Wie funktioniert ein selbst kühlendes Bierfass?

Im Sommer am See, auf der Grillparty oder am Festivalgelände ohne Strom ein kühles Bier genießen zu können ist nicht immer einfach. Selbst kühlende Bierfässer sind hierfür perfekt geeignet. Man muss nur einen Hebel umlegen und das Bier ist innerhalb weniger Minuten auf Kühlschranktemperatur. Aber wie funktioniert das, so ganz ohne Strom?

In der Technik eines selbst kühlenden Bierfasses werden rein physikalische Effekte ausgenutzt. Nämlich zum Einen die Verdunstung von Wasser und zum Anderen die Adsorption von Wasserdampf auf einer hydrophilen, also Wasser anziehenden Oberfläche. Wie ist nun so ein Bierfass aufgebaut? Ganz innen liegt natürlich der Behälter für das Bier. Direkt um diesen Behälter befindet sich eine Schicht mit einem Material, das Wasser aufsaugen kann. Das kann zum Beispiel eine Art Fließ oder Watte sein. In der nächsten Schicht befindet sich ein so genannter Zeolith. Das ist ein in der Natur vorkommendes, poröses Material mit sehr kleinen Poren. Dieses Zeolith Material hat auf Grund der feinen Poren eine sehr große Oberfläche. Außerdem ist es hydrophil. Das bedeutet, dass Wasser(dampf) stark dazu tendiert sich auf der Oberfläche des Zeolithen anzulagern – man spricht dabei von adsorbieren. Die Kammern mit nasser Watte und Zeolith sind abgetrennt und können über ein Ventil miteinander verbunden werden. Außerdem wird die Zeolith-Kammer so gut es geht evakuiert, so dass ein Vakuum vorliegt. Auch aus der Kammer mit der nassen Watte wird die Luft gesaugt, allerdings nur so weit, dass das Wasser gerade so noch flüssig bleibt. Bei zu geringem Druck würde das Wasser schon verdampfen bevor man das Ventil öffnet.

In diesem Zustand wird die innerste Kammer des Fasses mit Bier gefüllt und verschlossen. Ab diesem Zeitpunkt kann jederzeit der Hebel am Fass umgelegt werden, der das Ventil zwischen den evakuierten Kammern öffnet. Wenn das geschieht, findet ein Druckausgleich statt, da in der Watte-Kammer ja noch ein Restdruck gelassen wurde. Dieser sinkt jetzt noch weiter und das Wasser in der Watte fängt an zu verdampfen. Das Verdampfen benötigt aber Energie. Diese Energie wird dem Bier entzogen, welches dadurch abgekühlt wird. So weit so gut doch in einer geschlossenen Kammer verdampft nur ein geringer Teil des Wassers. Nämlich so lange, bis sich ein Gleichgewicht zwischen Flüssigkeit und Dampf eingestellt hat. Jetzt kommt der Zeolith ins Spiel. Durch die Adsorption des verdampften Wassers auf dessen Oberfläche sorgt der nämlich dafür, dass sich eben kein Gleichgewicht einstellt, sondern der entstehende Wasserdampf sofort „abgezogen“ wird.  Der Verdampfungsprozess kann somit weiter laufen und das Bier wird weiter gekühlt.

Dem Wasser in der Watte wird durch die Verdampfung so viel Wärme entzogen, dass es relativ schnell sogar gefriert. Ab diesem Zeitpunkt verlangsamt sich die Verdampfung. Das Bier wird aber trotzdem weiter gekühlt, da die Wärme aus dem Bier jetzt auch noch dafür benötigt wird um das gefrorene Wasser erst einmal zu schmelzen. Dadurch hält der Kühlvorgang über mehrere Stunden an und es kann lange kaltes Bier genossen werden.

Während der Adsorption des Wassers wird die aus dem Bier gezogene Wärme übrigens wieder freigesetzt und über die Fasswand nach außen abgegeben. Das Fass fühlt sich daher von außen warm an, wird innen aber gekühlt. Bei der nächsten Grillparty weißt du jetzt also auch warum das Bier durch das Umlegen eines Hebels gekühlt werden kann.

