Filterkaffee kochen: So klappt es mit der Physik – Wissen | ABC-Z
Filterkaffee ist dem Deutschen Kaffeeverband zufolge die beliebteste Art, Kaffee zu genießen – zubereitet mit einer Maschine oder manuell mit einem Porzellan- oder Kunststofffilter, ausgelegt mit speziellem Filterpapier. Beim sogenannten Pour-over-Kaffee wird heißes Wasser langsam und kreisförmig über frisch gemahlenes Kaffeepulver in einen solchen Filter gegossen. Diese regional schon lange gebräuchliche Art der Zubereitung erfreut sich seit einiger Zeit wieder größerer Beliebtheit. Nun haben Forscher um Ernest Park von der University of Pennsylvania analysiert, wie man dabei das meiste aus dem Kaffeepulver herausholt. Ihre Studie ist im Fachjournal Physics of Fluids erschienen.
Ideal beim Pour-over-Verfahren ist laut der Arbeit vor allem eine große Gusshöhe. Die Forscher verwendeten dafür in ihren Experimenten einen kommerziellen Schwanenhals-Wasserkessel, auf Englisch gooseneck genannt, oder einen Schlauch mit ähnlichem Durchmesser. Der Ausguss dieser Wasserkocher erinnert an die Form eines Schwanenhalses und soll möglichst präzises Ausgießen ermöglichen.
Ein starker, konzentrierter Wasserstrahl, der mit Wucht aus großer Höhe auf das Pulver fällt, erzeugt demnach eine Art Lawine im Kaffeepulver: Das verdrängte Pulver zirkuliert, während sich das Wasser tief ins Kaffeebett gräbt. Das führe zu einer stärkeren Durchmischung von Wasser und Kaffeepulver – und damit zu einem stärkeren Kaffee. Ungünstig ist demnach hingegen ein sehr dünner Wasserstrahl.
Ein zu dünner Wasserstrahl oder zu langsames Fließen sind ungünstig
„Wenn der Wasserstrahl zu dünn ist, neigt er dazu, in Tröpfchen zu zerfallen“, erklärte Mitautorin Margot Young von der University of Pennsylvania laut einer Pressemitteilung des US-Dachverbands physikalischer Fachgesellschaften AIP. Er könne das Kaffeepulver dann nicht effektiv mit dem heißen Wasser vermischen. Auch ein sehr langsam fließender Strahl wirkte sich in der Studie negativ auf die Durchmischung aus.Das Team nutzte neben echtem Kaffeepulver ergänzend laserbeleuchtete transparente Partikel in einem Glastrichter, um die Mischdynamik verfolgen und analysieren zu können. Generell könne man in der Küche viel Physikalisches und Chemisches lernen, sagte Mitautor Arnold Mathijssen von der University of Pennsylvania laut der Mitteilung. „Es führt zu neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen, wo man sie nicht erwartet hat.“
Kaffee ist eines der beliebtesten Getränke in Deutschland: Der Pro-Kopf-Verbrauch lag dem Deutschen Kaffeeverband zufolge im vergangenen Jahr bei rund 163 Litern. Kaffeehandel ist ein Milliardengeschäft und für viele Länder weltweit eine wichtige Einnahmequelle.Jedes Jahr werden weltweit mehrere Millionen Tonnen Kaffeebohnen konsumiert. Der fortschreitende Klimawandel bedrohe den Anbau aber. Unter anderem gehen geeignete Anbauflächen verloren, Extremwetterereignisse verursachen Ernteausfälle. Zugleich steigt die globale Nachfrage, etwa in Asien. In den vergangenen Jahren ist Kaffee in der Folge bereits deutlich teurer geworden.
Zu Zeiten Friedrich des Großen (1712–1786) gab es in Preußen sogenannte Kaffeeschnüffler. Nur staatliche Röstereien durften zu jener Zeit den gewinnbringenden Kaffee rösten, wie der Kaffeeverband erläutert. Die staatlichen Kaffeeschnüffler sollten anhand des charakteristischen Geruchs Leute aufspüren, die verbotenerweise selbst Bohnen rösteten.
