Gutes Wasser für Kaffee – die ultimative Kaffeewasser-Anleitung

Jedes Kaffee-Getränk besteht aus mindestens 90% Wasser. Ein Filterkaffee besteht sogar aus über 98% Wasser. Weniger als 2% sind gelöste Kaffeeteilchen (TDS). Diese Zahlen verdeutlichen, wie wichtig Wasser für die Zubereitung von Kaffee ist. Das Kaffeewasser sollte geschmacksneutral und frei von Chlor oder anderen geschmacklichen Fremdstoffen sein.

Doch selbst wenn Wasser aus eurem Wasserhahn gut schmeckt, ist es nicht unbedingt das beste Kaffeewasser. Die Menge der Mineralien in eurem Wasser hat auf den Geschmack des Kaffees sowie die Langlebigkeit eurer Kaffee- oder Espressomaschine entscheidenden Auswirkung.

In unserer Kaffeewasser-Anleitung empfehlen wir euch die passende Wasserhärte für Filterkaffee und Espresso. Ihr erfahrt, wie ihr die Härte eures Wassers bestimmen könnt. Wir arbeiten heraus, mit welcher Filtermethode ihr euer Wasser in den Zielbereich bringt. Wasser aus manchen Regionen sind trotz Filterung nicht gut geeignet, um leckeren Kaffee zu brühen. Ein «Mineralwasser-Rechner» hilft euch, jedes Mineralwasseretiquette zu entschlüsseln und so passendes Kaffee-Mineralwasser zu kaufen. Eine weitere Formel berechnet die Mischverhältnisse zwischen zwei Wassern, um ein Zielwasser zu erreichen.

Grundlagen für diesen Artikel wurden von Michel Aeschbacher erarbeitet. Vielen Dank für die Unterstützung an Otto Wyss von BWT und Dr. Marco Wellinger von der ZHAW in Wädenswil.

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Was ist gutes Kaffeewasser?

Gutes Wasser für die Zubereitung von Kaffee ist sehr weich. Weiches Wasser hat eine geringe Menge an gelösten und zerfallenen Mineralien aufgenommen.

«Weich» referenziert dabei auf «Härte». Uns interessieren für die Zubereitung von Kaffee vor allem zwei Größen: die Gesamthärte und die Alkalinität.

• Gesamthärte = Magnesium Mg+2 und Calcium Ca2+
• Alkalinität = Hydrogenkarbonat = Bikarbonat = HCO3-

An dieser Stelle würde der Wasserchemiker zu einem Vortrag ausholen. Für den Moment ist aber nur das Wichtigste.

Die Gesamthärte und die Alkalinität wird in unterschiedlichen Maßeinheiten angegeben. Wir geben euch hier unsere Empfehlung für gutes Kaffeewasser in deutscher Härte an, erklären aber weiter unten, wie ihr alle anderen Einheiten umrechnen könnt.

Perfektes Wasser für Filterkaffee:

• Gesamthärte: 2 – 3 °dH
• Alkalinität: 1 – 2 °dH

Perfektes Wasser für Espresso:

• Gesamthärte: 3 – 6 °dH
• Alkalinität: 2 – 4 °dH

Alkalinität vs. Karbonathärte: Auf den Testkits zur Messung von Wasserhärte und anderen Stellen wird von Karbonathärte anstelle von Alkalinität gesprochen. Wir gehen darauf weiter unten ein und verwenden hier im Text die präzisere Bezeichnung Alkalinität.

Müsst ihr mehr wissen, um guten Kaffee zu brühen? Nein, nicht unbedingt. Wenn ihr dieses Wasser greifbar habt. Dann genießt euren Kaffee. Wenn nicht, dann geht es hier weiter.

Was für Wasser habe ich Zuhause? Wir messen gemeinsam

Am einfachsten ist es, wenn das perfekte Wasser für die Zubereitung von Kaffee aus dem Wasserhahn kommt. In einigen Regionen ist das so. Vor einigen Jahren hat Benjamin die Schweiz durchreist und hat das Wasser von Quellen verkostet, gemessen und damit nach immer gleichem Protokoll Kaffee gebrüht. In vielen Regionen des Wallis fließt das Wasser perfekt aus dem Hahn.

