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Was ist eigentlich die Stammwürze?

12.02.2018

Möchte man den Charakter einer Biersorte beschreiben, kommt man am Begriff „Stammwürze“ kaum vorbei. Der Stammwürzegehalt beeinflusst die Vollmundigkeit, die Süße und die Intensität des Malzaromas, und ebenso den späteren Alkoholgehalt des Bieres. So weit, so gut – doch wenn es darum geht zu erklären, was genau die Stammwürze ist, kommen häufig sogar Bierliebhaber ins Stocken. Wir bringen Licht ins Dunkel!

Inhaltsverzeichnis

    Die Stammwürze im Brauvorgang

    Um die Stammwürze auch für all jene verständlich zu erklären, die in der Kunst des Bierbrauens noch unbewandert sind, muss man etwas weiter ausholen. Schließlich dürfte es den meisten wenig weiterhelfen, wenn man die Stammwürze als „Extraktgehalt der Anstellwürze“ beschreibt. Was für ein Extrakt ist gemeint? Und was ist überhaupt die Anstellwürze? Der Brauer-Jargon mag zunächst etwas verwirrend klingen, doch sobald Du die einzelnen Schritte des Brauvorgangs kennst, sind auch diese Begriffe keine Mysterien mehr.

    Die Anstellwürze ist die Flüssigkeit, die durch Zugabe von Hefe zu Bier vergoren wird. Unmittelbar bevor die Hefe hinzugegeben wird, misst man ihren Nährstoffgehalt. Sie enthält Extrakte aus Getreidemalz und Hopfen, genauer gesagt: Malzzucker, Vitamine, Mineralstoffe, Enzyme und zu Aminosäuren aufgespaltene Proteine; außerdem Aromaöle, Gerb- und Bitterstoffe.

    Der gemessene Extraktgehalt der Anstellwürze wird als Stammwürzegehalt oder kurz als Stammwürze bezeichnet.


    Sobald die Hefe zur Anstellwürze hinzugegeben wurde, spricht man von Jungbier, denn nun beginnt die Gärung. Aus Sicht des Biertrinkers mag das, was ab diesem Zeitpunkt geschieht, entscheidend sein. Doch der Brauer weiß: Bis dieser Punkt erreicht ist, sind viele Arbeitsschritte zu erledigen, ohne welche die Bierherstellung nicht möglich wäre.

    Malzherstellung

    Zunächst lässt der Brauer sein Braugetreide keimen. Dabei beginnt die Umwandlung von Stärke in Malzzucker, der später von der Hefe zu Alkohol und Kohlendioxid vergoren wird und den größten Anteil der Extrakte ausmacht, die sich später in der Anstellwürze nachweisen lassen. Das gekeimte Getreide („Grünmalz“) wird dann gedarrt, wobei die Intensität der Röstung die Aromen und die Farbe des Biers maßgeblich beeinflusst. Zuletzt wird das Grünmalz geschrotet.

    Maischen

    Nun ist das Malz bereit zum Maischen: Es wird ins Brauwasser gegeben und stufenweise erhitzt, um weitere Inhaltsstoffe im Wasser zu lösen. Insbesondere die Umwandlung von Stärke in Malzzucker spielt auch hier wieder eine wichtige Rolle.

    Läutern

    Nach dem Maischen folgt das Läutern: Die Feststoffe – auch „Treber“ genannt – werden von der Flüssigkeit getrennt. Nachdem sie fertig gefiltert ist, bezeichnet man die Flüssigkeit als Würze. Um so viel Extrakt wie möglich aus den Zutaten zu gewinnen, wird der Treber häufig noch einige Male mit heißem Brauwasser übergossen. Das Ganze wird abermals gefiltert und der Würze hinzugefügt. Diesen Vorgang bezeichnet man als Anschwänzen.

    Das Anschwänzen erhöht zwar die Extraktausbeute, reduziert aber insgesamt die Konzentration des Extrakts in der Würze, da sich die Flüssigkeitsmenge mit jedem Nachguss erhöht. Das kann man sich zunutze machen, falls der Extraktgehalt der Würze höher ausgefallen ist als erwünscht: Durch Nachgüsse lässt er sich nachträglich reduzieren. Wichtig: Der Extraktgehalt sollte beim Anschwänzen immer wieder überprüft werden. Liegt er etwa 1,5 bis 2 Prozent unterhalb der gewünschten Stammwürze oder entsteht beim Aufgießen des Trebers nur noch sogenanntes Glattwasser mit weniger als 2 Prozent Extraktgehalt, sollte man keine weiteren Nachgüsse zugeben.

