Ein internationales Forscherteam präsentiert ein Rezept für den Bau der perfekten Sandburg: Die stabilsten Sandtürme haben demnach einen Wasseranteil von nur einem Prozent. Die maximale Höhe der Burg hängt aber auch vom Durchmesser der Basis ab.
Was nach Forscher-Spielereien in den Ferien klingt, hat aber auch praktische Anwendungen: Im grossen Massstab kann starker Regen Erdreich regelrecht verflüssigen und zu Murgängen und Hangrutschungen führen.
Als Modell dafür pressten Daniel Bonn von der Universität Amsterdam und Kollegen aus Frankreich und dem Iran Sand in zylindrische Rohre verschiedenen Umfangs. Sie stellten fest, dass ein Wasseranteil von etwa einem Prozent zu den stabilsten Sandsäulen führt, wie sie nun im Fachblatt „Scientific Reports“ berichten.
Wie jedes Kind weiss, lässt sich eine Sandburg nur aus feuchtem Sand bauen. Die Flüssigkeit stellt winzige Brücken zwischen den Sandkörnern her. Es entsteht ein kapillarer Druck, der zur Anziehung zwischen den Sandkörnern führt. Wie stabil diese Brücken sind, hängt vom Mischverhältnis von Sand zu Wasser ab.
Übersteigt die Sandsäule jedoch eine bestimmte Höhe, knickt sie unter ihrem eigenen Gewicht ein. Je dicker die Basis der Säule ist, desto höher kann sie sein. Mit diesen Messdaten konnten die Wissenschaftler ein Computermodell für die maximale Höhe einer Sandburg erstellen: Mit durchschnittlichem Strand-Sand kann eine 20 Zentimeter dicke Säule etwa 2,5 Meter hoch werden.
Neben dem „Rezept für die perfekte Sandburg“ trage die Arbeit zum besseren Verständnis des Verhaltens von Sand-Wasser-Gemischen bei, schreiben die Forscher. In erster Linie seien die neuen Erkenntnisse für die Ziviltechnik und Erdmechanik von Interesse, um etwa den Schutz vor Murgängen zu verbessern.