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Alltagsphysik: Warum Kaffee überschwappt – und Latte macchiato nicht

Kaffee schwappt bei unvorsichtigen Bewegungen schnell aus der Tasse. Um das zu verhindern, kann man sich aber einen Trick beim Latte macchiato abschauen.
Latte macchiatoLaden...

Wer schon einmal mit einer vollen Tasse Kaffee unterwegs war, kennt das Phänomen, dass die Tasse selten auch dann noch voll ist, wenn man dort ankommt, wo man eigentlich hinwollte. Stattdessen schwappt die koffeinhaltige Flüssigkeit meist mindestens einmal über den Rand und verteilt sich wahlweise auf Untertasse, Boden oder Kleidung. Bei anderen Kaffeespezialitäten wie einem Latte macchiato oder einem Cappuccino passiert das dagegen deutlich seltener. Forscher um Emilie Dressaire von der New York University haben nun herausgefunden, warum das so ist: Es ist in diesem Fall der Milchschaum, der den entscheidenden Unterschied macht.

Den Wissenschaftlern war ebenfalls aufgefallen, dass Getränke, die grundsätzlich mit großzügiger Schaumkrone ausgestattet sind, in aller Regel kaum schwappen. Im Labor fühlten sie dieser Beobachtung daher wissenschaftlich genauer auf den Zahn. Dazu gaben sie Wasser, Glyzerin und Spülmittel in einen schmalen, rechteckigen Glascontainer, in den sie mit einer Nadel kontrolliert Luft einströmen ließen. Dadurch bildeten sich auf der Oberfläche mehrere Schichten aus rund drei Millimeter großen Bläschen. Anschließend rüttelten die Wissenschaftler auf verschiedene Weise an dem Behälter und zeichneten die daraus resultierenden Wellen jeweils mit einer High-Speed-Kamera auf.

Dabei entdeckten sie, dass bereits fünf Schaumschichten übereinander ausreichten, um die Höhe der Wellen um den Faktor zehn zu verkleinern. Dressaire und ihre Kollegen vermuten, dass der Schaum die Schwappbewegung durch Reibung an den Rändern des Containers verringert. Entsprechend dämpfen Bläschenschichten, die keinen Kontakt zu den Gefäßrändern haben, nur relativ schwach. Fünf Bläschenschichten offenbarten sich zumindest in Dressaires Versuch als Optimum: Noch mehr Schaum brachte wenig, da sich die obersten Schichten ohnehin schon kaum bewegten.

Wer seinen Kaffee morgens trotz voller Tasse nicht verschütten möchte, der könnte also einfach ein wenig Milchschaum hinzufügten. Von Bedeutung könnten die Erkenntnisse der Forscher aber nicht nur für Kaffeetrinker sein, sondern auch für den Transport von Flüssigkeiten wie Öl oder Flüssiggas. Hier werden heftige Schwappbewegungen gefährlich, wenn sie zu starken Druck auf die Wände von Tankern auslösen und Risse verursachen oder die Lenkung des Fahrzeugs behindern.

8. KW 2015

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 8. KW 2015

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