Man steht nichtsahnend mit einer Flasche Bier auf einer Party und plötzlich kommt jemand vorbei und haut mit seiner Flasche oben auf besagte Bierflasche in der Hand. Mit einer schnellen Reaktion und dem Trinken von viel Schaum kann man eine Sauerei gerade noch verhindern. Aber warum schäumt ein Bier eigentlich so stark wenn man oben auf die Flasche haut. Die Physik hinter dem Partygag will ich euch heute erklären.
Bekanntermaßen enthält Bier ja Kohlensäure. Diese Kohlensäure ist in der Flüssigkeit gelöst und kann unter bestimmten Bedingungen entweichen. Grundsätzlich gilt, dass Gase sich bei hohem Druck besser in Flüssigkeiten lösen, bei geringen Druck eher entweichen. Wenn nun eine Flasche auf einen anderen Flaschenhals geschlagen wird, in dem sich Bier befindet, erzeugt dieser Schlag eine Druckwelle. Diese Druckwelle breitet sich nach unten in die Flasche aus. Am Flaschenboden wird die Welle reflektiert und wandert wieder nach oben. Dabei überlagert sie sich mit der nach unten wandernden Welle. Interferenzerscheinungen durch eben diese Überlagerung sorgen dafür, dass an manchen Stellen Regionen mit höherem Druck, an anderen allerdings auch Regionen mit deutlich geringerem Druck entstehen. An genau diesen Stellen ist der Druck so gering, dass die in der Flüssigkeit gelöste Kohlensäure entweicht und somit CO2 freigesetzt wird. Ist erst einmal eine CO2-Blase entstanden, fällt es der restlichen Kohlensäure leichter die Flüssigkeit zu verlassen und somit noch mehr CO2 freizusetzen. Diese Kettenreaktion sorgt dafür, dass eine große Menge an CO2 gleichzeitig aus dem Bier aufsteigt. Bier hat dabei die Eigenschaft, dass sich Schaum bildet, der dann schlagartig die Flasche verlässt. Die Flasche schäumt also über.
Zum Glück sind Flaschen in der Regel rund, sonst könnte das gleiche auch bei einem „Schlag“ von der Seite gegen eine Flasche passieren und das klassische Anstoßen würde in vielen Fällen zu einer großen Sauerei führen. An der runden Flaschenwand wird die Druckwelle nämlich nicht in die gleiche Richtung reflektiert, aus der sie gekommen ist und es entstehen keine Interferenzerscheinungen wie oben beschrieben.
Quellen:
https://www.weltderphysik.de/thema/hinter-den-dingen/bierstreich/
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