Der wissenschaftliche Unterschied zwischen wasserdicht und wasserabweisend: Grundwissen, das Sie vielleicht nicht kennen

Einleitung

Herr Sato, ein Outdoor-Enthusiast, kaufte kürzlich eine teure Regenjacke in einem Outdoor-Geschäft. Der Verkäufer erklärte ihm: "Dieses Produkt ist mit einer hochwertigen wasserdichten und wasserabweisenden Beschichtung versehen." Daraufhin kam ihm eine Frage in den Sinn:

"Sind wasserdicht und wasserabweisend nicht das Gleiche?"

Tatsächlich haben viele Menschen diese Frage. Noch überraschender ist, dass sogar in Outdoor-Geschäften und Baumärkten Produkte, die lediglich wasserabweisend sind, häufig als "wasserdichte Sprays" verkauft werden. Diese Verwirrung findet sich auch auf zahlreichen Webseiten, wo falsche Erklärungen weit verbreitet sind.

In diesem Blogbeitrag werde ich die wissenschaftlichen Unterschiede zwischen wasserdicht und wasserabweisend anhand konkreter Beispiele verständlich erklären. Außerdem werde ich auf den Begriff "wasserbeständig" eingehen.

Wasserdicht und wasserabweisend: Völlig unterschiedliche physikalische Phänomene

Zunächst einmal sind wasserdicht und wasserabweisend völlig unterschiedliche physikalische Phänomene. Es handelt sich nicht um eine Beziehung der Stärke, bei der "wasserabweisend" einfach "schwächer wasserdicht" bedeuten würde. Es sind grundlegend verschiedene Eigenschaften.

Was bedeutet wasserdicht?

Wasserdicht bezeichnet die Funktion, das Durchdringen von Wasser zu verhindern. Es bedeutet wortwörtlich, dass Wasser "abgewehrt" wird.

Wenn Sie zum Beispiel Wasser aus einer Plastikflasche auf trockenen Erdboden schütten, sickert das Wasser in den Boden ein. Das liegt daran, dass der Boden keine wasserdichte Funktion hat. Wenn Sie hingegen dasselbe Wasser auf eine Plastiktüte gießen, dringt das Wasser nicht durch, sondern sammelt sich oben. Das ist die grundlegende Eigenschaft von "wasserdicht".

Konkretes Beispiel: Herr Yamamoto (35) wurde beim Wandern von plötzlichem Regen überrascht. Seine gewöhnliche Windjacke wies das Wasser zunächst ab, aber nach einer Weile saugte der Stoff das Wasser auf, und seine Kleidung darunter wurde nass. Die wasserdichte Regenjacke seines Freundes Herrn Takahashi schien jedoch an der Oberfläche Wasser aufzunehmen, aber selbst nach zwei Stunden Regen blieb die Innenseite vollkommen trocken. Das liegt daran, dass Herrn Takahashis Jacke mit einer speziellen wasserdichten Membran beschichtet war, die verhindert, dass Wassermoleküle hindurchtreten können.

Die Wasserdichtigkeit wird in der Regel daran gemessen, welchem Wasserdruck sie standhalten kann. Ausdrücke wie "1000 mm Wasserdichtigkeit" sind hier üblich. Je höher die Zahl, desto mehr Wasserdruck (starker Regen oder Untertauchen) kann das Material aushalten.

Was bedeutet wasserabweisend?

Wasserabweisend beschreibt das Phänomen des "Abweisens von Wasser". Dies ist ein völlig anderes physikalisches Phänomen als Wasserdichtigkeit.

Das Wesen der Wasserabweisung liegt eigentlich in der "Natur des Wassers selbst". Ohne äußere Kräfte strebt Wasser danach, eine Kugelform zu bilden. Viele haben schon Bilder von Wassertropfen im Weltraum gesehen, die perfekte Kugeln bilden. Das ist der natürliche Zustand des Wassers.

Auf der Erde jedoch wirken zwischen Wasser und der Oberfläche, mit der es in Kontakt kommt, Anziehungskräfte. Sind diese Kräfte stark, breitet sich das Wasser aus (hydrophil), sind sie schwach, bleibt das Wasser kugelförmig und rollt ab (hydrophob oder wasserabweisend).

