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Hagen Rudolph ist passionierter Hobbybrauer und veranstaltet Brauseminare. Es wurden bereits mehrere seiner selbstgebrauten Biere prämiert.

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BRAUWELT ist eine eingetragene Marke der Raimund Schmitt Verpachtungsgesellschaft mbH & Co.KG

Inhalt

Prolog

„Alles fließt“, wusste bereits Heraklit, und vielleicht dachte er dabei auch an Bier. Die Welt bleibt nicht stehen, meinte er, und Hobbybrauer entwickeln sich ebenfalls weiter. Aus Einsteigern werden Fortgeschrittene. Nach anfänglichen Unsicherheiten stellt sich bald eine gewisse Routine ein. Wir verändern Rezepturen und entdecken unsere geschmacklichen Vorlieben. Wir experimentieren ein wenig, basteln mit den Gerätschaften herum (oder auch nicht), schnappen neue Ideen auf (oder haben sie selber) und genießen das immer besser werdende, selbst gebraute Bier.

Schließlich kommen wir an einen Punkt, an dem wir aus vielen Büchern nichts mehr lernen, denn als einführende Ratgeber gehen sie über einen gewissen Schwierigkeitsgrad nicht hinaus. Macht nix, das Bier schmeckt ja. Aber andererseits – können wir nicht drumherum noch einiges tun? Die Wasserqualität gezielt beeinflussen? Die Maischarbeit verbessern? Den Hopfeneinsatz optimieren? Unsere eigene Hefe züchten? Und dies und das?

Jawohl, wir können. Allerdings mussten wir dazu bislang die Fachliteratur für Brauereien und Braumeister konsultieren, welche nicht nur teuer, sondern obendrein oft sehr wissenschaftlich und fachspezifisch gehalten ist. Ziemlich starker Tobak für normale Hobbybrauer ohne besondere naturwissenschaftliche Vorkenntnisse, die lediglich den Brauprozess etwas besser durchschauen und ihr Bier verfeinern möchten.

Für sie habe ich dieses Buch geschrieben. Es versucht, die Lücke zwischen Anfänger- und Fachliteratur zu verkleinern. Es liefert…

•Hintergrundinformationen über Produkte, deren Gewinnung oder Herstellung und Eigenarten,

•selbst entwickelte Übersichten, die komplexe Zusammenhänge möglichst auf einen Blick begreifbar machen sollen,

•nützliche Formeln und Tabellen zu unterschiedlichen Zwecken,

•neue Rezepte und Anregungen für eigene Experimente,

•praxisbezogene Hinweise, auch wenn sie manchmal die graue Theorie vom Tisch fegen (Theorie ist, wenn man alles weiß und nichts funktioniert. Praxis ist, wenn alles funktioniert, und keiner weiß warum.),

•das alles umrahmt von der Neuen Geschichte des Bieres und der Ballade vom Hobbybrauer, bei denen ausnahmensweise nicht die Information, sondern die Unterhaltung im Vordergrund stehen.

Wie der Titel „Heimbrauen für Fortgeschrittene“ nahelegt, setze ich gewisse Vorkenntnisse und Erfahrungen voraus. Das „Kleine Einmaleins“ des Hobbybrauens sollten Sie bereits im Kopf haben. Sie finden es beispielsweise in meinem Buch „Heimbrauen“ (Fachverlag Hans Carl, 5. Aufl., 2017). Auch die wichtigsten Gerätschaften (Brau-, Filter- und Gärgefässe, Bierspindel, Thermometer usw.) beschreibe ich nicht noch einmal, um Wiederholungen zu vermeiden. Sie dürften ebenfalls bekannt und vorhanden sein.

Außerdem möchte ich auf meine Website „www.hagenrudolph.de“ verweisen. Dort finden Sie eine Ecke für Hobbybrauer mit Informationen und vielen Links, die schneller aktualisiert werden, als es in einem Buch möglich ist.

Neue Geschichte des Bieres

Die Geschichte des Bieres muss neu geschrieben werden. Ein mir gut bekannter Bierhistoriker, Prof. Dr. Gambrinus von Hallertau, hat auf seinen ausgedehnten Exkursionen durch alle Welt bislang verborgene Fakten zusammengetragen, die ein anderes Licht auf die Entstehung des Bieres fallen lassen. Auch die Geschichte bleibt nicht stehen.