 

Quellen:

http://www.uni-protokolle.de/Lexikon/Selbstk%FChlendes_Bierfass.html

http://www.tucher.de/unsere-biere/unser-sortiment/unser-coolkeg/

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Warum dauert es in den Bergen länger ein Ei zu kochen?

Warst du schon einmal in den Bergen und hast Frühstückseier gekocht? Dann ist dir sicher aufgefallen, dass es in höheren Lagen länger dauert bis ein Ei hart ist. Aber woran liegt das und gibt es eine Höhe ab der man Eier gar nicht mehr hart kochen kann?

Der Grund für die längere Kochdauer ist der sinkende Luftdruck mit zunehmender Höhe. Der Luftdruck auf Meereshöhe beträgt im Schnitt 1013 hPa (Hektopascal) oder 1 bar. Mit zunehmender Höhe nimmt der Luftdruck ab. Auf 1000 m Höhe liegt der Luftdruck zum Beispiel nur noch bei etwa 890 hPa. Auf dem höchsten deutschen Berg, der Zugspitze (2962 m) liegt der Wert bei ca. 690 hPa. Man sieht der Luftdruck nimmt rapide ab, je höher man kommt. Aber was hat das Ganze mit der Zeit zum Eierkochen zu tun?

Die Antwort liegt in der Temperatur, bei der Wasser kocht. Jetzt kann man sagen, dass man doch schon in der Schule lernt, dass Wasser bei 100 °C kocht. Das stimmt aber nur für bestimmte Bedingungen, nämlich bei einem Umgebungsdruck (Luftdruck) von 1013 hPa (1bar). Mit steigendem Druck steigt auch die Temperatur, bei der Wasser zu kochen beginnt. Andersherum nimmt diese Temperatur bei sinkendem Druck auch ab. Man kann sich das so vorstellen, dass die Wassermoleküle beim Kochen ja vom flüssigen Zustand in den gasförmigen Zustand übergehen müssen. Auf die Wasseroberfläche wirkt immer der Luftdruck. Ist dieser höher, so ist es für die Wassermoleküle schwerer aus dem flüssigen Wasser in das Gas überzugehen und man benötigt eine höhere Temperatur. Sinkt der Luftdruck wird dieser Vorgang vereinfacht und die Siedetemperatur, also die Temperatur, bei der das Wasser kocht, sinkt.

Zurück zum Eierkochen. Da Eier in Wasser gekocht werden, ist die Temperatur des Wassers ausschlaggebend dafür, wie lange es dauert bis die Eier hart sind. Höhere Temperatur heißt mehr Wärme, die in das Ei übergehen und das darin enthaltene Eiweiß zum stocken bringen kann. Aus diesem Grund dauert das Eierkochen in höheren Lagen, und damit bei geringerem Luftdruck, länger als auf Meereshöhe. Aber bis zu welcher Höhe kann man denn überhaupt noch Eier kochen?

Wenn man den mit der Höhe abnehmenden Druck und die mit abnehmendem Druck sinkende Siedetemperatur des Wassers betrachtet, kann man näherungsweise sagen, dass die Temperatur, bei der Wasser kocht, etwa alle 300 Höhenmeter um 1 °C abnimmt. Das bedeutet, dass beispielsweise auf 3000 m Wasser nur noch bei 90 °C kocht. Nun ist natürlich die Frage bis zu welcher Temperatur man ein Ei noch hart kochen kann. Das Eigelb, das übrigens mehr Proteine (Eiweiße) enthält als das Eiweiß, gerinnt bei etwa 65 °C. Das Eiweiß hingegen wird erst bei 82,5 °C komplett hart. Um ein Ei also ganz hart zu kochen muss das Wasser mindestens eine Temperatur von 82,5 °C haben. Nimmt man die oben genannte Näherung an, entspricht das einer maximalen Höhe von 5250 m. Rein rechnerisch ist es also ab dieser Höhe nicht mehr möglich ein Ei komplett hart zu kochen. In den Alpen bekommt man hier also keine Probleme beim Eierkochen, es kann bloß mal etwas länger dauern.

Abhilfe könnte übrigens ein Schnellkochtopf schaffen. Hier wird genau der entgegengesetzte Effekt ausgenutzt. Im Schnellkochtopf wird nämlich ein Überdruck erzeugt, wodurch die Siedetemperatur des Wassers wieder steigt. Wer also auf einem 6-,7-oder 8-Tausender ein hart gekochtes Ei essen will, sollte es entweder unten schon kochen oder sich einen guten Schnellkochtopf mitnehmen.

