Wasseraufbereitung beim Bier brauen: Restalkalität, pH-Wert und Aufsalzen von Brauwasser

Bier besteht zum allergrößten Teil aus Wasser, meist über 90% unseres Lieblingsgetränks bestehen aus dem kühlen Nass. Daher macht es für jeden Hobbybrauer früher oder später durchaus Sinn, sich etwas intensiver mit dem Thema Wasser und dessen Aufbereitung auseinanderzusetzen. Der folgende Blog gibt dir eine kurze Einleitung in das Thema Wasseraufbereitung. Wir erklären die wichtigsten Faktoren bei der Wasseraufbereitung, was es mit dem pH-Wert genau auf sich hat und mit welchen Salzen du es beim Wasseraufbereiten zu tun bekommst. Wir wünschen viel Spaß beim Lesen!

Wasseraufbereitung leicht gemacht: der pH-Wert und die Restalkalität

Das Messen und Anpassen des pH-Werts beim Brauen ist glücklicherweise der einfachste aber auch wichtigste Schritt bei der Wasseraufbereitung. Leitungswasser hat im Normalfall einen neutralen bis leicht basischen pH-Wert zwischen 7 und 8,5. Sobald du aber Wasser mit Malz vermischt („maischt“), senkt sich der pH-Wert auf natürliche Weise auf einen Wert zwischen 5,2 bis 6 ab (bei der Verwendung von hellen Malzsorten wie Pilsner oder Weizenmalz senkt sich der Maische-pH weniger stark ab als bei dunklen Malzen).

Praktischerweise ist dieser pH-Wert für die Enzyme, die während des Maischens die Stärke zu Zucker umwandeln, (mehr oder weniger) ideal. Wie stark sich der pH-Wert absenkt, ist neben der verwendeten Malzsorten von der Restalkalität (RA) des Wassers abhängig. Die RA ist ein Wert, der vereinfacht gesagt die Salzkomposition des Wassers angibt. Die RA wird in Grad deutsche Härte (°dH) angegeben und erhöht den pH-Wert, wenn die RA positiv ist. Analog senkt sich der pH-Wert bei einer negativen RA.

Ideal ist ein Maische-pH-Wert von ca. 5,5. Um in diesem pH-Bereich beim Maischen zu landen, darf die RA nicht zu hoch sein. Ist die RA zu hoch, wird der Maische-pH-Wert zu hoch und es kann zu einer schlechten Enzymaktivität beim Maischen kommen. Zudem werden Biere in der Färbung tendenziell dünkler und es kann zu Problemen bei der Gärung kommen. Auch der pH-Wert des Nachgusswassers sollte angepasst werden; hier liegt das Ziel bei einem pH-Wert von 6. Ist der pH-Wert des Nachgusswassers zu hoch, kann es besonders in Kombination mit zu warmen Nachgusswasser zu einer Auslaugung von Gerbstoffen aus den Spelzen beim Läutern kommen. Als Konsequenz kann das fertige Bier eine unangenehme, nicht gewollte Bittere aufweisen.

Zielwerte der RA für ausgewählte Bierstile:

• Helle Lagerbiere; IPAs, Wit, Kölsch: -5 bis 0°dH
• dunkle Lagerbiere, Heller Bock, leichte englische Ales, Alt: 0 bis 5°dH
• Weizen, Porter, Stout, dunkler Bock: 5 bis 10°dH

Messen und Anpassung des pH-Werts

Um den pH-Wert zu messen, hast du 2 Möglichkeiten. Entweder du verwendest einen pH-Messstreifen oder ein pH-Meter. Der Maische-pH wird etwa 5 Minuten nach dem Einmaischen gemessen (Achtung: Probe zur Messung auf Raumtemperatur abkühlen lassen), während der pH-Wert des Nachgusswassers jederzeit gemessen werden kann. Den Maische-pH-Wert kannst du, wenn er nicht wie gewünscht ist, mit Milchsäure (Lactol) oder mit Sauermalz anpassen. Den pH-Wert des Nachgusses kannst du nur mit Milchsäure korrigieren.

Mit Hilfe unseres Wasserrechners kannst du die Milchsäure-Menge errechnen, um auf deine gewünschte Restalkalität zu kommen. Wenn du die RA mithilfe von Sauermalz korrigieren möchtest, gilt folgende Berechnungsgrundlage: 1% Sauermalz von der Gesamtschüttung senkt den pH-Wert um ca. 0,1 Einheiten.

Aufsalzen von Wasser: Calcium, Chlorid und Sulfat

Neben dem pH-Wert und der Restalkalität spielen noch viele weitere Parameter bei der Wasseraufbereitung eine Rolle. Während das Brauwasser ohne Kenntnis eines Wasserberichts durch pH-Messung aufbereitet werden kann, sind die restlichen Wasserparameter nur bei Vorliegen eines Wasserberichts (Bsp.: Wasserbericht für Wiener Leitungswasser Q1/23) oder bei Verwendung von standardisiertem Wasser (bspw. destilliertes Wasser) sinnvoll justierbar. Folgend werden die wichtigsten 3 Salze (eigentlich: Ionen) Calcium, Chlorid und Sulfat und deren Wirkung kurz besprochen.

Calcium

Calcium (Ca²⁺) muss im Brauwasser in ausreichender Konzentration vorhanden sein, damit der Maische-pH-Wert ausreichend absinken kann. Bei zu geringen Ca²⁺-Werten kann es zu ungenügendem Eiweißbruch und schlechtem Absetzen der Hefe (trübes Bier) kommen; bei zu hohen Ca²⁺-Werten kommt es zu einer unangenehmen Bittere. Den Calcium-Wert kannst du mithilfe von Calciumsulfat oder Calciumchlorid anpassen. Mögliche Ca²⁺-Werte: 30-150 mg/l (oder ppm)

Chlorid

Chlorid (Cl^–) unterstützt die empfundene Malzigkeit und Vollmundigkeit im Bier; wenn der Cl^–-Wert zu hoch ist, kann das Bier salzig schmecken. Bei malzbetonten und enlischen Bierstilen spielt der Chlorid-Wert ebenso eine wichtige Rolle wie bei besonders hopfenbetonten Bierstilen (IPAs, besonders: NEIPAs). Den Chlorid-Wert kannst du mithilfe von Calciumchlorid oder unjodiertem Salz anpassen. Mögliche Cl^–-Werte: 0-250 mg/l

Sulfat

Sulfat (SO₄^2-) unterstützt die empfundene Bittere im Bier; bei zu hohen Werten, besonders in Kombination mit hohen Magnesiumwerten (>50ppm) kann das Hopfenaroma zu harsch wirken. Den Sulfat-Wert kannst du mithilfe von Calciumsulfat anpassen. Mögliche SO₄^2--Werte: 0-250 mg/l

Abschließend

Je nach gewünschtem Bierstil variieren die perfekten Werte der oben angegebenen Salze stark; so sind bei hellen Lagerbieren generell niedrige Ca, Cl und SO₄-Werte (jeweils <50ppm) ideal. Im Gegensatz dazu sind die Idealwerte bei IPAs wesentlich höher ( jeweils 100ppm Ca, Cl und SO₄ oder mehr). Noch viel mehr an Informationen zum Thema Wasser, Wasseraufbereitung und geeignete Wasserprofile zu bestimmten Bierstilen findest du bestens aufbereitet und verständlich erklärt im tollen Buch „Bier brauen“ von Jan Brücklmeier.