    Ist die Würze entweder von vornherein zu schwach ausgefallen oder wurden versehentlich zu viele Nachgüsse zugegeben, lässt sich die zu niedrige Extraktkonzentration im nächsten Arbeitsschritt noch ausgleichen.

    Würzekochen

    Aus dem Malz ist nun bereits der Großteil der Inhaltsstoffe extrahiert. Doch noch ist die Würze nicht bereit für die Zugabe der Hefe. Schließlich fehlt noch eine weitere grundlegende Zutat: der Hopfen. Dieser wird zugegeben, während die Würze bei etwa 80 bis 100 °C mindestens 60 bis 90 Minuten in der Würzepfanne (auch „Sudpfanne“) gekocht wird. Deshalb nennt man das Würzekochen auch „Hopfenkochen“. Die hohen Temperaturen beim Würzekochen stoppen die Umwandlung von Stärke in Malzzucker; stattdessen werden nun Gerbstoffe, Bitterstoffe und Aromaöle aus dem Hopfen gewonnen. Für den späteren Charakter des Bieres sind vor allem die im Hopfen enthaltenen Alphasäuren relevant, durch die sich das bittere Aroma entwickelt.

    Da sich die Bitterstoffausbeute erhöht, je länger man den Hopfen in der Würze kocht, die ätherischen Öle aber durch zu lange Hitzezufuhr zerstört werden, wird in der Regel sowohl zum Anfang als auch zum Ende des Würzekochens Hopfen hinzugegeben. Gerade Hobbybrauer, aber auch viele Großbrauereien verwenden Hopfen, der in Pelletform gepresst ist – er lässt sich einfacher handhaben und dosieren als das „grüne Gold“ in Doldenform.

    Die Konzentration der Stammwürze und damit auch der spätere Alkoholgehalt hängen davon ab, wie viel Wasser man beim Würzekochen verdampfen lässt. Sollte man beim Maischen und Läutern also eine Würze mit zu niedrigem Extraktgehalt hergestellt haben, kann man die Konzentration erhöhen, indem man die Würze länger kocht. Neben der Aufkonzentration der Stammwürze dient das Kochen der Würze, aber auch ihrer Sterilisation und dem Abbau unerwünschter Trübstoffe und Aromen. So setzt sich etwa geronnenes Eiweiß in Form des sogenannten Würzebruchs ab und kann später leichter entfernt werden. Zu viel Eiweiß würde das Bier zu stark trüben und sich negativ auf den Gärvorgang auswirken. Auch der Gehalt an Dimethylsulfid wird während des Würzekochens verringert – der Stoff kann dem Bier einen an Gemüse erinnernden Geschmack verleihen.

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    Ausschlagen

    Sobald die Hopfengabe abgeschlossen und die Würze fertig gekocht ist, werden beim sogenannten Ausschlagen Hopfenreste und geronnenes Eiweiß durch Rotation von der Flüssigkeit getrennt. Die klare Ausschlagwürze wird mithilfe von Eiswasser heruntergekühlt. Dabei hängt die angepeilte Temperatur davon ab, welche Hefe eingesetzt werden soll, denn untergärige Hefen vergären kühler als obergärige. Ein Tipp für Hobbybrauer: Einen Teil der Bierwürze sollte man beiseitestellen. Mit der sogenannten Speise lässt sich später bei der Abfüllung noch der CO2-Gehalt einstellen, falls das Bier zu schal geworden ist.

    Übrigens: Würze kann man auch als Konzentrat in Granulatform herstellen. So können Brauereien auf ein eigenes Sudhaus verzichten und Würzegranulat bei einem darauf spezialisierten Hersteller einkaufen. Gerade für kleine und mittelgroße Brauereien kann dies wirtschaftlich interessant sein; aber auch große Brauereien können von der Verwendung konzentrierter Würze profitieren. So können sie diese zum Beispiel in einem zentralen Sudhaus kochen und anschließend in Granulatform günstig an ihre anderen Standorte liefern.

    Anstellen

    Nach dem Ausschlagen folgt nur noch die Anreicherung der Würze mit Sauerstoff, dann ist sie endlich bereit für das Anstellen, also die Zugabe der Hefe. In diesem letzten Stadium vor Beginn der Gärung wird der Stammwürzegehalt in der Anstellwürze gemessen.

    Wie wird Stammwürze gemessen?

    Die Einheit, in der die gemessene Stammwürze des Bieres angegeben wird, ist „Grad Plato“ (°P). Benannt ist die Maßeinheit nach Fritz Plato, einem deutschen Chemiker, der das im Jahr 1843 von seinem böhmischen Kollegen Karl Josef Napoleon Balling erfundene Messsystem zur Feststellung der Stammwürze weiterentwickelte. 

