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Obergärig und untergärig: Was steckt dahinter?

05.03.2018

Ohne Hefe kein Bier. Der pilzartige Organismus ist verantwortlich für den Gärprozess, der aus Wasser, Hopfen und Malz erst ein Bier macht. Über Jahrhunderte braute man Bier ohne wirklich zu wissen, was die Hefe da eigentlich tut. Erst im 16. Jahrhundert kam man dahinter: Alkoholische Gärung (auch Fermentation genannt) war das Zauberwort. Die wahre Revolution für das Bierbrauen kam aber erst mit der Möglichkeit, Reinkulturen von Hefe herzustellen.

Die Hefezucht und die Erfindung der Kältemaschine sowie der Filtration erleichterten die Herstellung der untergärigen Biersorten, den Lagerbieren. Vorher war dies viel aufwendiger und konnte nur in den kalten Monaten durchgeführt werden. Weit verbreiteter war die obergärige Brauweise, welche die Ales hervorbringt. Diese alte Art des Brauens ist auch heute noch in der Craft-Beer-Bewegung beliebt.

Der Hauptunterschied zwischen obergärigem und untergärigem Bier liegt in der Herstellung und der Auswahl des Hefestammes. Das spiegelt sich insgesamt auch im Geschmack wider.

 

Inhaltsverzeichnis

    Obergäriges Bier

    Vor dem Gärungsprozess wird der Bierwürze Hefe zugefügt. Obergärige Hefe bildet während der Vermehrung Sprossverbände. Die Hefezellen bilden zusammenhängende Kolonien, die von dem entstehenden Kohlendioxid nach oben befördert werden. Nach Abschluss des Brauvorgangs schwimmt die Hefe oben auf dem Sud und wird abgeschöpft – daher die Bezeichnung obergärig.

    Obergärige Hefe wird auch als „alte“ Form der Bierhefe bezeichnet, da sie keine moderne Kühlanlage braucht und eine gewisse Temperatur zum Arbeiten. Je nach Hefestamm liegt diese zwischen 15 und 20 °C. Die Gärung selbst verläuft vergleichsweise schnell ab, dafür ist obergäriges Bier anfälliger für Verunreinigungen mit Bakterien und Pilzen. Deshalb ist es auch nicht lange haltbar (mehr dazu: https://www.beerjack.de/mhd) und seine Herstellung verlangt penible Sauberkeit. Im deutschen Sprachraum werden die obergärigen Biere aufgrund der ALTen Brauart auch gerne als ALTbiere statt als Ale bezeichnet.

    Untergäriges Bier

    Untergärige Hefe nimmt während der Fermentation die entgegengesetzte Richtung: Die Hefeteilchen sinken auf den Boden und bleiben während des gesamten Prozesses dort. Dies ist unter anderem auf die niedrigen Temperaturen zurückzuführen, die untergärige Hefe zum Arbeiten benötigt. Bei Temperaturen zwischen 4 bis 9 °C fühlt sie sich pudelwohl, einige Hefestämme auch bei 14 °C. Die Hefezellen verbinden sich bei niedrigen Temperaturen nicht und sinken während der Gärung nach unten, wo sie sich absetzen. Früher wurde die Kühlung in den kalten Monaten durch Natureis erreicht. Heute setzt man moderne Kühlanlagen ein.

    Die Vergärung läuft langsamer ab als bei obergärigen Hefen. Dafür sind untergärige Biersorten weniger anfällig für Pilz- und Mikrobenbefall und darum auch deutlich länger haltbar als die obergärigen Verwandten. Aus diesem Grund werden für untergäriges Bier auch die Begriffe Export- oder Lagerbier verwendet: Sie konnten über längere Strecken transportiert werden, ohne dass sie verdarben.

