Brauwasser Craft Beer

Was ist eigentlich Brauwasser?

Dr.-Ing. Karl Glas

Ein Glas Bier besteht zu 90 Prozent aus Wasser. Damit ist Wasser ist die Hauptzutat von Bier. Und trotzdem wird über Wasser wenig gesprochen. Dabei haben Qualität und Beschaffenheit des Brauwassers einen erheblichen Einfluss auf den Geschmack des fertigen Bieres. Dr.-Ing. Karl Glas von der TU München erklärt einmal grundlegend, was gutes Brauwasser ausmacht

 

Ernüchterndes vorweg: Die große Bedeutung des Brauwassers ist heutzutage eigentlich nur noch ein Mythos. Früher waren Städte aufgrund des vorkommenden Wassers eng mit bestimmten Biertypen verknüpft. Seitdem man aber weiß, wie das ideale Brauwasser für die jeweiligen Anforderungen aussieht, bereitet ein jeder Brauer sein Wasser so auf, dass er noch vor Beginn des eigentlichen Brauvorgangs genau das hat: optimales Brauwasser. Hier haben sie das bessere Pils-Wasser und da läuft Top-Wasser für Pale Ales aus dem Brunnen? Spielt heute kaum noch eine Rolle.

Ohne Wasseraufbereitung geht heut es heute kaum

Und dennoch: Fakt ist, dass der chemischen und biologischen Beschaffenheit des Wassers bei der Bierherstellung eine wesentliche Bedeutung zukommt. So gibt es keinen Abschnitt des Brauprozesses, der nicht von Inhaltsstoffen des Wassers beeinflusst wird.
Eine Aufbereitung des Wassers, das Brauereien und Getränkebetriebe entweder aus den öffentlichen Leitungsnetzen und/oder eigenen Brunnen beziehen, ist somit in vielen Fällen unumgänglich.

Zur Wasseraufbereitung steht deutschen Brauern – im Rahmen des Reinheitsgebotes, wohlgemerkt – eine Reihe von chemischen und physikalischen Möglichkeiten zur Verfügung. Einige Beispiele:

craft beer brauwasser

Jedem Bier sein Brauwasser 

Tatsächlich ist die Beschaffenheit des optimalen Brauwassers abhängig davon, welches Bier der Brauer damit brauen will. Für Pilsner Biere sind Restalkalitäten zwischen -2 und 2 °dH anzustreben, für helle Biere < 5° dH und für dunkle Biere < 10 °dH.

Einigen Bierstilen wie etwa dem Englischen IPA kommt ein erhöhter Salzgehalt geschmacklich zugute (daher die Mär vom Englischen Burton-on-Trent als dem Geburtsort des perfekten IPA – das Wasser dort hat einen besonders hohen Calciumsulfatgehalt, der sich bei stark gehopften Bieren besonders gut macht).

Aus sensorischen Gründen sowie auch als Gushing-Prophylaxe soll das Verhältnis von Nichtcarbonat- zu Carbonathärte bei allen Bieren ca. 3:1 betragen. Zur Anhebung der Nichtcarbonathärte wird Calcium als Calciumchlorid oder als Calciumsulfat dosiert. Es wird die benötigte Menge in Gramm z.B. Calciumsulfat (Braugips) für einen hl Brauwasser berechnet.

Weitere Richtwerte und Qualitätskriterien für Brauwasser sind in der folgenden Tabelle dargestellt.

MerkmalWertGrund
pH-Wert7-8zu sauer: Korrosionsgefahr;

zu alkalisch: Enzymhemmung

p-Wert0-0,3 mval/lWasser enthält keine aggressive CO2, aber nur geringer Anteil an CO32- und OH-Ionen
m-Wert0,7-1,2 mval/lnur geringe Reste von aciditäts-vernichtender HCO3; geringer Anteil aber für Vollmundigkeit positiv
NichtcarbonathärteMindestens zwei- besser dreifache CarbonathärteAusgeglichene Alkalität
Restalkalität-2 bis 2 °dH

<5 °dH
<10 °dH

für Pilsner Biere
für helle Biere
für dunklere Biere
Sulfat100-150 mg/ltrockene Bittere,
Tendenz zum Hopfenaroma
Chlorid< 100 mg/lsalziger Geschmack, Korrosion
Nitrat< 25 mg/lVermeidung der Gefahr von Gär-störungen;
niedrigerer Wert ist günstiger, da auch von Hopfen und Malz Nitrat in das Bier eingebracht wird
Eisen< 0,1 mg/lGeschmacksfehler, Gefahr von Gushing, Gefahr von Trübungen
Freie aggressive Kohlensäure—–Gefahr von Korrosion

 Entscheidend: Gesamthärte und Restalkalität

Im Zusammenhang mit dem Brauprozess haben die Gesamthärte und die Restalkalität des Brauwassers erheblichen Einfluss auf technologische Qualitätskriterien, da die Wasserionen den pH-Wert von Maische, Würze und Bier beeinflussen.