    Bei 20 °C entspricht 1 °P genau 1 Gramm Extrakt pro 100 Gramm Anstellwürze. Manchmal wird der Stammwürzegehalt auch als „spezifisches Gewicht“ oder „relative Dichte“ (englisch: „specific gravity“) angeben – insbesondere in amerikanischen Bierrezepturen ist die Angabe gängig. Dabei wird das Verhältnis der Dichte der Würze und der Dichte von Wasser gemessen; da die Dichte temperaturabhängig ist, wird das Verhältnis daher auch hier für eine Temperatur von 20 °C angegeben. Für die Umrechnung von spezifischem Gewicht in Grad Plato können Tabellen wie diese verwendet werden. 

    Wer sich selbst einmal an das Brauen heranwagt, der stellt schnell fest: Ohne Mathe kommt man nicht weiter, wenn man die Stammwürze berechnen will. Einige Formeln – so zum Beispiel die Balling-Formel – sollte sich jeder Hobbybrauer notieren und beim Bierbrauen den Taschenrechner bereithalten. Alternativ kann man auch auf Internetseiten für Hobbybrauer anhand eines Online-Kalkulators die Stammwürze berechnen. Für Laien ist die Angabe des Stammwürzegehalts in Prozent, die man ebenfalls recht häufig findet, besser nachvollziehbar als Grad Plato oder relative Dichte: Liegt etwa die Stammwürze bei einem Pils bei 11 Prozent, so enthält es 89 Prozent Wasser. 

    Das Messen der Stammwürze ist aus verschiedenen Gründen wichtig. Ein wichtiges Argument ist die bessere Kontrolle über das Endprodukt: Weil der Gehalt an Stammwürze entscheidend für den Charakter des Bieres ist, können Brauereien durch das Messen des Extraktgehalts eine gleichbleibende Qualität gewährleisten. Schließlich soll sich der Kunde darauf verlassen können, dass sein Lieblingsbier immer gleich schmeckt. Besonders für Großbrauereien mit berühmten Biermarken spielt dieser Aspekt eine wichtige Rolle. 

    Gleichzeitig hängt von der Stammwürze (und einigen anderen Faktoren) die Definition des Biertyps ab. Bis 7 °P spricht man von Einfachbier; von 7 bis 11 °P von Schankbier; bei 11 bis 16 °P von Vollbier und bei 16 °P und mehr von Starkbier. Auch die Biersteuer richtet sich nach dem Stammwürzegehalt (Hobbybrauer, die nur bis zu 200 Liter brauen, müssen diese übrigens nicht bezahlen). Nach dem Biersteuergesetz sind für jeden einzelnen Hektoliter Bier 0,787 Euro je Grad Plato zu entrichten.

    Ermitteln lässt sich der Stammwürzegehalt mit verschiedenen Messgeräten. Diese können mechanisch sein – wie etwa die traditionell verwendete Bierspindel –; aber auch optische Messverfahren wie das Ablesen vom Refraktometer oder Messungen mit Ultraschallsensoren sind möglich. 

    Die Bierspindel funktioniert recht simpel nach dem Archimedischen Prinzip: Je größer die Dichte der Flüssigkeit ist, desto größer ist der statische Auftrieb eines darin eintauchenden Körpers. Da die Dichte von Wasser bekannt ist, kann man die Dichte der Würze ganz einfach mit ihr vergleichen, indem man die Bierspindel wie einen Schwimmer in die Würze setzt. Je mehr Stoffe darin gelöst sind, desto weiter ragt die Spindel aus der Flüssigkeit heraus – der genaue Wert lässt sich an der °P-Skala des Instruments ablesen. Damit die Messung exakt ist, muss die Bierspindel auf 20 °C geeicht sein; falls sie eine andere Temperatur anzeigt, kann der exakte Wert mithilfe von Umrechnungstabellen ermittelt werden. 

    Bei der Extraktgehaltsmessung mit dem Refraktometer wird ein wenig Bierwürze in das Röhrchen gegeben. Je nach Menge und Art der in der Würze gelösten Stoffe wird das auf die Flüssigkeit treffende Licht unterschiedlich stark gebrochen – daraus leitet das Refraktometer den Stammwürzegehalt in Grad Plato ab.

    Tabelle: Grad Plato verschiedener Biersorten

    Biersorte

    Stammwürzegehalt

    Alkoholgehalt

    Bockbier

    ca. 16–17,9 °P

    über 7,5 % vol.

    Doppelbock

    ca. 18 °P

    bis zu 13 % vol.