    Eine Hefe löst eine Revolution aus

    Wasser, Hopfen und Gerste waren die drei Zutaten für Bier, die das deutsche Reinheitsgebot vom 23. April 1516 festschrieb. Die Hefe wurde erst später hinzugefügt, als sie nicht mehr nur ein Zufallsprodukt war, sondern die Brauer in der Lage waren, sie bewusst herzustellen. Menschen brauen zwar schon seit ungefähr 9.000 Jahren Bier, aber erst seit etwa 150 Jahren weiß man, dass einer der wichtigsten Bestandteile während des Brauens einzellige, lebende Organismen sind.

    Als es 1883 zum ersten Mal gelang, die Reinkultur einer Bierhefe herzustellen, war das eine Revolution der Braukunst. Von nun an war es möglich, die Hefe gezielt als Gärorganismus einzusetzen. Davor wurden vor allem empirische Erkenntnisse aus der Gärung für das Brauen genutzt. Den Prozess an sich hatte man bis dahin nicht verstanden. Die Gärung wurde als Reinigungsvorgang gesehen, bei dem sich minderwertige Substanzen aus dem Gärgut im Schaum absetzen.

    Brauen nach Zufallsprinzip

    Dass Bäcker früher oft auch die besten Brauer waren, ist nicht wirklich verwunderlich. In der Luft der Backstuben schwirrten reichlich Hefesporen, die eine kräftige Gärung bewirkten. Daher auch der Spruch des Rumpelstilzchen: „Heute back’ ich, morgen brau’ ich, ...“ Der Verlauf der Gärung war ein Zufallsprodukt, das man sich nicht erklären konnte. Verdarben zu viele „wilde Hefen“ das Bier, entstand ein ungenießbares Produkt, waren „Hopfen und Malz verloren“, wie es in der Redewendung heißt.

    Mit einem der ersten mikroskopähnlichen Apparate konnten im Jahr 1680 erstmals die kugelartigen Gebilde sichtbar gemacht werden. Bis dahin hatte man schon eine vage Vorstellung davon, was die Hefe mit den Zutaten anstellt: In Verbindung mit Zucker schien sie die alkoholische Gärung erst zu ermöglichen.

    Man fischte sogar so weit im Trüben, dass die französische Akademie der Wissenschaften sich 1799 angehalten sah, einen Preis in Form eines 1 Kilo schweren Goldbarrens für den Wissenschaftler auszuschreiben, der das „Geheimnis“ der Gärung lüftete – der Preis wurde nie vergeben.

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    Es lebt!

    Erst Ende der 1830er-Jahre wurde das Wesen der Hefe erkannt. Gleich drei Wissenschaftler kamen unabhängig voneinander zur bahnbrechenden Erkenntnis: Bei Hefe handelt es um einen lebenden Organismus. Diese neue Erkenntnis fand aber nicht nur Anhänger: Führende Chemiker lehnten die Ergebnisse ab; es folgten 20 Jahre filmreifer Streit. Erst Luis Pasteuer konnte ihn mit den berühmten Sätzen aus seiner Arbeit „Études sur la biere“: „Keine Gärung ohne Organismus.“ und „Jede Gärung durch eine spezifische Art von Organismus.“ schlichten. 

    Für die Braukunst wurden die Erkenntnisse erst wirklich interessant durch die Versuche des Dänen Emil Christian Hansen. Ihm gelang es, eine Hefezelle zu isolieren und daraus die erste Reinkultur einer Brauhefe zu züchten. Diese „Erfindung“ vom 12. November 1883 führte zu einer entscheidenden Wende in der Braukunst. 

    Zuchthefen für eine kontrollierte Gärung

    Untergäriges Bier herzustellen war vor 1883 schwierig. Alle Hefesätze waren untergärig und obergärig und enthielten auch Bakterien, die die Biere früher oder später sauer werden ließen. Dies konnten die Brauer hinauszögern, indem sie beim Brauprozess konsequent niedrige Temperaturen einhielten. Dadurch erhielten die untergärigen Hefen einen Selektionsvorteil; ihr Anteil im wiederverwendeten Hefesatz erhöhte sich. So entstand untergäriges Bier. Wurde so ein Hefesatz mit vorwiegend untergärigen Hefen mehrmals warm geführt, gewannen wieder die obergärigen Hefen die Oberhand.

