Ist wirklich jede Schneeflocke einzigartig?

Ein bekannter Fun Fact aus der Wissenschaft ist: Alle Schneeflocken sind einzigartig. Das ist richtig. Dass in der Natur zwei exakt gleiche Schneeflocken entstehen, ist eigentlich ausgeschlossen. Denn es gibt viele Faktoren, die beeinflussen, wie eine Flocke aussieht. Grundformen können sich allerdings ähneln. 

Wie entsteht eine Schneeflocke? Eine Schneeflocke setzt sich aus vielen winzigen Eispartikeln zusammen. Diese können nach Angaben des Deutschen Wetterdienstes (DWD) in den Wolken auf zwei Arten entstehen: Entweder gefriert reiner Wasserdampf in sehr kalter Luft direkt zu Eispartikeln. Dazu muss es in der Wolke allerdings sehr kalt sein, nahe minus 40 Grad Celsius.

Der Normalfall: Wasserteilchen gefrieren an Staubkörnern, mit denen sie in der Wolke zusammentreffen. So entstehen winzige Eiskristalle. An deren Ecken gefrieren weitere Wasserteilchen und die Kristalle wachsen – Schneeflocken entstehen. Irgendwann sind diese so schwer, dass sie vom Himmel fallen.

Auf dem Weg zur Schneeflocke entstehen aus den Eiskristallen nach und nach Prismen, Säulen, Plättchen, Nadeln oder Schneesterne. Die Eiskristalle seien zunächst nur wenige Mikrometer groß und wiesen fast immer eine sechseckige Form auf, erklärt DWD-Meteorologe Sebastian Altnau. Die Ursache für die Grundstruktur liegt in der Anordnung der Wassermoleküle. Wegen der unzähligen Möglichkeiten, wie sich Moleküle zusammenfinden können, geht man davon aus, dass kein Kristall dem anderen gleicht.

Eine der bekanntesten Veröffentlichungen geht auf einen Autodidakten zurück. Der US-Amerikaner Wilson Bentley zeigte in seinem Buch «Snow Crystals» aus dem Jahr 1931 mehr als 2400 Fotografien von Schneekristallen. Mit den «filigranen Schönheiten», wie der DWD sie bezeichnet, löste Bentley eine Welle der Begeisterung aus.

In Japan forschte ab 1933 der Physiker Ukichiro Nakaya an der Universität Hokkaido weiter. Nach DWD-Angaben schoss er rund 3000 Fotos von natürlichen Eiskristallen. Aufgrund ihres Erscheinungsbildes unterteilte er sie in 41 Grundformen mit sieben Haupttypen. Das heißt: Je näher eine Schneeflocke betrachtet wird, desto einzigartiger ist sie. Das grafische Werk des Japaners ist noch heute in der Fachliteratur als «Nakaya-Diagramm» bekannt.