 

Quellen:

http://www.seilnacht.com/versuche/destill.html

https://de.wikipedia.org/wiki/Gekochtes_Ei#cite_note-Gruber-2

http://www.gerd-pfeffer.de/atm_luftdruck.html

https://de.wikipedia.org/wiki/Luftdruck#Abnahme_mit_der_Höhe

Wie entsteht eine (totale) Mondfinsternis?

Diesen Freitag (27.7.2018) gibt es mal wieder ein astronomisches Großereignis. Eine totale Mondfinsternis. Vielleicht hast du auch schon davon gehört, es wird nämlich die längste in diesem Jahrhundert. Aber was genau ist eigentlich eine (totale) Mondfinsternis und wie entsteht sie?

Da der Mond im wesentlichen nur aus Gestein besteht ist er nicht in der Lage selber zu leuchten. Wir können ihn nur deswegen sehen, weil er von der Sonne angestrahlt wird und das Licht der Sonne reflektiert. Der Mond kreist ja bekanntlich um die Erde, wodurch auch die Mondphasen entstehen und wir den Mond nicht immer komplett sehen können. Je nachdem wie er im Verhältnis zur Erde und zur Sonne steht, sehen wir nur eine Sichel, bei Vollmond den ganzen Mond, oder bei Neumond auch mal gar nichts. Eine Mondfinsternis kann nur bei Vollmond entstehen, da der Mond von der Erde aus gesehen dann genau auf der gegenüberliegenden Seite zur Sonne steht. Wenn die Neigung der Rotationsebene des Mondes dann noch stimmt, kann es sein, dass der Mond durch den Schatten der Erde läuft. Ist das der Fall entsteht eine Mondfinsternis. Eine totale Mondfinsternis bedeutet, das wirklich der komplette Mond vom Erdschatten bedeckt ist und nicht nur ein Teil, wie bei einer partiellen Mondfinsternis. Je nachdem wie die Mond-Erde-Sonne-Konstellation zu diesem Zeitpunkt ist, kann die Mondfinsternis nur von einem bestimmten Teil der Erde aus beobachtet werden. Im Falle der Finsternis am Freitag ist das auch in Europa der Fall, wobei die Finsternis von Deutschland aus betrachtet bereits vor Mondaufgang einsetzt, so dass dieser beim Aufgehen schon teilweise verdeckt ist.

Der Mond ist übrigens auch während der Finsternis zu sehen, da ein Teil des Sonnenlichts von der Erdatmosphäre gestreut und auf den Mond geworfen wird. Allerdings ist dieses Licht viel schwächer, so dass der Mond nur schwach zu sehen ist. Meist erscheint der Mond dann leicht rötlich, weshalb er auch als Blutmond bezeichnet wird.

Die Finsternis beginnt in Deutschland etwa um 19:15, wobei wie bereits erwähnt, der Mond erst kurz vor 21:00Uhr aufgeht und dann schon teilweise verfinstert ist. Um 21:30 beginnt die Hauptphase, die dann bereits zu sehen ist. Die Maximale Verdunklung ist um 22:21 erreicht. Für weiter Uhrzeiten und Phasen der Mondfinsternis siehe:

https://www.timeanddate.de/finsternis/mond/2018-juli-27

Eine Mondfinsternis kann übrigens, im Gegensatz zur Sonnenfinsternis, gefahrlos mit bloßem Auge beobachtet werden. Die nächste totale Mondfinsternis ist dann erst im Januar 2019.

 

Quelle:

https://www.timeanddate.de/finsternis/totale-mondfinsternis

Flagge oder Fahne – Was ist da der Unterschied?

Die Fußball Weltmeisterschaft ist zwar gerade zu Ende gegangen, trotzdem sieht man an vielen Häusern oder in Gärten noch die Farben und Symbole der teilnehmenden Nationen hängen. Die Einen sagen sie hätten eine Fahne ihres Landes, die Anderen eine Flagge. Aber was ist da eigentlich der Unterschied bzw. gibt es überhaupt einen?

