„Kaffeemaschine“ – Versionsunterschied
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Füllt man Wasser in den Tank, läuft es durch ein im Zulaufschlauch eingebautes [[Rückschlagventil]] in ein beheizbares Rohr. Der Hauptschalter der Maschine aktiviert die Rohrheizung. Das Wasser erhitzt sich, bis sich Dampfblasen bilden, und es baut sich Druck auf, wodurch das Rückschlagventil schließt. Das heiße Wasser steigt durch ein Rohr nach oben in ein weiteres, meist schwenkbares Rohr, das über dem Filter endet. Der Druck im Heizrohr sinkt, bis das Rückschlagventil öffnet, und neues Wasser läuft in die Heizung. Sobald sich darin erneut Dampfblasen bilden, schließt das Ventil und das Wasser wird durch den Dampfdruck wieder in das Steigrohr gedrückt. Dieses Verfahren wird als [[Mammutpumpe]] bezeichnet. |
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Version vom 30. November 2012, 17:00 Uhr
Eine Kaffeemaschine ist ein Gerät zur Herstellung von Kaffee. Dieser entsteht durch thermische Extraktion und Filtration von gemahlenen Kaffeebohnen (Heißextraktion) mit Wasser als Extraktionsmittel. Als Filterelemente werden meist Einweg-Kaffeefilter oder -Kaffeepads (für entsprechend ausgestattete Maschinen) eingesetzt.
Heute verbreitete Formen sind die Filterkaffeemaschine, der Kaffeevollautomat und die Espressomaschine.
Funktionsweise
Füllt man Wasser in den Tank, läuft es durch ein im Zulaufschlauch eingebautes Rückschlagventil in ein beheizbares Rohr. Der Hauptschalter der Maschine aktiviert die Rohrheizung. Das Wasser erhitzt sich, bis sich Dampfblasen bilden, und es baut sich Druck auf, wodurch das Rückschlagventil schließt. Das heiße Wasser steigt durch ein Rohr nach oben in ein weiteres, meist schwenkbares Rohr, das über dem Filter endet. Der Druck im Heizrohr sinkt, bis das Rückschlagventil öffnet, und neues Wasser läuft in die Heizung. Sobald sich darin erneut Dampfblasen bilden, schließt das Ventil und das Wasser wird durch den Dampfdruck wieder in das Steigrohr gedrückt. Dieses Verfahren wird als Mammutpumpe bezeichnet.
Ist alles Wasser verkocht, steigt die Temperatur des Heizrohrs bis auf etwa 130 bis 150 °C; bei dieser Temperatur schaltet ein Temperaturschalter die Rohrheizung entweder ganz ab oder regelt bei Kaffeemaschinen mit Warmhaltefunktion, bei denen das Heizrohr direkt unter der Warmhalteplatte sitzt, nun die Temperatur der Platte durch zyklisches Ein- und Ausschalten, bis die Maschine von Hand abgeschaltet wird.
Zusätzlich sorgt eine Temperatursicherung dafür, dass bei einem Defekt keine Überhitzung auftreten kann. Sie spricht bei etwa 180 °C an.
Kaffeemaschinen benötigen zum Erhitzen des Wassers mehr Elektroenergie als Wasserkocher, da mit dem Dampf immer eine gewisse Energiemenge entweicht. Hinzu kommt die Warmhalteleistung nach Fertigstellung des Kaffees.
Geschichte
Halbautomatische Kaffeemaschinen gibt es seit etwa 200 Jahren. Es wurden immer wieder sehr unterschiedliche Methoden entwickelt, Kaffee zuzubereiten, wobei die Kaffeemaschinen zunächst mit Spiritus und erst seit dem ersten Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts auch elektrisch betrieben wurden. Diese Geräte waren jedoch zunächst wegen ihres Preises für die breite Bevölkerung unerschwinglich. So kostete eine versilberte elektrische Kaffeemaschine von WMF in den 30er Jahren in etwa ein halbes Jahresgehalt eines Arbeiters. Meist handelte es sich um Perkolatoren.
Erst in der Zeit nach dem Zweiten Weltkrieg kam es zu wesentlichen technischen Verbesserungen und einer größeren Verbreitung von Kaffeemaschinen. Die 1954 patentierte Wigomat war die erste moderne Filterkaffeemaschine. Dieser Typus verbreitete sich von Deutschland aus auch in Westeuropa und Nordamerika sehr rasch und verdrängte die vorher üblichen Perkolatoren und Vakuumbereiter.
