Warum wird das Bier warm?

Was Atmosphärenforscher zu einer zentralen Frage des Sommers beizutragen haben.

Stellen Sie sich vor, Sie erwarten Gäste, haben aber den gesamten Getränkevorrat im Tiefkühlfach vergessen. Wie wird er nun schneller auf eine trinkfähige Temperatur gebracht – im Backofen bei 120 Grad Celsius oder über einem dampfenden Kochtopf?

Die beiden Atmosphärenforscher Dale Durran und Dargan Frierson von der University of Washington in Seattle sind dieser wichtigen Frage nachgegangen. Das Ergebnis veröffentlichten sie in der renommierten Zeitschrift Physics Today. Nebenbei bewiesen sie noch in einem Video, dass man Thermodynamik auch lustig erklären kann. Forschung mit echtem Nährwert also.

Um es vorwegzunehmen: Der Kochtopf führt schneller zum Ziel, denn dessen Wasserdampf bringt beim Kondensieren sogenannte latente Wärme in die Getränkedosen ein. Latente Wärme ist laut Durran und Frierson zudem für die Hälfte des Wärmetransports zwischen Tropen und den höheren Breiten verantwortlich. Außerdem könnten sich Gewitterwolken nie in solche Höhen auftürmen, wenn sie nicht zusätzlichen Auftrieb von der latenten Wärme des Wasserdampfes bekämen. Und Brennwertheizungen beziehen ihren größeren Wirkungsgrad ebenfalls aus der latenten Wärme des Wasserdampfes im Abgas.

„Latent“, also verborgen, ist die Wärme deshalb, weil sie gewissermaßen im Aggregatzustand gespeichert ist. Beim Phasenwechsel von gasförmig zu flüssig gibt das Wasser die Wärme zurück, die es der Umgebung beim Verdampfen entzogen hat. Während wir Menschen die Verdunstungskälte regelmäßig beim Schwitzen spüren, bleibt der Gegenprozess eher abstrakt, weil die Temperatur unserer Körperoberfläche in der Regel über dem Taupunkt liegt. Um die Kondensationswärme zu veranschaulichen, haben die Atmosphärenforscher sich das Beispiel mit der schlecht vorbereiteten Party ausgedacht. Unter ihrer Anleitung ermittelten Studenten experimentell, dass sich an einer 0 Grad kalten 350-Milliliter-Getränkedose 2,9 Gramm an Kondenswasser bilden, die 7285 Joule an latenter Wärme einbringen – genug, um die Dose um 4,9 Grad zu erwärmen.

Die latente Wärme ist also auch Schuld daran, dass Getränke auf Grillpartys so schnell warm werden – und zwar umso mehr, je wärmer und feuchter die Luft ist. Ab einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60 Prozent und einer Lufttemperatur von 35 Grad übersteigt der Wärmeeintrag durch die latente Wärme den durch die Umgebungsluft. Appetitlich beschlagene Flaschen, bisher für mich ein Inbegriff des Sommerlebens, werde ich künftig wohl mit anderen Augen sehen. Durran und Frierson berechneten, dass bei einer extremen Wetterlage – wie am bei 8. Juli 2003 im saudi-arabischen Dharan bei einer Temperatur von 43 Grad und einem Taupunkt von 35 Grad – eine Bierdose sich nur durch latente Wärme in fünf Minuten von null auf neun Grad erwärmen kann. Deshalb sei es wichtiger, folgern die Atmosphärenforscher, die Getränke trocken zu halten als kühl. Wie man das am besten macht, schreiben sie leider nicht. (grh)