E-Bremsen für Ski und Snowboard

Victor Petrenko, Ingenieur vom Eisforschungslabor des Darthmouth College, hat ein System entwickelt, um Skier und Snowboards zu bremsen. Petrenko will ein Drahtgeflecht, eine 3Volt-Batterie und einen Sensor zur elektronischen Bremse kombinieren. Bei zu hohem Tempo springt diese automatisch an, so ein Bericht des Fachmagazins New Scientist. In ersten Tests hat sich das System laut Petrenko schon bewährt. Er arbeitet mit einem Snowboard-Produzenten zusammen. Ab 2003 sollen bereits Snowboards mit E-Bremsen auf den Markt kommen.

Die Bremswirkung kommt durch die Wechselwirkung zwischen den Drähten und der Eisfläche zustande. An den beiden Längsseiten von Ski oder Snowboard werden zwei lange Drähte eingearbeitet, die an die gegensätzlichen Kontakte einer 3Volt-Batterie angeschlossen sind. So entsteht ein positiv und ein negativ geladener Draht. Alle paar Millimeter zweigen sich von diesen Hauptdrähten dünne Drähtchen ab. An der Brettunterseite entsteht so eine von einer Reihe abwechselnder Elektroden überzogene Fläche.

Das Elektrodennetz nutzt zwei unterschiedliche Eigenschaften einer Eisfläche auf dem winterlichen Untergrund. Eis ist wie Wasser ein „dielektrisches Material“, das seine Ladung speichert. Bei Kontakt mit einer positiv geladenen Elektrode induziert diese eine negative Ladung ins Eis. Genau das Gegenteil passiert mit der negativen Elektrode. Da sich gegensätzliche Ladungen anziehen, zieht sich das Brett enger an das Eis, die Reibung erhöht sich und bremst das Brett ab. Unterstützt wird das System durch einen weiteren Effekt, eine Art Schmelzeffekt: Betrachtet man die Schneeoberfläche unter dem Mikroskop, ist diese von wenigen Mikrometer hohen Eiskämmen bedeckt. Treten diese mit zwei gegensätzlichen Elektroden in Kontakt, fließt ein kleiner Strom durch das Eis und lässt es schmelzen.

„Die Kontaktpunkte sind sehr klein und schmelzen innerhalb einer Millisekunde“, erklärte Petrenko. Sobald der Kontakt aber durch die Bewegung des Brettes unterbrochen wird, gefriert das Wasser zwischen Boden und Ski wieder. Die Kraft, um diese Verbindung zu unterbrechen, trägt wiederum zur Bremswirkung bei. Ein Sensor am Ski oder Snowboard überwacht das Tempo des Sportlers und schaltet die „Elektrobremse“ ein, sobald er zu schnell wird. Als nächstes will Petrenko ein ähnliches System in Schuhsohlen und Autoreifen integrieren.