Den Durchbruch in den Massenmarkt schaffte die Kaffeemaschine in den 1970er Jahren. Das noch heute übliche System, mit dem das Wasser erhitzt wird und tröpfchenweise durch den mit gemahlenem Kaffee gefüllten Kaffeefilter in eine Kanne auf einer Wärmeplatte gelangt, setzte sich damals durch.
Funktionstypen
Kranenkanne
Ein Vorläufer der Kaffeemaschine ist die Kranenkanne, umgangssprachlich auch „Dröppelminna“ genannt, die noch ohne Filter funktionierte. Sie wurde vor allem in Nord- und Nordwestdeutschland benutzt. Dabei handelt es sich um ein dickbauchiges, birnenförmiges, an eine Urne erinnerndes Gefäß mit einem kleinen Hahn, um den Kaffee herauszulassen. Seit 1700 sind die meist aus Zinn hergestellten Kannen belegt. Da es noch keine Filtertüten gab und der lose in der Kanne schwimmende Kaffeesatz leicht den Ausguss verstopfte, „dröppelte“ der Kaffee oft nur in die bereitgestellte Tasse.
Pressstempelkanne
Eine einfache Art Kaffee zu kochen ist die French Press genannte Pressstempelkanne. Das Wasser wird direkt auf das Kaffeepulver gegeben und nach etwa drei bis fünf Minuten Ziehdauer wird der Kolben heruntergedrückt. Je nach Kaffeemenge und Ziehdauer ergibt dies ein stärkeres Aroma als beim Filterkaffee.
Kaffeefilter
Kaffeefilter aus Stoff, Metall und Porzellan wurden schon sehr früh zur Kaffeeherstellung verwendet. Der noch heute verwendete Papierfilter wurde 1908 von der Dresdner Hausfrau Melitta Bentz erfunden. Der nach ihr benannte Melitta-Konzern fertigt seitdem Kaffeefilter. In den 1930er Jahren bot Melitta sogenannte „Kaffeefiltriermaschinen“ an, die aber nur aus einer Kaffeekanne mit dazugehörenden Filteraufsatz und einem Wasserverteiler bestanden. Diese Form der „Kaffeemaschine“ wurde auch andernorts produziert, so etwa die Karlsbader Kanne, die allerdings keinen Papierfilter, sondern einen Dauerfilter aus Porzellan besaß.
Napoletaner und Potsdamer Boiler
Die Napoletaner ist im Grunde nichts anderes als eine Kaffeekanne mit aufgesetztem Kaffeefilter. Das Besondere ist aber ihre Konstruktion. Zwei Behälter (einer mit und einer ohne Tülle) werden übereinander befestigt, getrennt nur durch einen fest installierten Kaffeefilter in ihrer Mitte. Zum Kaffeekochen dreht man den Apparat erst einmal auf den Kopf und füllt den oberen, nunmehr unten befindlichen Behälter mit Wasser, schraubt darauf den Filter und die eigentliche Kaffeekanne, deren Tülle nun nach unten zeigt. Dann erhitzt man die Kanne. Sobald das Wasser kocht, dreht man sie um und erhält gefilterten Kaffee. Einfache Kannen dieser Art waren ursprünglich in Italien sehr verbreitet und hießen Napoletaner. Später stellte man auch aufwändig verarbeitete elektrische Geräte her.
Nach demselben Prinzip funktionieren auch die fein gearbeiteten Kannen aus dem Ende des 19. Jahrhunderts, die „Russische Eikanne“ oder „Potsdamer Boiler“ genannt wurden. Hierbei wurde die oft schwenkbar an einem Bügel aufgehängte Kanne durch einen Spirituskocher erwärmt.
Perkolator
Die Perkolation ist auch heute noch eine häufig verwendete Methode, Kaffee zu kochen. Das Wort stammt vom lateinischen percolare, was so viel heißt wie seihen, filtern.
