Gärung unter Druck

Das Prinzip

• Während der Gärung bildet die Hefe ungefähr so viel CO2 wie Alkohol. In einem offenen Gärbehälter oder einem mit Gärspund entweicht dieses Gas, und das Bier behält nur wenig davon, weniger als 1 Volumen bei 18 °C.
• In einem geschlossenen Gärbehälter steigt der Druck. Ein einstellbares Ventil, das Spundventil (von spunden, ein Fass verschließen), lässt das Gas oberhalb des eingestellten Drucks hinaus und behält den Rest.
• Unter 1 bar bei 18 °C enthält das Bier etwa 1,8 Volumen gelöstes CO2. Dieses CO2 und der Druck selbst verlangsamen das Wachstum der Hefe: weniger neue Zellen, also weniger Ester (Frucht, Banane, Birne) und weniger höhere Alkohole (Lösungsmittel, Wärme).
• Die Gärung selbst, also die Umwandlung von Zucker in Alkohol, läuft fast im gleichen Tempo weiter, solange der Druck mäßig bleibt.

Was es bringt

• Ein Lager ohne Kälte: Eine bei 15-20 °C unter 0,8 bis 1 bar gehaltene Lagerhefe ergibt ein Bier nahe an einem bei 10-12 °C vergorenen Lager, in der halben Zeit. Das ist bei Hobbybrauern die häufigste Anwendung, oft « schnelles Lager » genannt.
• Kostenlose Karbonisierung: Am Ende der Gärung stellt man das Ventil höher, und das CO2 der Hefe reicht, um das Bier zu karbonisieren; keine Speise, keine CO2-Flasche für die Karbonisierung.
• Weniger Sauerstoff: Der Gärbehälter bleibt von Anfang bis Ende voller CO2, das Abkühlen am Ende saugt weder Luft noch die Flüssigkeit des Gärspunds an, und das Bier gelangt über ein geschlossenes Umfüllen ins Fass, geschoben von seinem eigenen Druck. Das ist wertvoll für sehr hopfige Biere, die schnell oxidieren (siehe die Oxidation).
• Sauberere Ales: Ein amerikanisches Ale oder ein Blondes, unter Druck bei 20 °C vergoren, behält weniger Ester; nützlich, wenn man im Sommer keinen kühlen Raum hat.

Was es nicht bringt

• Eine garantierte Wirkung: Die Wirkung auf die Ester ist in großen Industrietanks gut belegt, wo der Druck zu dem mehrerer Meter Bier hinzukommt. Im Maßstab eines Gärbehälters von 20 bis 30 Litern ist sie vorhanden, aber bescheiden, und Blindverkostungen von Hobbybrauern haben nicht immer einen Unterschied gefunden. Die Wahl des Stamms und das Halten der Temperatur zählen mindestens ebenso viel.
• Eine Lösung für Biere, die von ihren Estern leben: Ein Weizen ohne Banane, ein Saison ohne Pfeffer oder ein belgisches Bier ohne Fruchtigkeit verlieren ihren Charakter. Unter Druck braut man saubere Biere.
• Eine Abkürzung bei der Hefe: Die Hefemenge eines Lagers bleibt die eines Lagers, etwa das Doppelte eines Ales (siehe ein Lager brauen).
• Das Verschwinden des Schwefels: Unter Druck entweicht der von Lagerhefen gebildete Schwefel weniger. Eine Kaltlagerung von ein bis zwei Wochen bleibt nützlich, und man kann den Kopfraum am Ende der Gärung ein- oder zweimal spülen.