    Die Herstellung von Reinzuchthefen fiel zeitlich mit zwei anderen Erfindungen zusammen: der Kältemaschine (1873) und der Filtration (1879). Sie ermöglichten die Herstellung untergäriger Biersorten. Schnell waren die „neuen“ hellen, filtrierten und reinen Lagebiere bei den Biertrinkern beliebter als die obergärigen Biersorten. Die sogenannte Lagerbierrevolution vollzog sich Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts innerhalb weniger Jahrzehnte.

    Welche Hefe für welches Bier?

    Hefe ist nicht gleich Hefe: untergärige (Saccharomyces pastorianus ssp. carlsbergensis) oder obergärige Hefen (Saccharomyces cerevisiae) – die Hefesorte ist entscheidend für das Brauergebnis. Es gibt mehr als 1.000 verschiedenen Reinzuchthefen mit unterschiedlichen Eigenschaften. Reinzuchthefen haben allgemein den Vorteil, dass sie frei von Bakterien und Schimmelpilzen sind. Es gibt sie in flüssiger und trockener, granulierter Form. Für den Brauer sind darüber hinaus Gärfreudigkeit, gute Alkoholverträglichkeit, passende Temperaturvorlieben und die Produktion von Aromen und Aromakomponenten als Gärungsnebenprodukt entscheidend.

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    Untergärige Hefen

    Untergärige Hefe wird aufgrund ihres Flockungsverhaltens in Staubhefen und Bruchhefen unterteilt. Die Staubhefen klären langsamer als die Bruchhefen, was einen höheren Anteil an vergärbarem Zucker am Gesamtextrakt ergibt, also einen höheren Vergärungsgrad. Diese niedrigvergorenen Biere haben einen würzigen und süßlichen Geschmack bei gleichzeitig geringem Alkoholgehalt. Bei höherer Vergärung ist es genau andersherum. Staub- und Bruchhefen gibt es in unterschiedlichen Stämmen.

    Die untergärige Bruchhefe Saccharomyces pastorianus ssp. Carlsbergensis (auch TUM 84) vergärt beispielsweise sehr schnell. Ihr Absatzverhalten ist träge und kann mit einer raschen Kühlung kompensiert werden. Das Bier hat einen abgerundeten Geschmack.

    Die untergärige Staubhefe Saccharomyces pastorianus ssp. Carlsbergensis (auch Nebulosa – TUM 66/70®) vergärt auch sehr gut, muss allerdings bei niedrigen Temperaturen vergoren und geschlaucht werden. Der Hefestamm eignet sich unter anderem für die Herstellung von Diät-Bieren. Das entstehende Bier ist weich und mild im Geschmack.

    Obergärige Hefen

    Bei obergärigen Bierhefen wird nach den Biersorten unterschieden. So gibt es viele unterschiedliche Hefestämme für Weizenbier, Kölsch, Altbier, Ale & Stout und sogenannte Spezialhefen, die beispielsweise beim Trappistenbier eingesetzt werden. 

    Die obergärige Weizenbierhefe Saccharomyces cerevisiae (auch LunaBavaria – TUM 127) beispielsweise ergibt eine helle, naturtrübe Bernsteinfarbe mit einer sehr guten Schaumbildung. Geruch und Geschmack sind leicht obergärig und frisch heftig.

    Spezialhefen

    Die Spezialhefe Saccharomycodes ludwigii (auch TUM SL 17) beispielsweise ist ein Stamm, mit dem ohne nachträgliche Alkoholreduzierung und je nach Steuerung des Maischverfahrens und der Würzezusammensetzung ein alkoholarmes bzw. alkoholfreies Bier hergestellt werden kann.

    Welche Biersorten sind obergärig, welche untergärig?