Gerüchte, ich hätte diesen Bierhistoriker nach dem Genuss selbstgebrauten Bieres erfunden, muss ich allerdings schärfstens dementieren. Schließlich zeigen unsere leuchtenden Vorbilder in Politik, Wirtschaft, Sport, Unterhaltung usw., dass scharfe Dementis fast immer der beste Beleg für die Wahrheit von Gerüchten sind.

Im ausgehenden zwanzigsten Jahrhundert hat Prof. Dr. Gambrinus von Hallertau also in den Ruinen von Troja gebuddelt. Troja wurde bekanntlich neunmal wieder aufgebaut. Bei seiner Buddelei stieß von Hallertau auf die bis dahin unentdeckte Null-Version von Troja, verborgen unter den historisch dokumentierten neun späteren Trojas. Interessant in unserem Zusammenhang sind Funde, die auf einen ca. 8000 Jahre alten Getränkemarkt hinweisen, datiert anhand von Münzfunden aus der Wechselgeldkasse. Auf einer Münze war deutlich die Prägung „6001 v. Chr.“ (natürlich auf sumerisch) zu lesen. In der Nähe lagen zerbrochene Reste von Beugelbuddelbier-Behältnissen, welche die Sumerer neben den im Inland üblichen Amphoren offenbar für den Export verwendeten.

Flaschenetiketten kannte man damals nicht, weil das Papier noch nicht erfunden war. Also hängte man den Beugelbuddelbier-Behältnissen kleine Keilschrift-Tontäfelchen mit wichtigen Informationen zum jeweiligen Flascheninhalt um, so wie heute auf den Rückseiten der Flaschen oft Etiketten mit kurzen Geschichten kleben. Daraus konnte von Hallertau rekonstruieren, wie die Sumerer ihr Bier entwickelt haben.

Es begab sich in der Stadt Ur am Euphrat an einem besonders heißen Sommertag. Im dortigen Haupttempel ließ sich nach Feierabend ein Mönch auf seiner kargen Bank nieder. Erschöpft und völlig verschwitzt stammelte er: „Ich hab‘ Durst. Ich brauch ein Bier!“ (natürlich auf sumerisch). Aber es gab noch kein Bier. Und da das sumerische Reich eine blühende Getreideanbaukultur pflegte, beauftragte der Abt des Tempels – selber durstig – seine Brüder, aus den vorhandenen Rohstoffen ein Bier zu entwickeln. Ihr Produkt, das heute noch bekannte „Ur-Bock“, war ein durchschlagender Erfolg und begann fortan seinen Siegeszug um die Welt.

Bei der Gelegenheit konnte Prof. Dr. Gambrinus von Hallertau nachweisen, dass die deutschen Brauklöster nahtlos an der sumerischen Tempeltradition anknüpften. Und ein weiteres Rätsel enträtselte er gleich mit.

Am 18. April 1999 gab es in der Welt am Sonntag einen Bericht mit der Überschrift „Wer erfand das Schreiben, als noch keiner Lesen konnte?“. In der Tat eine interessante Frage, auf die man erst einmal kommen muss. Es ging um ein Symposium internationaler Sprachforscher an der Universität von Pennsylvania. Die Sumerer, uns als die ältesten Bierbrauer bekannt, haben die Schrift erfunden. Und da sie die Schrift erfunden haben, sind sie uns als die ältesten Bierbrauer bekannt, denn so stammen die frühesten Aufzeichnungen von ihnen.

Nun liegt die Antwort auf der Hand, und alle Sprachforscher sollten aufmerken, was ein Bierhistoriker zu des Rätsels Lösung beizutragen hat: Die Sumerer mussten die Schrift erfinden, um ihre Brauprotokolle führen zu können! Die Schrift als Nebenprodukt des Bierbrauens, entwickelt in einem Brautempel in Ur. Hand auf‘s Herz: Hätten Sie das gedacht?

Soweit einige neue Forschungsergebnisse, die ich meinen Lesern nicht schuldig bleiben wollte. Nun ist uns ja allen bekannt, dass Bier eine wichtige Sache ist. Entsprechend ernsthaft, fast schon wissenschaftlich geht es in den folgenden Kapiteln weiter. Ehrlich!

Wasser

Warum ist es für Hobbybrauer nützlich, sich mit dem Rohstoff Wasser zu beschäftigen?

•Die meisten Wässer sind nicht gleichermaßen gut für alle Biersorten geeignet.

•Die Kenntnis grundlegender Zusammenhänge ermöglicht eine Anpassung der Rezeptur an das vorhandene Wasser, gegebenenfalls auch eine gezielte Aufbereitung des Wassers.

