viel Wasser durch Verdunstung zu verlieren. „Das Wachs stellt eine Transpirationsbarriere dar“, sagt Kerstin Koch.

Auf den Blütenblättern einer Rose bleibt das Regenwasser liegen. Hier fehlen die Wachskristalle, denn auf diesen Blättern sollen Insekten landen, die als Bestäuber unentbehrlich sind. Würde ihnen Wachs die Füße verkleben, sähe unsere Zukunft wenig rosig aus.

Erst in jüngerer Zeit haben Forscher die Mikro- und Nanostruktur der Blätter sichtbar gemacht, die das Abperlen ermöglichen. Lotusblätter sind mit lauter Noppen bestückt. „Dadurch wird die Kontaktfläche zum Wassertropfen drastisch reduziert.“ Noch kleiner wird sie, wenn die Noppen selbst eine Feinstruktur aus winzigen Wachsröhrchen haben. Dann bleiben nur wenige Kontaktpunkte übrig.

Beim Auftreffen dringt der perlende Tropfen für Millisekunden in die Zwischenräume ein und zieht den Schmutz heraus – ein Selbstreinigungsmechanismus, den man bei Fassadenfarben nutzt. Forscher sprechen vom Lotuseffekt. Thomas de Padova