Tatsächlich gibt es sehr wohl einen Unterschied zwischen einer Fahne und einer Flagge. Eine Fahne ist in der Regel ein Unikat, dass für einen ganz bestimmten Verein, eine Ortschaft oder Ähnliches steht. Von dieser Fahne gibt es genau eine. Diese hat damit einen oft hohen Wert für den oder die Besitzer und symbolisiert meist bestimmt Werte für die sie stehen soll.

Eine Flagge hingegen repräsentiert zwar auch ein bestimmtes Land, Ort, oder Verein, ist aber keinesfalls ein Unikat sondern eines von vielen Duplikaten. Die Flagge eines Landes beispielsweise gibt es in tausendfacher Ausführung in den verschiedensten Größen und Varianten.

Während der Fußball WM kommen also in der Regel eher Flaggen zum Einsatz. Wenn beim Kirchweihumzug ein ortsansässiger Verein sein Wappen präsentiert, kann man dagegen von einer Vereins-Fahne sprechen. Im alltäglichen Sprachgebrauch werden diese Begrifflichkeiten jedoch oft vermischt bzw. einheitlich verwendet.

 

Quelle:

https://www.spektrum.de/kolumne/fahne-oder-flagge/1573056

Herd vs Wasserkocher – Womit sollte man Wasser kochen?

Kochst du dein Nudelwasser auf dem Herd oder benutzt du dafür den Wasserkocher? Hast du dich überhaupt schon einmal gefragt welche Variante sinnvoller ist? Eine gute Frage mit einer einfachen Antwort: Mindestens mal aus energetischer Sicht ist der Wasserkocher klar die zu bevorzugende Variante. Warum das so ist möchte ich an einem kurzen Beispiel erklären.

Um beide Methoden vergleichen zu können muss man zunächst mal wissen, welche Leistungen und damit welchen Stromverbrauch beide Varianten haben. In meinem Beispiel nehme ich an, dass die Herdplatte bis zum kochen des Wassers auf höchster Stufe läuft. Auf dieser Stufe hat sie eine Leistung von 1500 Watt. Der Wasserkocher in meinem Beispiel  ist in der Lage 2000 Watt zu leisten. Als nächstes muss die Zeit betrachtet werden, die es dauert bis das Wasser kocht. In meinem Beispiel nehme ich ungefähre Erfahrungswerte an. Diese betragen für die Herdplatte etwa 6 Minuten und für den Wasserkocher 2 Minuten. Natürlich sind diese Werte von der Menge des Wassers abhängig, werden der Einfachheit halber hier aber einfach so gewählt.

Der jeweilige Stromverbrauch errechnet sich jetzt aus dem Produkt der Leistung und der benötigten Zeit in Sekunden. Folglich lautet die Rechnung für die Herdplatte: 1500 Watt (Joule pro Sekunde) mal 360 Sekunden (6 Minuten) ergibt 540.000 Joule. Eine Kilowattstunde, in der der Stromverbrauch in der Regel gemessen wird, sind 360.000 Joule. Somit verbraucht die Herdplatte zum Wasserkochen 1,5 kWh. Die gleiche Rechnung für den Wasserkocher lautet 2000 Watt mal 120 Sekunden und ergibt 240.000 Joule bzw. 0,67 kWh. Man sieht also, dass das Kochen von Wasser mit einem Wasserkocher weniger Strom verbraucht, als im Topf auf dem Herd. Jetzt fragst du dich vielleicht warum das so ist. Auf der Herdplatte geht insgesamt einfach mehr Wärme an die Umgebung und damit nicht direkt ins Wasser.

Eine kleine Zusatzrechnung: Angenommen man benötigt dreimal pro Woche kochendes Wasser um Essen zuzubereiten. Dann sind das ca. 150 mal im Jahr. Beim Umstieg von Herd auf Wasserkocher  würde man damit im Jahr etwa 125 kWh sparen. Bei einem Strompreis von 30 Cent pro kWh sind das 37€ also einmal gut essen gehen 😉

Wie entstehen Hoch- und Tiefdruckgebiete?