Konkretes Beispiel: Herr Tanaka (28) kaufte ein neues Auto und ließ beim Händler eine "Glasbeschichtung" auftragen. An Regentagen bemerkte er ein interessantes Phänomen: Auf der beschichteten Karosserie des Autos behielten die Regentropfen ihre schöne Kugelform, während sie abrollten. Auf den unbeschichteten Scheinwerfern hingegen breitete sich das Wasser zu einem Film aus. Dies zeigt, wie sich dasselbe Regenwasser je nach Oberfläche, mit der es in Kontakt kommt, völlig unterschiedlich verhält. Auf wasserabweisenden Oberflächen ist die Anziehungskraft zwischen Wasser und Oberfläche schwach, sodass das Wasser aufgrund seiner Oberflächenspannung seine Kugelform beibehält.

Die Wasserabweisung wird durch den "Kontaktwinkel" gemessen. Je größer der Winkel, den ein Wassertropfen mit einer Oberfläche bildet, desto höher ist die Wasserabweisung. Im Allgemeinen werden Winkel über 90° als "wasserabweisend" betrachtet. Wenn der Kontaktwinkel 150° überschreitet, spricht man von "superhydrophob" oder "superwasserabweisend".

Was bedeutet wasserbeständig?

Wasserbeständigkeit bezeichnet im weiteren Sinne die Eigenschaft, "widerstandsfähig gegen die negativen Auswirkungen von Wasser zu sein". Im Gegensatz zu wasserdicht oder wasserabweisend wird Wasser nicht vollständig abgehalten oder abgewiesen, sondern es beschreibt einen Zustand, in dem etwas einer gewissen Menge Wasser standhalten kann.

Wasserbeständigkeit hat folgende Merkmale:

1. Breites Konzept: Es bezieht sich auf einen weiteren Bereich von Zuständen als Wasserdichtigkeit und zeigt eine gewisse Resistenz gegen Wasser an. Es ist ein Zustand, in dem etwas mit alltäglicher Wasserexposition umgehen kann, aber nicht vollständig wasserdicht ist.
2. Produktbeispiele: "Wasserbeständige Uhren" können Händewaschen oder Regen standhalten, sind aber nicht für Schwimmen oder Unterwassergebrauch geeignet.
3. Technische Standards: Für Geräte gibt es die IEC-Norm IPX (Ingress Protection) mit Stufen von IPX0 bis IPX8. Je höher die Zahl, desto größer die Wasserbeständigkeit.
4. Bei Kleidung: Jacken aus wasserdichtem Stoff, aber ohne Nahtabdichtung an den Nähten, werden eher als "wasserbeständig" denn als "wasserdicht" bezeichnet.
5. Bei Kosmetika: "Wasserbeständigkeit" bei Kosmetika zeigt an, ob sie ihre Funktion bei Wasserkontakt beibehalten können.

Wasserbeständigkeit ist kein klar definiertes physikalisches Phänomen wie wasserdicht oder wasserabweisend, sondern eher ein relatives Konzept, das aus einer praktischeren Perspektive angibt, "inwieweit etwas Wasser standhalten kann".

Der Unterschied zwischen wasserdicht und wasserabweisend im Experiment

Da es schwierig sein kann, den Unterschied nur durch Worte zu verstehen, hier ein einfaches Experiment, das Sie zu Hause durchführen können.

Was Sie benötigen:

• Frischhaltefolie
• Stoff (wie ein Geschirrtuch)
• Wasserabweisendes Spray
• Pipette oder 1 Teelöffel Wasser

Versuchsablauf:

1. Legen Sie Frischhaltefolie und Stoff nebeneinander auf einen Tisch
2. Sprühen Sie wasserabweisendes Spray nur auf die Hälfte des Stoffes und lassen Sie es trocknen
3. Tropfen Sie Wasser auf jede Oberfläche

Ergebnisse:

• Wasser auf Frischhaltefolie: Breitet sich nicht aus, bleibt als runde Tropfen (wasserabweisend) und sickert nicht durch (wasserdicht)
• Wasser auf normalem Stoff: Wird schnell absorbiert und sickert durch, macht den Tisch nass (nicht wasserabweisend, nicht wasserdicht)
• Wasser auf wasserabweisend behandeltem Stoff: Breitet sich nicht auf dem Stoff aus, bleibt als runde Tropfen (wasserabweisend). Wenn jedoch fest gedrückt, sickert Wasser durch und macht den Tisch nass (nicht wasserdicht)

Aus diesem Experiment erkennen Sie, dass wasserdicht und wasserabweisend unterschiedliche Eigenschaften sind. Frischhaltefolie ist sowohl wasserdicht als auch wasserabweisend, aber mit wasserabweisendem Spray behandelter Stoff ist wasserabweisend, ohne wasserdicht zu sein.