Sicherheit zuerst

Ein Gärbehälter von 30 Litern unter 2 bar hält eine Kraft von mehreren hundert Kilo auf seinem Deckel. Die Regeln sind keine bloßen Formalitäten:

• Niemals einen Lebensmitteleimer, einen Glasballon, eine Korbflasche oder einen gewöhnlichen Kunststoff-Gärbehälter unter Druck setzen: Nur für Druck gebaute und verkaufte Gärbehälter und Fässer sind geeignet, innerhalb der vom Hersteller angegebenen Druckgrenze.
• Immer ein Sicherheitsventil, das unterhalb des Höchstdrucks des Behälters eingestellt ist, zusätzlich zum Spundventil, und ein gut ablesbares Manometer.
• Dichtungen, Deckelgewinde und Sicherheitsventil vor jedem Sud prüfen; eine rissige Dichtung ersetzen und einen gerissenen, tief zerkratzten oder verformten Behälter nicht mehr verwenden.
• Ein alter Tank, ein Fass ohne Ventil oder ein Behälter unbekannter Herkunft wird nicht unter Druck gesetzt.
• Vor dem Öffnen immer entlasten, über das Ventil, langsam: Ein Bier unter Druck, das man auf einmal öffnet, schäumt heftig.
• 20 bis 25 % Kopfraum lassen: Gärschaum, der das Spundventil erreicht, verstopft es, und der Druck steigt bis zum Sicherheitsventil.
• Keine wie üblich gespeisten Flaschen mit einem unter Druck vergorenen Bier: siehe unten das Abfüllen.

Die Einstellungen

1. Anstellen wie bei einer normalen Gärung, bei der geplanten Temperatur, mit der Hefemenge des Stamms (das Doppelte eines Ales für ein Lager).
2. Das Ventil in den ersten 12 bis 24 Stunden offen lassen oder sehr niedrig einstellen (0,2 bis 0,3 bar): Das ist die Wachstumsphase, die Hefe muss sich vermehren können. Druck schon beim Anstellen ist die klassische Ursache einer langsamen Gärung, die zu hoch stehen bleibt.
3. Sobald die Gärung gut läuft (Schaum, Gas, fallende Dichte), das Ventil auf 0,8-1 bar stellen. Hobbybrauer gehen während der Hauptgärung selten über 1,2 bar: Darüber leidet die Hefe, und die Enddichte bleibt hoch (siehe zu hohe Enddichte).
4. Die gewählte Temperatur halten: 15 bis 18 °C für eine Lagerhefe, 18 bis 20 °C für ein Ale. Der Druck gleicht keine Temperatur aus, die auf 25 °C steigt.
5. Wenn die Dichte 2 bis 4 Punkte von der Enddichte entfernt ist, das Ventil auf den gewünschten Karbonisierungsdruck stellen (unten): Die letzten Gärpunkte karbonisieren das Bier. Ist die Gärung schon beendet, steigt der Druck nicht mehr: Dann braucht es eine CO2-Zufuhr.
6. Enddichte über zwei Messungen stabil, dann auf Diacetyl prüfen: eine Probe in einem abgedeckten Glas 15 Minuten auf 60 °C erwärmen, abkühlen lassen, riechen. Ein Buttergeruch bedeutet, dass das Bier zwei oder drei Tage länger bei Gärtemperatur bleiben muss (siehe die Fehlaromen).
7. Bei geschlossenem Ventil auf 0-2 °C abkühlen: Das Bier nimmt einen Teil des Gases aus dem Kopfraum wieder auf, der Druck am Manometer sinkt, das ist normal.

Die Dichte eines Biers unter Druck zu messen heißt, eine Probe über den Hahn zu ziehen: Sie kommt voller Schaum heraus. Sie entgasen lassen, indem man sie zwei- oder dreimal von einem Glas ins andere gießt, bevor man misst, sonst heben die Bläschen die Spindel an.

Der Karbonisierungsdruck

Die Menge an gelöstem CO2 hängt vom Druck und von der Temperatur des Biers ab: Je wärmer das Bier, desto mehr Druck braucht es für dieselbe Zahl an Volumen. Einige Richtwerte, berechnet mit dem Rechner für den Karbonisierungsdruck:

• 2,5 Volumen (ein Lager oder ein Pale Ale): etwa 1,8 bar bei 18 °C, 1,4 bar bei 12 °C, 0,7 bar bei 2 °C.
• 2,2 Volumen (ein weniger spritziges Bier): etwa 1,5 bar bei 18 °C.