    Braumethode, verwendete Zutaten und Hefestämme entscheiden darüber, welche Biersorten am Ende im Braukessel entstehen. 

    Obergärige Biersorten

    Während für untergärige Biere das Reinheitsgebot gilt, ist es bei obergärigen weiter gefasst. Neben Weizenmalz wird auch Roggen- oder Dinkelmalz verwendet. Bei einigen Sorten stehen auch Kräuter, Salz, Zucker oder Karamell auf der Zutatenliste.

    Ale

    „Ale“ wird auch gerne als Sammelbegriff für alle obergärigen Biere verwendet. Es gibt weltweit eine große Vielfalt von hell (pale) bis sattbraun, von mild bis herb, von erdig bis fruchtig. Die meisten Ales kommen aus Großbritannien.

    Altbier

    Am Altbier ist vor allem die Brauweise alt. Nach der Lagerbierrevolution in die Unbedeutsamkeit abgerutscht, feiert es in Deutschland als Regionalbier ein Comeback.

    Berliner Weiße

    Die Milchsäuregärung führt zu seinem sauren Geschmack; um diesen abzumildern, wird traditionell milder Fruchtsirup beigemischt.

    Bockbier

    Das Bockbier ist stark. Ein nahrhafter Stammwürzgehalt, ein ausgeprägtes Hopfenbitter und ein hoher Alkoholgehalt: Dafür stehen Bock und Doppelbock.

    Dinkelbier & Co.

    Diese eigentlich sehr ursprünglichen obergärigen Biere, die aus den Vorläufern des Weizens gebraut werden, führen ein Nischendasein. Unter den Biobieren haben Einkorn, Emmer und das bekanntere Dinkel allerdings ein festes Marktsegment erreicht.

    Kölsch

    Das Kölsch ist eine geschützte Namensbezeichnung. Die Kölner Variante des obergärigen Bieres darf nur in der Rheinmetropole gebraut werden. 

    Malzbier

    Nicht das Malz, sondern Zuckersirup gibt dem Malzbier seinen typischen süßen Geschmack. Das jahrzehntelang als „Nährbier“ angepriesene Bier gibt es heute kaum noch als alkoholische Variante. 

    Stout

    Tiefschwarz muss es sein. Der spezielle Ale-Typ wird auch gerne als Schweröl bezeichnet, der gemäß seinem Namen prall, kräftig und stark daherkommt. 

    Weizenbier

    Das Weizen- oder Weißbier ist ein bayerisches Ding. Nahezu alle Weizenbiere kommen aus dem weißblauen Freistaat. Zugleich ist es vermutlich eines der ursprünglichsten Biere.

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    Untergärige Biersorten

    Kühlmaschine, Filtration und Zuchthefen verhalfen untergärigen Biersorten zum Durchbruch. Auch Deutschlands beliebtestes Bier, das Pils, ist eine untergäriges.

    Dortmunder Export

    Zunächst nur eine Modeerscheinung, entwickelte sich das Dortmunder zu einem Begleiter der industriellen Revolution. Mit der nachlassenden Bedeutung der Kohleindustrie geriet auch die untergärige Biersorte zunehmend in Vergessenheit.

    Helles

    Das Helle ist vor allem in Süddeutschland beliebt. Durch helles Malz schmeckt es etwas süßer, malziger und weicher als ein Pils. Schau Dir die Auswahl in unserem Sortiment an: Helles Bier / Lager

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    Maibock

    Das Maibock ist sozusagen die helle Schwester des Bockbiers. Das eher hopfenbetonte Gebräu ist der Ursprung aller Bockbiere.

    Märzenbier

    Bis zur Erfindung der Kühlmaschine war das Brauen untergärigen Bieres mit der warmen Jahreszeit erst einmal vorbei. Um diese Phase zu überbrücken, musste das Bier in den Lagerkeller. Es musste länger halten, und wurde deshalb stärker eingebraut, was mit einem höheren Alkoholgehalt einherging. Das gehaltvolle Bier erfreut sich auch heute noch großer Beliebtheit.