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Die Erfindung des Kaffee-Perkolators wird dem Pariser Blechschmied Laurens zugeschrieben. Er entwickelte 1819 die erste Kaffeekanne, bei der das Wasser auf dem Herd erhitzt wurde und dann durch einen Innenzylinder emporstieg. Dieses Prinzip wurde dann vielfach übernommen und verändert. Es wurde auch mit geschlossenen Systemen experimentiert, so genannten Dampfdruckperkolatoren.
In Amerika, wo die Filtermethode nicht so bekannt ist, wird noch öfter nach dem Perkolationsprinzip Kaffee zubereitet, ebenso in England und den Niederlanden. In Deutschland ist der Perkolator fast in Vergessenheit geraten. Manche Großkaffeemaschinen arbeiten aber noch nach diesem Prinzip. Die Geräte für den Hausgebrauch waren meist aus Metall, einfache Ausführungen aus Aluminium, andere aus verchromtem oder versilbertem Messing. Da der Kaffee leicht den Metallgeschmack annahm, gingen einige Hersteller dazu über, die Geräte wenigstens teilweise aus Glas herzustellen oder ganz aus Porzellan zu produzieren. Elektrische Kaffeemaschinen aus Porzellan waren in den USA sehr verbreitet. In Deutschland stellte Rosenthal in den 1930er Jahren Kaffeemaschinen her. Weit verbreitet sind vor allem die „Aromator“ genannten Geräte der Porzellanfabrik Neuerer.
Vom Funktionsprinzip her unterscheidet sich der Perkolator deutlich von der Filterkanne. Ein einfacher Perkolator ist eine Kanne, in deren Inneres ein Metallröhrchen gestellt wird. Am oberen Drittel dieses Zylinders ist ein Aluminiumbehälter befestigt, der als Kaffeefilter genutzt wird. Im Deckel der Kanne befindet sich meist eine kleine Glaskuppel, durch die man den Brühvorgang beobachten kann. Wird das Wasser erwärmt, wird es durch das Rohr nach oben gedrückt. Hier tropft es nun von oben auf das Mahlgut herab und vermischt sich dann wieder mit dem vorhandenen Wasser in der Kanne. Dieser zirkulierende Prozess wiederholt sich und wird erst abgebrochen, wenn der Kaffee die gewünschte Stärke hat.
Von diesen zirkulierenden Perkolatoren sind die Pump-Perkolatoren zu unterscheiden, bei denen das Wasser nur einmal über das Mahlgut tropft und dann in einem gesonderten Behälter aufgefangen wird. Diese Perkolatoren haben daher neben einem „Wasserbehälter“ einen weiteren Behälter für den fertigen Kaffee, der meist über einen kleinen Auslasshahn abgelassen wird. Eine Sonderform der Pump-Perkolatoren ist die bekannte Espressokanne, die auf dem Herd erhitzt wird. Im Gegensatz zu den klassischen Pump-Perkolatoren durchdringt hier das Wasser den Kaffeefilter schon beim Aufsteigen.
Beispiele für verbreitete zirkulierende Perkolatoren aus deutscher Produktion sind etwa: WMF (Nachbau der amerikanischen Firma Landers/Universal von 1880 bis 1930, sowohl mit Spiritus beheizt, als auch elektrisch); Graetzor (1930–1966); Linnschiff, Feldhaus (einfache Perkolatoren aus den 1950er Jahren), Rowenta (etwa 1920 bis 1962) und viele mehr.
Beispiele für bekannte Pump-Perkolatoren sind: AEG, (Deutschland, 1930er Jahre – Entwurf Peter Behrens); Moccadur (DDR, 1950er Jahre) und Therma (Schweiz, 1960er Jahre).
Perkolatoren werden auch in jüngster Zeit wieder aus Jenaer Glas hergestellt. Diese neuen Perkolatoren sind für Gas-, Ceran- und Elektroherde gleichermaßen geeignet.