•Dadurch lässt sich die Auswahl der anderen Rohstoffe optimieren, die Ausbeute erhöhen und die Qualität des Bieres verbessern.

Chemisch reines Wasser – H₂O – gibt es allenfalls im Labor. Natürliches Wasser kommt praktisch nie in reiner Form vor. Bereits auf seinem weiten Weg von den Wolken zur Erde fängt es Staub, Pollen und sonstige Partikel ein. Wenn es als Niederschlag auf dem Boden angelangt ist und unterschiedliche Erdschichten oder Gesteine durchsickert, filtert das Erdreich jene Partikel zwar größtenteils aus, aber das Wasser reichert sich mit einer Reihe anderer Substanzen an. Es enthält daher stets Anteile von Gasen, Salzen und sonstigen Bestandteilen. Diese treten im Wasser grob-dispers (grob verteilt), kolloid-dispers (fein verteilt) oder dissoziiert (gelöst) auf.

Orts- oder regionenspezifische Biertypen entstanden in der Regel unter dem Einfluss des vorhandenen Wassers. Um Geschmack und Ausbeute zu optimieren, passte man Zutaten und Brauverfahren dem Wasser an. Man entwickelte beispielsweise Biere Münchner, Dortmunder, Wiener oder Pilsener Typs, um nur einige besonders bekannte zu nennen, von denen noch zu reden sein wird. Sie waren ohne das jeweils vorgefundene Wasser kaum denkbar. Darum haben wir unsere heutige Sortenvielfalt nicht zuletzt unterschiedlichen Wasserqualitäten zu verdanken, und wir können inzwischen auch erklären, warum diese Biertypen die jeweiligen Wässer optimal ausnutzen.

Wasserhärte

Ein entscheidender Parameter der Wasserqualität ist die Wasserhärte. Sie wird ausgedrückt in Grad deutscher Härte (°dH). Ein „deutscher Härtegrad“ entspricht 1 g Kalziumoxyd (CaO) in 1 hl Wasser (bzw. 10 mg CaO pro Liter Wasser – abweichend davon gibt es z.B. „englische“ oder „französische“ Härtegrade).

Dies ist freilich erst die Gesamthärte. Sie setzt sich zusammen aus Karbonathärte und Nichtkarbonathärte. Nach dem Gesetz über Einheiten im Messwesen vom 1.1.1978 wurden die Bezeichnungen zwar durch neue ersetzt, die alten Bezeichnungen sind aber noch immer weit überwiegend in Gebrauch. Das ist angesichts der unzumutbaren neuen Wortungetüme verständlich, und ich werde es nicht anders halten.

Was hat es mit den Begriffen auf sich? Zum Verständnis müssen wir uns auf das Terrain der Chemie begeben. Eingefleischte Chemiefans, die es noch genauer wissen wollen, können weitere Details in Heyses „Handbuch der Brauerei-Praxis“ oder in Narziß‘ „Abriss der Bierbrauerei“ nachschlagen. Wer das Periodensystem nicht kennt, kann die Informationen einfach ignorieren, oder sich in einem Chemiebuch mit ihm vertraut machen.

•Alkalimetalle sind Metalle der ersten Hauptgruppe des Periodensystems (das ist die erste Spalte von links). Insbesondere Natrium (Na) und Kalium (K) sind im Wasser enthalten.

•Erdalkalimetalle findet man in der zweiten Hauptgruppe des Periodensystems (der zweiten Spalte von links). Für uns sind vor allem Magnesium (Mg) und Calcium (Ca) von Interesse.

•Ionen (gr. ion = wandernd) sind positiv oder negativ gelade Teile von Molekülen, die je nach Ladung Kationen (+) oder Anionen (-) heißen, weil sie durch Elektrolyse (gr. lyo = ich löse, ich zerlege; Zerlegung eines Stoffes durch elektrischen Strom) zu den entgegengesetzt geladenen Polen der Stromquelle wandern. Kationen wandern zur Kathode (negativer Pol; gr. kata = hinab; hodos = Weg; sie wandern „stromabwärts“). Anionen wandern zur Anode (positiver Pol; gr. ana = hinauf; sie wandern „stromaufwärts“). Ihre Ladung wird durch ein oder mehrere hochgestellte Plus- oder Minuszeichen ausgedrückt. Da Moleküle nach außen hin neutral sind, müssen sich die Ladungen der zum Molekül gehörenden Ionen ausgleichen.