Sie sind in jedem Wetterbericht enthalten: Hoch- und Tiefdruckgebiete. Sie bekommen sogar Namen. Jedes Jahr ändert sich, ob Tiefdruckgebiete männliche Namen und Hochdruckgebiete weibliche  bekommen oder anders herum. Aber wie entstehen eigentlich Gebiete unterschiedlichen Drucks?

Dazu muss als erstes gesagt werden, dass die Entstehungen durch viele teils sehr komplexe Wettermechanismen hervorgerufen werden. Ich will hier bloß ein einfaches grundlegendes Modell erklären.

Wenn sich die Luft in Bodennähe z.B. durch Sonneneinstrahlung aufwärmt, steigt sie auf Grund geringerer Dichte nach oben. Wenn das großflächig passiert, dann sinkt in diesem Areal der Druck, es entsteht also ein Tiefdruckgebiet. Der durchschnittliche Luftdruck in Bodennähe beträt 1013 hPa (hektopascal) also 1,013 bar. In Tiefdruckgebieten herrscht ein Luftdruck etwa zwischen 980 und 1000 hPa. Beim Aufsteigen kühlt sich die Luft ab und damit steigt auch die relative Luftfeuchtigkeit (vgl. Wie entsteht ein Gewitter? oder Die eingefrorene Windschutzscheibe). Es kommt also zu Wolkenbildung oder sogar Regen. Außerdem entstehen Winde, da Luft von Gebieten höheren Drucks in das Tiefdruckgebiet strömt um das Druckgefälle auszugleichen. Deshalb verbindet man Tiefdruckgebiete meist mit eher schlechtem Wetter. Die Luftmassen, die in einem Tiefdruckgebiet aufsteigen müssen aber ja irgendwo wieder runterkommen. An diesen Stellen entsteht dann ein Hochdruckgebiet durch den genau umgekehrten Effekt. Auch die Effekte der Wolkenbildung werden hier umgekehrt, sodass in Hochdruckgebieten meist eher schönes Wetter herrscht. Hochdruckgebiete haben etwa einen Luftdruck von 1040 bis 1065 hPa.

Wie gesagt ist das bloß eine sehr grobe Erklärung der Entstehung von Hoch- und Tiefdruckgebieten, aber das Prinzip lässt sich an Hand dieser Erklärung darstellen.

 

Quellen:

https://www.goruma.de/erde-und-natur/meteorologie/hoch-und-tiefdruckgebiete

https://content.meteoblue.com/de/meteoscool/grosswetterlagen/hoch-und-tiefdruckgebiete

Warum brennt eine Magnesiumfackel unter Wasser?

An die Taucher unter euch: Habt ihr schon einmal eine Magnesiumfackel unter Wasser gezündet? Eigentlich denkt man ja, dass Wasser eine Flamme eher löscht. Magnesiumfackeln brennen aber auch unter Wasser. Aber wie geht das?

Magnesium ist ein Metall, das in Pulverform leicht brennt. Wenn Magnesium brennt, wird bei dieser Reaktion sehr viel Energie freigesetzt. Die Folge ist, dass die Verbrennung bei über 2500°C stattfindet. Jetzt muss man mal überlegen, was für eine Verbrennung benötigt wird. Ein brennbares Material (hier Magnesiumpulver), Sauerstoff und eine Zündquelle wie zum Beispiel ein Funke. Normalerweise hat Wasser eine löschende Wirkung, da es einer Flamme den Sauerstoff entzieht und gleichzeitig das brennbare Material unter die Zündtemperatur abkühlt. Andererseits ist die chemische Formel für Wasser H2O. Damit besteht es aus zwei Atomen Wasserstoff und einem Atom Sauerstoff. Es ist also genügend Sauerstoff im Wasser enthalten. Durch die sehr hohe Verbrennungsenergie, die in einer Magnesiumfackel freigesetzt wird, kann das Wasser teilweise in seine Bestandteile „zerlegt“ werden. Dadurch wird elementarer Sauerstoff frei, der wiederum für die weitere Verbrennung des Magnesiums verwendet werden kann. Dadurch entsteht wieder viel Energie und so weiter. Folglich ist eine Magnesiumfackel in der Lage auch unter Wasser zu brennen und ermöglicht es somit Tauchern gegebenenfalls ein Lichtsignal zu senden um Hilfe zu holen.