Das oft missverstandene Konzept der "Wasserbeständigkeit"

Der Begriff "wasserbeständig" wird ebenfalls häufig verwendet, unterscheidet sich aber von den Eigenschaften wasserdicht und wasserabweisend.

Wasserbeständigkeit bedeutet im weiteren Sinne, Wasser standhalten zu können (weniger anfällig für negative Auswirkungen von Wasser zu sein). Zum Beispiel bedeutet die "wasserbeständige Funktion" elektronischer Geräte oft, dass sie kleinen Wassermengen oder Feuchtigkeit standhalten können, aber in vielen Fällen nicht vollständig wasserdicht sind.

Konkretes Beispiel: Herr Sasaki (42) kaufte eine "wasserbeständige Uhr". In der Anleitung stand: "Widersteht Wassereinwirkungen im täglichen Leben", aber nachdem er im Pool geschwommen war, bemerkte er, dass Wasser in die Uhr eingedrungen war. Dies ist ein typisches Beispiel für wasserbeständig ≠ wasserdicht. Wasserbeständige Uhren können Händewaschen oder Regen standhalten, sind aber nicht für Schwimmen oder Unterwassergebrauch geeignet. Eine wasserdichte Uhr höherer Klasse mit IPX7- oder IPX8-Einstufung würde Schwimmen oder Tauchen standhalten.

Praktischer Vergleich: Wasserdicht und wasserabweisend bei Outdoor-Produkten

Betrachten wir die Unterschiede zwischen wasserdicht und wasserabweisend anhand von Outdoor-Produkten.

Regenbekleidung

1. Vollständig wasserdichte Regenbekleidung

• Merkmale: Verwendet eine wasserdichte Membran, und Nähte sind mit Band versiegelt
• Wasserabweisung: In der Regel mit wasserabweisender Behandlung an der Oberfläche (Wassertropfen rollen ab)
• Wasserdichte Leistung: Hält hohem Wasserdruck stand (etwa 10.000 mm bis 20.000 mm)
• Geeignete Situationen: Längere Regenperioden, Bergsteigen bei extremem Wetter
• Nachteile: Oft schlechtere Atmungsaktivität, verursacht eher Schwitzen

2. Windjacke mit nur wasserabweisender Behandlung

• Merkmale: Hat wasserabweisende Behandlung, aber keine wasserdichte Membran
• Wasserabweisung: Ja (Wassertropfen bilden Kugeln und rollen ab)
• Wasserdichte Leistung: Keine oder niedrig (kann vorübergehendem leichten Regen standhalten, aber nicht anhaltendem Regen oder Wasserdruck)
• Geeignete Situationen: Kurzer leichter Regen, Nieselregen, Windschutz
• Vorteile: Leichtgewichtig, oft bessere Atmungsaktivität, kompakt und leicht zu tragen

Konkretes Beispiel: Herr Kobayashi (30) ging mit einem Freund wandern. Bei einer Vorhersage, die leichten Regen ankündigte, wählte Herr Kobayashi eine leichte wasserabweisende Windjacke, während sein Freund eine vollständig wasserdichte Gore-Tex-Jacke trug. Während der Wanderung wurden sie von unerwartetem starkem Regen überrascht. Nach etwa 20 Minuten ließ die wasserabweisende Wirkung von Herrn Kobayashis Windjacke nach, und sie begann, Wasser aufzunehmen. Die wasserabweisende Wirkung der Gore-Tex-Jacke seines Freundes ließ nach drei Stunden Regen ebenfalls nach, aber sie hielt das Innere vollständig trocken. Dies zeigt, dass eine wasserabweisende Behandlung allein anhaltendem Regen nicht standhalten kann.