Die Gesamthärte ist definiert als die Summe der Erdalkaliionen. In der Braupraxis werden jedoch Strontium- und Bariumionen vernachlässigt, so dass die Gesamthärte aus der Calcium- und Magnesiumhärte ermittelt wird.

Die Gesamthärte unterteilt sich wiederum in Carbonat- und Nichtkarbonathärte.

  • Gängige Gegenionen für die Nichtkarbonathärte sind Sulfat, Nitrat und Chlorid. Die Nichtcarbonathärte ist eine reine Rechengröße und wird aus der Differenz aus der Gesamthärte und der Carbonathärte bestimmt.
  • Die Carbonathärte entspricht dem Anteil der Erdalkaliionen, der dem im Wasser vorhandenen Hydrogencarbonat und -carbonationen äquivalent ist. Falls die Carbonathärte größer als die Gesamthärte ist, wird die Carbonathärte der Gesamthärte gleichgesetzt. In diesen Fällen enthält das Wasser erhöhte Natriumgehalte. Man spricht dann von Sodaalkalität.
Brauwasser

Welches Wasser da rein kommt, ist entschiedend. (Foto: StP)

 

Prof. Kolbach führte im letzten Jahrhundert den Begriff der Restalkalität ein.

Restalkalität     =     Gesamtalkalität   –    ausgeglichene Alkalität

formel restalkalität brauwasser

Unter Gesamtalkalität versteht man die Hydrogencarbonationen, welche mittels Säurekapazität als Carbonathärte bestimmt werden. Unter der ausgeglichenen Alkalität versteht man die aciditätsfördernden Calcium- und Magnesiumionen, ausgedrückt in Calcium- und Magnesiumhärte. Die Magnesiumhärte hat nur eine halb so große Wirkung wie die Calciumhärte. Kolbach postulierte, dass die aciditätsvernichtende Wirkung von einem Grad Carbonathärte durch 3,5 Grad Calciumhärte ausgeglichen wird.

Eine Restalkalität von Null bedeutet, dass sich die aciditätsfördernden und die aciditätsvernichtenden Eigenschaften der Brauwasserionen aufheben. Dieses Wasser verhält sich wie destilliertes Wasser, da kein Einfluss auf den Maische-pH genommen wird. Somit ist der pH-Wert der Maische/Würze ausschließlich vom verwendeten Malz abhängig. Eine Erhöhung der Restalkalität um 10 °dH führt zu einem pH-Anstieg um 0,3 Einheiten in der Maische.

Brauwasser

Das meiste im Brauprozess eingesetzte Wasser dienst zum Reinigen, Spülen und Kühlen. (Foto: StP)

 

Wasser im Brauprozess

Wasser mag zwar die Hauptzutat des fertigen Bieres sein, das meiste Wasser aber verwendet der Brauer nicht für das Bier sondern für den Brauprozess selbst. Prozesswasser wird zum Reinigen, Spülen und Kühlen eingesetzt. Dabei konnte die Effizienz in den vergangenen Jahren stark gesteigert werden. Heute sind zur Herstellung von 1 Liter Bier nur noch etwa 3 bis 4 Liter Wasser nötig. Im Haus- und Mikrobraubereich liegt dieser Wert allerdings oftmals deutlich höher.

 

Weiterführende Literatur von Dr. Karl Glas: 

 

Am 15. und 16. September findet in Freising das 10. Weihenstephaner Seminar für Wassertechnologie statt. Auf der zweitägigen Tagung sprechen verschiedene Wissenschaftler der TU München über neue Formen der Wasseraufbereitung, Innovationen im Bereich Effizient, das Reinheitsgebot, Wasseranalyseverfahren für Brauer und vieles mehr. Das Programm und Anmeldung hier