    Exportbier

    ca. 12–13,5 °P

    5,3–5,6 % vol.

    Altbier

    ca. 11,9 °P

    ca. 4,8 % vol.

    Kölsch

    ca. 11,3 °P

    ca. 4,8 % vol.

    Pilsener

    ca. 11,3–12,3 °P

    ca. 4,8 % vol.

    Weizenbier

    ca. 11–13 °P

    ca. 5–6 % vol.

    Helles

    ca. 11–13 °P

    4,7–5,4 % vol.

    Berliner Weiße

    ca. 7–8 °P

    ca. 2,8 % vol.



    Wie verhält sich die Stammwürze zum Alkoholgehalt?

    Die in der Anstellwürze gemessene Stammwürze wird zu je einem Drittel zu CO2 und Alkohol vergoren; das letzte Drittel ist unvergärbarer Restextrakt. Die daraus abgeleitete Faustformel, dass man den Alkoholgehalt berechnen kann, indem man den Stammwürzegehalt durch drei teilt, ist allerdings recht ungenau; denn der Alkoholgehalt hängt nicht direkt mit dem Stammwürzegehalt zusammen, sondern damit, wie hoch der Anteil an vergärbaren Zuckern in der Stammwürze ist. So kann der Extraktgehalt auch dann hoch sein, wenn wenig vergärbare Malzzucker in der Stammwürze vorhanden sind. Schließlich zählen auch Hopfenextrakte zur Stammwürze. Da diese aber nicht vergoren werden, kann ein stark gehopftes Bier einen hohen Stammwürzegehalt bei gleichzeitig niedrigem Alkoholgehalt haben. Zudem hängt die im Bier vorhandene Alkoholmenge auch von anderen Variablen im Herstellungsprozess ab, so etwa von der Dauer und Temperatur des Würzekochens und von der Hefesorte.

    Beliebte Biere mit hoher Stammwürze
    Bourbon Barrel Bock Bourbon Barrel Bock
    € 3.99 *
    Inhalt 0.33 Liter (€ 12.09 * / 1 Liter)
    Aventinus Tap 6 Aventinus Tap 6
    € 2.49 *
    Inhalt 0.5 Liter (€ 4.98 * / 1 Liter)

    Lässt sich anhand der Stammwürze der Zeitpunkt der Abfüllung bestimmen?

    Unabhängig vom verwendeten Messverfahren gilt: Die Stammwürze entscheidet mit darüber, wann das Bier abgefüllt werden kann. Füllt man zu früh ab, besteht die Gefahr, dass der durch die Vergärung von Extraktbestandteilen zu CO2 entstehende Druck die Bierflaschen zum Platzen bringt. Die Stammwürzemessung vor der Gärung reicht allerdings nicht dafür aus, den richtigen Zeitpunkt zur Abfüllung zu bestimmen. Stattdessen wird der Extraktgehalt erneut gemessen, nachdem die Hefe bereits zugegeben wurde. Man misst dann nicht mehr die Stammwürze, sondern den Restextrakt. Da der inzwischen entstandene Alkohol die Dichte der Flüssigkeit verändert, ist eine Korrektur des gemessenen Wertes anhand einer Rechenformel notwendig. Sobald sich der Restextrakt über mehrere Tage hinweg nicht mehr verändert, ist die Gärung abgeschlossen.

    Großbrauereien füllen das Bier in der Regel schon kurz vor Ende der Gärung ab – diese Methode ist unter dem Begriff „Grünschlauchen“ bekannt. Das Verfahren macht sich die Entstehung von CO2 in den Flaschen zunutze, denn ein gewisser Gehalt an Kohlensäure verleiht dem Bier erst die gewünschte Spritzigkeit. Aufgrund ihrer hochwertigen technischen Ausstattung können große Brauereien die Messungen so genau durchführen und die Rahmenbedingungen der Gärung so gut kontrollieren, dass das Platzen der Flaschen praktisch ausgeschlossen werden kann.

    Hobbybrauer, die weniger genaue Messinstrumente verwenden und das Bier nicht in temperaturregulierten Gärtanks brauen, sollten ihr Bier allerdings erst abfüllen, wenn der gemessene Restextrakt über drei Tage hinweg konstant bleibt. Dabei kann das Bier zwar etwas zu schal werden, doch lässt sich der Kohlensäuregehalt im Anschluss an die Gärung kontrolliert erhöhen, indem man mit zuvor beiseitegestellter Würze (Speise) oder Haushaltszucker eine Nachgärung in Gang setzt. Auch hier sollte man allerdings die Menge genau berechnen, um das Bier nicht auf den letzten Metern zu ruinieren.

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