Zelte

1. Wasserdichte Zelte

• Das Außenzelt (Flysheet) hat eine wasserdichte Beschichtung, und das auf dem Boden ausgelegte Bodentuch ist ebenfalls wasserdicht
• Nähte sind mit Nahtband behandelt
• Hat in der Regel eine Wasserdichtigkeit von 2.000 mm Wassersäule oder höher

2. Baumwollzelte oder Zelte ohne Nahtband

• Baumwollzelte haben eine wasserabweisende Behandlung auf Baumwolle, und Baumwollfasern quellen, um das Eindringen von Wasser zu verhindern
• Zelte ohne Nahtband haben nur eine wasserabweisende Behandlung auf dem Außenzelt, und die Nähte sind gefaltet, um eine einfache Wasserdichtigkeit zu bieten
• Können leichtem Regen oder Morgentau standhalten, sind aber für starken Regen ungeeignet
• In der Regel nur für den Einsatz bei schönem Wetter gedacht (höchstens mit vorübergehendem Regen)

Wartungs- und Wiederherstellungsmethoden für wasserdichte und wasserabweisende Eigenschaften

Da wasserdicht und wasserabweisend unterschiedliche Eigenschaften sind, haben sie jeweils geeignete Wartungsmethoden.

Aufrechterhaltung der Wasserdichtigkeit

• Nach Gebrauch gründlich trocknen, um eine Verschlechterung von Nahtband oder wasserdichter Beschichtung (Zelte) zu verhindern
• Beim Waschen vorsichtig behandeln, um die wasserdichte Membran nicht zu beschädigen
• Wenn wasserdichtes Band abblättert, mit einem speziellen Reparaturset ausbessern

Wiederherstellung der Wasserabweisung

• Waschen, um Schmutz zu entfernen (Schmutz verringert die Wasserabweisung)
• Im Trockner erwärmen oder mit einem Bügeleisen bei niedriger Hitze behandeln (Wärmebehandlung kann die Wasserabweisung wiederherstellen)
• Mit wasserabweisendem Spray oder wasserabweisendem Mittel nachbehandeln oder professionelle Behandlung anfordern

Konkretes Beispiel: Herr Suzuki (39) bemerkte, dass die Wasserabweisung seiner Regenjacke, die er drei Saisons lang benutzt hatte, nachgelassen hatte. Er wusch sie zunächst mit einem speziellen Waschmittel, trocknete sie vollständig und erwärmte sie dann 20 Minuten im Trockner. Als die Wasserabweisung sich nicht erholte, behandelte er sie mit einem handelsüblichen wasserabweisenden Mittel nach. Nach der Nachbehandlung perlte das Regenwasser schön ab und rollte herunter, was auf eine wiederhergestellte Wasserabweisung hinwies. Allerdings gab es im Schulterbereich eine Stelle, an der das Nahtband abgeblättert war, wodurch Wasser eindringen konnte (verringerte Wasserdichtigkeit), daher brachte er dort erneut wasserdichtes Band an.

Fazit: Die Bedeutung des Verständnisses des Unterschieds zwischen wasserdicht und wasserabweisend

Wasserdicht und wasserabweisend sind völlig unterschiedliche physikalische Phänomene:

• Wasserdicht: Funktion, die verhindert, dass Wasser durchdringt
• Wasserabweisend: Phänomen, das Wasser abweist und runde Wassertropfen bildet
• Wasserbeständig: Im weiteren Sinne die Eigenschaft, weniger anfällig für negative Auswirkungen von Wasser zu sein

Das Verständnis dieser Unterschiede ermöglicht es Ihnen, Produkte zu wählen, die für Ihre Outdoor-Aktivitäten geeignet sind. Manche Situationen erfordern vollständige Wasserdichtigkeit, während in anderen Fällen eine leichte wasserabweisende Behandlung ausreichend ist.

Beim Bergsteigen ist beispielsweise vollständig wasserdichte Regenbekleidung erforderlich, aber für leichten Regen in städtischen Gebieten kann eine wasserabweisende Windjacke ausreichend sein.

Achten Sie beim Kauf von Produkten auf die korrekte Bedeutung der Bezeichnungen "wasserdicht" und "wasserabweisend" und treffen Sie die für Ihre Bedürfnisse geeignete Wahl. Und vor allem: Denken Sie daran, dass diese Eigenschaften bei richtiger Pflege lange erhalten bleiben können.