Über 1,2 bar stellt man das Ventil besser erst ganz am Ende der Gärung höher. Ein anderer Weg: die Gärung unter 1 bar beenden, abkühlen und die Karbonisierung kalt einstellen, wo viel weniger Druck nötig ist; das ist oft der sicherste Weg für einen Gärbehälter mit niedrigem Höchstdruck. Die CO2-Volumen jedes Stils stehen im Rechner für die Karbonisierung nach Stil.

Und das Abfüllen?

Ein unter Druck vergorenes Bier enthält schon CO2, viel mehr, als eine klassische Speiseberechnung annimmt. Die Speiseberechnung geht von dem CO2 aus, das in einem offen vergorenen Bier bleibt: etwa 0,9 Volumen bei 18 °C. Unter 1 bar bei derselben Temperatur bleiben etwa 1,8. Die übliche Menge zuzugeben, ergäbe fast 3,4 Volumen statt 2,5: Flaschen, die beim Öffnen überschäumen oder platzen.

• Am einfachsten: ins Fass füllen und vom Fass ausschenken oder die Flaschen am Fass füllen, kalt, wenn man sie trinkt.
• Zum Speisen in der Flasche: am Ende langsam entlasten, das Bier ein oder zwei Tage bei Gärtemperatur mit offenem Ventil entgasen lassen und die Speise für diese Temperatur berechnen.
• Oder das schon vorhandene CO2 einrechnen: Die Saccharosemenge beträgt etwa 3,9 g pro Liter und fehlendem Volumen. Für 2,5 Volumen mit 1,8 bereits gelöst sind das etwa 2,7 g/L statt 6,3 g/L.
• In jedem Fall eine Prise frische Hefe zugeben, wenn das Bier mehrere Wochen kalt gelagert hat (siehe schales oder zu stark schäumendes Bier).

Hopfenstopfen unter Druck

Kalthopfen löst oft eine kleine Nachgärung aus, den « Hop Creep » (siehe Hopfenstopfen, das gelingt): Unter Druck sieht man sie am Manometer, und sie karbonisiert das Bier etwas mehr. Um den Hopfen zuzugeben, muss man entlasten, öffnen und wieder schließen; das mit CO2 beladene Bier schäumt beim Kontakt mit den Dolden oder Pellets, und Sauerstoff dringt ein. Man begrenzt beides, indem man langsam entlastet, den Hopfen vorsichtig einschüttet und den Kopfraum danach spült, indem man zwei- oder dreimal Druck aufgibt und wieder ablässt.

Ein Beispiel: ein Pils in drei Wochen

• T0: Brauen eines Pils von 20 Litern (siehe ein Lager brauen), Abkühlen auf 15 °C, zwei Päckchen rehydrierte Lagerhefe, Belüftung. Ventil offen.
• T1: Die Gärung ist angesprungen, die Würze ist auf 16-18 °C gestiegen; Ventil auf 1 bar.
• T1 bis T7: Gärung bei 18 °C unter 1 bar.
• Etwa T7: Dichte bei 1,013-1,014 für eine erwartete Enddichte von 1,010; Ventil auf 1,8 bar, um auf 2,5 Volumen zu karbonisieren.
• T9 bis T10: Dichte stabil, Diacetyltest; Abkühlen auf etwa 1 °C, Ventil geschlossen.
• T10 bis T20: Kaltlagerung unter Druck.
• T21: geschlossenes Umfüllen ins Fass, oder direkt ausschenken.

Häufige Fehler

• Druck schon beim Anstellen: langsamer Start, hohe Enddichte.
• Mitten in der Gärung auf 2 bar gehen: gestresste Hefe, schleppende Gärung.
• Zu wenig Kopfraum: Der Schaum verstopft das Spundventil.
• Ein unter Druck vergorenes Bier wie üblich speisen: Flaschen, die überschäumen oder platzen.
• Öffnen, ohne zu entlasten: Bier an der Decke.
• Darauf zählen, dass der Druck eine Gärung bei 25 °C rettet: Das Bier bleibt warm und lösungsmittelartig.
• Glauben, der Druck ersetze die Lagerung: Ein Lager unter Druck braucht immer noch ein bis zwei Wochen Kälte.