    Pilsner

    Mit der Möglichkeit, untergärige Hefe gezielt einzusetzen, feierte das Pils seinen Siegeszug. Heute gilt es als Klassiker: Frisch, herb und hopfenbetont ist es das meist verkaufte Bier in Deutschland.

    Schwarzbier

    Das „schwarze Pils“ überzeugt Liebhaber mit seiner gehaltvollen Süße und vollmundigen Textur. Seinen üblichen und oft reichen Geschmackscharakter erhält es durch dunkles Basismalz sowie Lakritz, Kaffee- und Kakaonoten des farbgebenden Röstmalzes. Dementsprechend variieren auch die Geschmacksprofile der Biere.

    Ober- und untergärige Biersorten

    Bei einigen Biersorten werden wie in früheren Tagen zum Bierbrauen beide Hefesorten eingesetzt. Bei Bio- und Spezialbrauereien erfreut sich diese Braumethode wieder größerer Beliebtheit.

    Porter

    Starke, tiefschwarze und malzige Biere wurden in Deutschland lange unter dem Namen Porter geführt. Das sehr starke und dunkle Bier ist die kontinentale Interpretation eines eigentlich aus Großbritannien stammenden Spezialbiers.

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    Rauchbier

    Die obergärige Biersorte aus geräuchertem Malz ist nicht jedermanns Sache. Den ungewohnten Geschmack muss man sich erst Schluck für Schluck erarbeiten.

    Alles eine Frage des Geschmacks

    Die Hefe allein kreiert nicht das Aromaprofil eines Biers, sie spielt aber eine entscheidende Rolle dabei. Neben den Hopfenkomponenten und Röstaromen des Malzes sind vor allem die Gärungsnebenprodukte der Hefe wichtig für das Aroma des Bieres.

    Die Hefe wandelt während des alkoholischen Gärungsprozess den in der Würze enthaltenen Zucker in Alkohol und Kohlensäure um.

    Bei der Gärung bilden sich höhere Alkohole, Ester, organische Säuren, vicinale Diketone und Schwefelverbindungen. Vicinale Diketone und Schwefelverbindungen werden während der Reifungsphase von der Hefe abgebaut. Ansonsten würden unangenehme Butter- oder Schwefelaromen entstehen. Die wichtigsten aromagebenden Gruppen sind die höheren Alkohole und Ester.

    Wie hoch der Gehalt des Esters sein sollte, entscheidet sich danach, ob es ein unter- oder obergäriges Bier werden soll.

    Je höher die Temperatur ist, umso mehr Gärungsnebenprodukte entstehen. Beim Brauen mit obergäriger Hefe fallen dementsprechend auch mehr Gärungsnebenprodukte an. Der charakteristische Bananengeschmack beim Weißbier resultiert beispielsweise aus dem hohen Estergehalt.


    Für alle Biere gilt allerdings, dass das Verhältnis Ester/höhere Alkohole zugunsten der Ester ausfallen sollte. Einige Ester wie Isoamylacetat findet man nur bei obergärigen Hefen vor. Es gibt aber auch Ausnahmen, zum Beispiel einige Kölsch- oder Ale-Hefen, die kaum Ester ausscheiden.

    Untergärige Biere schmecken definierter – allerdings werden dadurch schon kleine Braufehler geschmacklich wahrnehmbar. Diese können auch nicht durch die Gärungsnebenprodukte verdeckt werden. Wichtig für den Charakter jedes Bieres ist, dass die verschiedenen Aromen zusammenspielen. Obergärige Biere werden gemeinhin als aromatischer wahrgenommen als untergärige Biere. Der Hefestamm und die Gärtemperatur bestimmen aber nicht allein das Aromaprofil, sondern auch die Hopfensorten, Hopfenmenge, Malzsorten, Malzmenge, sonstigen Zugaben und der Braustil spielen eine wichtige Rolle.

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