•Karbonate sind Salze, deren Moleküle als Anion ein CO₃^2–-Ion aufweisen, z.B. Calciumkarbonat (CaCO₃) oder Natriumkarbonat (Na₂CO₃). In Verbindung mit Kohlensäure (H₂CO₃) entstehen Hydrogenkarbonate. Sie enthalten HCO₃^--Ionen, z.B. Calciumhydrogenkarbonat (Ca(HCO₃)₂). Hydrogenkarbonate gehen bei einer Temperatur ab 60 °C (oder durch Fällmittel) in Karbonate über. Zugleich bilden sich Kohlendioxid (CO₂) und Wasser (H₂O), wobei das Kohlendioxid als Gas entweicht ( – deshalb steigen beim Erwärmen von Wasser bereits ab ca. 60 °C Bläschen auf) und das Karbonat unlöslich wird und ausfällt ():

•Die Karbonathärte besteht aus (Hydrogen-)Karbonationen, die mit Erdalkalimetall-Ionen (Mg²⁺, Ca²⁺) zusammen ein Molekül bilden. Karbonationen der Alkalimetalle (Na⁺, K⁺) spielen laut dieser Definition für die Karbonathärte keine Rolle. Da Hydrogenkarbonate, wie gerade gezeigt, beim Erhitzen in Karbonate umgewandelt werden und (als Kesselstein) ausfallen, nennt man die Karbonathärte auch vorübergehende Härte.

•Die Nichtkarbonathärte (auch permanente Härte) besteht aus Nichtkarbonationen (Säurereste der Schwefel-, Salz- und Salpetersäure SO₄^2-, Cl^-, NO₃^-), die mit Erdalkalimetall-Ionen zusammen ein Salz (Sulfat, Chlorid, Nitrat) bilden. Auch hier werden die Verbindungen der Alkalimetalle per Definition ausgeschlossen.

Die Zuordnung bestimmter Salze zur Nichtkarbonat- oder Karbonathärte zeigt die folgende Abbildung. Ihr lässt sich entnehmen, dass etwa Magnesiumkarbonat zur Karbonathärte beiträgt, Calciumsulfat hingegen zur Nichtkarbonathärte.

Für Bier ist neben der Karbonathärte vor allem ihre Relation zur Nichtkarbonathärte von Interesse. Brauwässer können diesbezüglich erhebliche Unterschiede aufweisen. Günstig für den Biergeschmack ist ein Verhältnis (Karbonathärte : Nichtkarbonathärte) von 1 : 2,5. Bei einem Verhältnis von 1 : 3,5 wird das Bier etwas heller. Diese Relationen sind aber eher selten anzutreffen, und es ist nicht erforderlich, Wasser aufzubereiten, nur um diese Verhältnisse zu erreichen.

Einige charakteristische Kombinationen (wenig oder viel Karbonathärte mit wenig oder viel Nichtkarbonathärte) haben zu den bereits erwähnten berühmten Biertypen (historische Werte für Pilsener, Münchner, Dortmunder, Wiener – wir kommen weiter unten darauf zurück) geführt, wie die Abbildung zeigt:

In enger Verbindung zur Wasserhärte steht der Säuregehalt des Wassers. Erst wenn wir uns damit befasst haben, können wir verstehen, warum die verschiedenen Biertypen entstanden sind.

Zunächst gilt:

•Karbonathärte ist für den Brauer gewissermaßen die „böse“, Nichtkarbonathärte dagegen die „gute“ Härte.

•Je höher die Karbonathärte, desto eher ist eine Aufbereitung des Wassers nötig, um Probleme beim Maischen zu vermeiden.

•Je höher die Nichtkarbonathärte, desto mehr wird den Problemen der Karbonathärte entgegengewirkt.

Säuregehalt (pH-Wert)

Der pH-Wert (lat. pondus Hydrogenii = Gewicht des Wasserstoffs) drückt aus, wie sauer oder basisch eine Lösung ist. Säuren haben einen Überschuss an H⁺-Ionen, Basen (Laugen) einen Überschuss an OH^--Ionen. Neutrale Lösungen, in denen ein Gleichgewicht von H⁺-Ionen und OH^--Ionen besteht, haben einen pH-Wert von 7. Saure Lösungen liegen darunter, basische Lösungen darüber. Je konzentrierter Säuren oder Basen sind, desto weiter entfernt vom neutralen Wert liegt ihr pH-Wert.

frühere Bezeichnung	heutige offizielle Bezeichnung
Gesamthärte	Summe der Erdalkalien
Karbonathärte	Karbonationen der Erdalkalien
Nichtkarbonathärte	Nichtkarbonationen der Erdalkalien