Da Wunderkerzen unter anderem auch aus Magnesium bestehen, funktioniert das übrigens mit ihnen ebenfalls. Sie brennen unter Wasser weiter. Allerdings sprühen sie unter Wasser nicht mehr so schön in alle Richtungen.

 

Quellen:

https://www.abendblatt.de/ratgeber/wissen/article107759009/Warum-brennt-Magnesium-auch-unter-Wasser.html

Wie funktioniert ein Alkoholmessgerät?

Die Kirchweihzeit hat bereits begonnen und auch wenn man es meist vermeiden will, fährt der Ein oder Andere auch mal mit dem Auto hin. Hier gilt dann immer die gleiche Frage: Wie viel kann ich trinken um unter den erlaubten 0,5 Promille zu bleiben? Ein guter Test ob man noch Autofahren darf ist ein wiederverwendbares Alkoholmessgerät, wie es auch die Polizei verwendet. Man pustet hinein und auf der Anzeige steht der Promille-Wert. Aber wie funktioniert so ein Messgerät eigentlich?

Die meisten Geräte messen den Alkoholgehalt im Atem mit Hilfe einer elektrochemischen Zelle. Diese besteht aus zwei Elektroden, von denen eine mit Ethanol (also „Trink“- Alkohol) reagiert. Dabei gibt das Ethanol Elektronen ab, die dann über ein Elektrolyt zur zweiten Elektrode transportiert werden. Über eine Verbindung der beiden Elektroden fließen die Elektronen dann wieder zurück. Es entsteht also ein Stromfluss, der gemessen werden kann. Je höher der Ethanol Anteil im Atem ist, desto größer ist der Stromfluss zwischen den Elektroden. Da der Alkohol im Blut gemessen werden soll und dieser höher ist als der Anteil im Atem, wird der generierte Wert noch mit einer Konstante multipliziert und der errechnete Promille-Wert kann auf dem Display angezeigt werden.

Der Vorteil eines solchen Alkoholmessgerätes ist, dass es beliebig oft wiederverwendet werden kann. So kann man, wenn man unsicher ist, vor der Autofahrt testen, ob man noch fahren darf oder ob man doch lieber auf dem Sofa vom Kumpel übernachten sollte.

 

Quellen:

https://www.alkoholtester-infos.de/digitale-alkoholtester-funktionsweise/

https://www.tagesspiegel.de/berlin/so-funktionieren-alkoholmessgeraete-fuer-die-atemluft/851690.html

Wie wird Kaffee entkoffeiniert?

Das wohl beliebteste Morgen-Getränk ist mit Sicherheit der Kaffee. Aber nicht jeder verträgt das darin enthaltene Koffein (sieh auch: Auswirkungen von Koffein) und so kommt es, dass immer mehr Kaffee Hersteller auch koffeinfreien Kaffee anbieten. Aber wie wird der Kaffee eigentlich entkoffeiniert?

Tatsächlich gibt es bereits Erfolge koffeinfreien Kaffee zu züchten allerdings ist dieser Prozess noch nicht so weit ausgereift, dass man auf das Entkoffeinieren komplett verzichten könnte. Genau dafür gibt es aber auch einige Möglichkeiten. In allen Verfahren wird das Koffein mit Hilfe einer zusätzlich eingebrachten Substanz, einem sogenannten Extraktionsmittel, aus den Kaffeebohnen extrahiert. Für diese Extraktionsmittel gibt es mehrere Möglichkeiten, die jeweils ihre Vor- und Nachteile haben.

Die Verbreitesten will ich im Folgenden kurz erklären:

Im „Direkt Verfahren“ werden, wie in allen Verfahren, die Bohnen zuerst mit heißem Wasserdampf behandelt. Anschließend wird das Koffein mit Dichlormethan oder Ethylacetat aus den Bohnen extrahiert. Danach müssen die Bohnen getrocknet werden, um das Lösungsmittel vollständig zu entfernen, da vor allem Dichlormethan als krebserregend gilt. Ethylacetat ist weniger gefährlich, würde die Bohnen aber geschmacklich verändern.