Vakuumbereiter
Eine Weiterentwicklung der Percolatoren sind die Vakuumbereiter, die seit etwa 1830 belegt sind. Bekannt ist der sogenannte Glasballon. Dabei werden zwei Glasgefäße übereinander angebracht. Das untere Gefäß wird mit Wasser, das obere mit Kaffeepulver gefüllt. Wird das untere Gefäß nun erwärmt, steigt das Wasser über ein Steigrohr in das obere Gefäß und vermischt sich dort mit dem Mahlgut. Nun löscht man die Spiritusflamme unter dem unteren Gefäß, so dass sich dort die Luft abkühlt und ein Unterdruck (Vakuum) entsteht, der das mit dem Kaffeepulver vermengte Wasser durch einen Filter in das untere Gefäß zurückzieht. Aus diesem unteren Gefäß kann der Kaffee nun, nachdem die Apparatur auseinander gebaut wurde, serviert werden. Mit Maschinen dieser Art gab es viele Unfälle. Man hört von Explosionen und von zerbrochenem Glas, weil die Heizquelle zu spät gelöscht wurde. Trotzdem wurde nach diesem Prinzip eine Reihe unterschiedlicher Kaffeemaschinen hergestellt. Teilweise wurden dabei die beiden Behälter nicht über- sondern nebeneinander angebracht und mit einem Kippmechanismus versehen, der den dazugehörigen Spiritusbrenner automatisch auslöschte.
In Deutschland gewannen im 20. Jahrhundert die gläsernen Vacuum-Bereiter im Design der Bauhaus-Künstler unter dem Namen Sintrax eine größere Verbreitung. Ebenfalls verbreitet waren die elektrischen Geräte, die Rowenta in den 1950er Jahren verkaufte. In den letzten 30 Jahren kamen solche Geräte vor allem von dem dänischen Hersteller Bodum.
Kippdampfdruckkanne
An die frühen Vakuumkannen erinnern auch die „Kippdampfdruckkannen“, die in Deutschland um 1880 vor allem durch die Geräte von Hermann Eicke († 1. Februar 1897) aus Berlin populär wurden. Das Gerät, bestehend aus einem metallenen Kaffeekocher mit Spiritusbrenner auf einem Porzellanfuß und einer Porzellankanne, in die der Kaffee floss, sorgte für einen gewissen Wohlstand beim Erfinder, den dieser unter anderem für das Waisenhaus in Berlin-Moabit und die St.Hedwigs-Kathedrale in Berlin stiftete. Auch die Geburtsgemeinde Weißenborn in Thüringen soll einen Teil bekommen haben, der bestimmt war für verarmte Christen, die aber weder Trinker noch Spieler sein durften.
Dampfdruckmaschine
Kochendes Wasser wird in einem geschlossenen Behälter durch den eigenen Druck durch ein mit Kaffeepulver gefülltes Sieb gedrückt. Es gibt weder eine Pumpe noch einen Hebel zur Erzeugung des Drucks. Diese Geräte wurden in der DDR in den 1980er Jahren als „Kaffeeboy“ von AKA-Electric vermarktet. In den frühen 1990er Jahren als "Espressomaschinen" von Herstellern wie Krups, Braun und Tchibo. Ein Vorläufer dieser Geräte ist die Wigomat 203/wigoespresso.
Portionskaffeemaschine
In den späten 1990er Jahren kamen Maschinen auf den Markt, bei denen der Kaffee in vorportionierter Form mittels so genannter Pads oder Kapseln in eine Haltevorrichtung eingelegt und unter Druck gefiltert wird. Es können bis zu drei Tassen Kaffee gleichzeitig gebrüht werden.
Arbeitssoziologisches
Die Bedeutung einer Kaffeemaschine für die Sozialstruktur in Büros ist nicht zu unterschätzen. Zwar benötigt die Kaffeezubereitung einen kleinen Teil der täglichen Arbeitszeit, doch wirkt sich die zwanglose Gesprächsatmosphäre an der Kaffeemaschine positiv auf Betriebsklima und Kreativität aus. In vielen neuen Bürogebäuden werden daher „Kaffeeinseln“ von vornherein eingeplant.
Trivia
Der Füllgrad einer Filterkaffeemaschine der University of Cambridge im ehemaligen Trojan Room war 1991 der Auslöser für die erste Installation einer selbstgebauten Webcam, die erst am 22. August 2001 um 9:54 UTC abgeschaltet wurde. Die Kaffeemaschine mitsamt Webcam wurden von der Redaktion von Spiegel Online gekauft und sind dort bis heute in Betrieb (Stand: März 2012).
Literatur
- Edward und Joan Bramah: Die Kaffeemaschine, München 1989
- Ian Von der Bohne zum Genuss (Physik rund um den Kaffee)
