Der Strudel in der Badewanne

Neulich bin ich gefragt worden, warum der Strudel in einer Badewanne mit einem sechslöchrigen Abfluss sich eigentlich nur über einem Loch bildet. Na, dann fangen wir mal an:

Zunächst betrachten wir das Problem mit einem einlöchrigen Abfluss. Zieht man hier den Stöpsel, so bildet das abfließende Wasser ziemlich schnell einen Strudel. Dieser dreht sich mal linksrum und das andere mal rechtsrum. Startet man eine Versuchsreihe, so wird man feststellen, dass sich der Strudel ungefähr genauso häufig in die eine, wie auch in die andere Richtung dreht. Dies widerspricht der weitläufigen These, dass sich der Strudel auf der Nordhalbkugel anders dreht als auf der Südalbkugel. Begründet wird dies mit der Rotation der Erde und der daraus resultierenden Fliehkraft, bei der Erde Corioliskraft genannt. Ein Punkt am Äquator ist mit ihr immerhin 1674,4 km/h schnell. Auch für die Unterschiedlichen Drehrichtungen der Hoch- und Tiefdruckgebiete ist sie verantwortlich (hier gilt die These!). Der Strudel in der Badewanne ist aber zu klein, als das die Corioliskraft auf ihn einen nennenswerten Effekt hat. Die Beschaffenheit der Wanne und andere zufällige Faktoren haben auf den Strudel eine 10 000 mal größeren Einfluss. Um die Corioliskraft zu bemerken müsste die Badewanne ungefähr 500 mal größer sein. Besonders wichtig ist der Einfluss des vermeintlich ruhenden Wassers. Beobachtet man das "ruhende" Wasser in der Badewanne einmal genauer, so stellt man fest, das es sich ganz leicht dreht. In der Physik gilt die sogenannte Drehimpulserhaltung (setzt man sich auf einen Drehstuhl versetzt sich in Schwung und breitet die Arme aus, dreht man sich langsamer als wenn man die Arme eng an den Körper anzieht). Die Drehimpulserhaltung gilt auch in der Badewanne. Aus diesem Grunde wird der Strudel schneller. DIe Drehung des Wassers wird also verstärkt.

So kommen wir nun zurück zu der Frage:

Ein Strudel bildet sich immer dann, wenn eine schnelle und eine langsame Strümung aneinander vobeiführen. Dies ist in der Badewanne ganz klar der Fall. Langsame Stömung bildet sich in der Badewanne typischerweise über den Löchern des Abflusses. Allerdings würden sich mehere Strudel in einem Abluss behindern, sodass sich der momentan stabilste Strudel durchsetzt ocer sich erst gar kein Strudel bildet. Bei einigen Abflüssen ist das Lochblech etwas tiefer angebracht. Hier bildet sich oben ein Strudel, der sich jedoch bei den Löchern weiter unten wieder auflöst.