Im „Schweiz-Wasser-Prozess“ werden den Bohnen im ersten Schritt mit Hilfe von heißem Wasserdampf alle extrahierfähigen Inhaltsstoffe entzogen. Dem mit Inhaltsstoffen angereicherten Wasser wird dann mit Filtern das Koffein entzogen. Die anderen Inhaltsstoffe bleiben im Wasser. Diesem Wasser werden jetzt frische Bohnen ausgesetzt. Da das Wasser mit allen Bestandteilen außer Koffein angereichert ist, wird den frischen Bohnen in diesem Schritt nur noch das Koffein entzogen. Dieser Prozess hat allerdings den großen Nachteil, dass ein Teil der Bohnen weggeschmissen werden muss. Außerdem kann das abgetrennte Koffein nicht gewonnen und gegebenenfalls weiterverkauft werden.

Ein weiterer Prozess ermöglicht genau das relativ einfach. Das „Kohlenstoffdioxid-Verfahren“. Hier wird das Koffein mit Hilfe von CO2 bei Drücken von mindestens 73 bar aus den Bohnen extrahiert. Das CO2 befindet sich dabei im überkritischen Zustand. Durch Absenken des Drucks kann das extrahierte Koffein verhältnismäßig leicht wiedergewonnen und das CO2 wiederverwendet werden.

Natürlich gibt es auch noch weitere Verfahren, auf die ich hier jetzt aber nicht mehr eingehen will. Alles in allem kann man sagen, dass ein relativ großer Aufwand betrieben wird, um dem Wunsch der Kunden nach koffeinfreiem Kaffee nachkommen zu können. „Koffeinfrei“ bedeutet übrigens laut EU-Richtlinie ein Koffeingehalt von weniger als 0,1%.

 

Quellen:

https://www.coffeeness.de/kaffee-koffein-entkoffeinierung/

https://www.coffeecircle.com/de/b/entkoffeinierter-kaffee

Warum ist Deo auf der Haut kalt?

Jeder hat es schon einmal benutzt. Morgens oder nach dem Sport – ein Sprüh-Deodorant. Die im Volksmund als „Deo“ bezeichnete Substanz wird per Knopfdruck aus einer Dose auf ausgewählte Körperpartien gesprüht. Wovon man dann oft überrascht wird ist, dass sich das Deo auf der Haut sehr kalt anfühlt, obwohl es doch bei Raumtemperatur gelagert wird. Warum aber ist gesprühtes Deo so kalt?

Verantwortlich dafür ist der sogenannte Joule-Thomson-Effekt. Der besagt nämlich, das sich Gase bei einer Druckminderung abkühlen. Druckminderung bedeutet, dass ein Gas von einem Zustand höheren Drucks in einen Zustand niedrigeren Drucks überführt wird. Genau das passiert auch beim Deo. Die Deo-Dose steht unter Druck, damit der Inhalt überhaupt aus der Dose heraus strömen kann. Wenn das per Knopfdruck geschieht, reduziert sich der Druck der Substanz auf Umgebungsdruck. Man nennt das auch „Entspannung“ eines Gases. Bei genau diesem Vorgang kühlt sich die ausströmende Substanz, also das Deo, ab. Diese Kälte merken wir dann auf der Haut.

Auf molekularer Ebene passiert dabei Folgendes: Wenn ein Gas unter Druck steht, sind die Gas-Moleküle näher beieinander. Je näher sich Moleküle kommen, desto mehr können sie miteinander wechselwirken. Dabei entstehen Kräfte, die die Moleküle zusammenhalten. Sie ziehen sich also gegenseitig an. Wenn der Druck nun reduziert wird, breiten sich die Moleküle in einen größeren Raum aus und entfernen sich voneinander. Um das zu vollziehen müssen die vorher genannten Anziehungskräfte überwunden werden. Die Energie, die dafür benötigt wird, wird den Molekülen selber entzogen. Entzogene Energie ist hier gleich zu setzten mit einer Abkühlung, da sich die Bewegung der Teilchen reduziert. Das wiederum führt dann zu einer tieferen Temperatur des Gases.

Wenn du also das nächste Mal ein kaltes Deo auf deiner Haut spürst weißt du jetzt wenigstens warum da nicht angenehm warmes Deo aus der Dose kommt.

 

Anschauliches Erklärvideo:

Interessantes Wissen aus dem Alltag, dass nicht jeder weiß.