Die Härte des Wassers lässt sich mit unterschiedlichen Gerätschaften messen. Ein Leitfähigkeitsmessgerät kann ebenso Aufschluss geben wie ppm-Meter. Die einfachste und günstigste Variante zur Messung ist ein Tröpfchen Test (Titriertests). Damit lässt sich einfach die Gesamthärte und Alkalinität messen.

10 ml werden in das saubere Plastik-Prüfrohr gegeben. Anschließend werden die Analysetropfen einzeln hineingegeben. Jeder Tropfen steht dabei für einen Härtegrad. Beim Erreichen des Härtegrades des eigenen Wassers gibt es einen Farbumschlag der Mischung im Prüfrohr. Diese gibt die effektive Härte des heimischen Wassers an.

Wie und was filtert der Tischwasserfilter?

Ein Tischwasserfilter tut seine Aufgabe. Es gibt ihn von den bekannten Marken wie BWT oder Brita und anderen kleineren Marken. Der Tischwasserfilter entkarbonisiert bei jeder Filterung nur die Hälfte des Wassers. Die andere Hälfte läuft nur durch einen Aktivkohlefilter. Bei 50 % des Wasser werden die Gesamthärte und Alkalinität nicht beeinträchtigt, während die anderen 50 % des Wassers auf ein Maximum entkarbonisiert werden.

Berechnen wir ein Beispiel. Ein weiteres Beispiel gehen wir in unserem Wasservideo durch.

Aus unserem Wasserhahn haben wir ein Wasser mit einer Härte von 16° dH Gesamthärte und 12 °dH Alkalinität gemessen. Das ist unser Ausgangspunkt. Von 50% des Wasser entnehmen wir die gesamte Alkalinität und genau die gleiche Menge an Gesamthärte, da wir immer nur Paare aus Gesamthärte und Alkalinität entnehmen können.

Aus 12 °dH werden also 6 °dH Alkalinität. Ebenfalls um 6 °dH reduzieren wir die Gesamthärte, da diese als Paar entnommen wird. Da Ergebnis nach dem ersten Durchlauf ist als 10 °dH GH und 6° dH Alkalinität.

Nun können wir auch beim zweiten Mal der Filterung wieder nur die Alkalinität halbieren, die Differenz von 4°dH zu der GH bleibt aber bestehen. Somit erreichen wir nach dem zweiten Filtern einen Wert von 7° dH GH und 3°dH Alkalinität. Damit sind wir fast im Zielbereich der gewünschten Kaffeewasserhärte. Eine weitere Filterung bringt uns in den perfekten Zielbereich für Espresso mit 5.5 °dH GH und 1.5° dH Alkalinität zu kommen.

Zugeben ein aufwändiges Verfahren. Aber eines welches in vielen Fällen funktioniert.

Der Wasserfilter mit Festwasseranschluss

Wasserfilter, die an das Festwasser angeschlossen werden, haben durch den Leitungsdruck eine deutlich höhere Filtereffektivität. Hier können größere Mengen Wasser schon mit einem Wasserdurchlauf bis in den Zielbereich gefiltert und darüber hinaus gefiltert werden.

Wenn das Wasser zu weich wird, kann durch einen Verschnitt mit Leitungswasser das Wasser auf eine gewünschte Zielgröße eingestellt werden. Auch bei der Filterkartusche bleibt die Differenz zwischen Gesamthärte und Alkalinität bestehen.

Bei der Entkarbonisierung findet ein Ionenaustausch statt, bei der das Magnesium und Calcium durch Wasserstoff Ionen ersetzt werden, welche an Hydrogenkarbonat gebunden sind. Dadurch wird die Gesamthärte sowie die Alkalinität zu gleichen Teilen reduziert. Der pH-Wert steigt dadurch, je stärker wir filtern.

Für wen ist ein Festwasseranschluss die richtige Lösung?

Wenn ihr viel Kaffee trinkt und hartes Wasser habt, dann ist ein fest installiertes Filtersystem eine sehr gute Lösung. Sie ist sehr bequem und garantiert die Langlebigkeit eures hochwertigen Equipments. Im Verhältnis zu den Anschaffungskosten einer Espressomaschine und Mühle sind die Kosten für die Installation einer Filteranlage überschaubar. Über 90 % aller Maschinendefekt geht auf zu hartes Wasser zurück.

Die Installation an der heimischen Wasserleitung sollte vor allem in Mietwohnungen von Fachpersonen vorgenommen werden. Letztendlich ist sie aber nicht kompliziert. Der Festwasserfilter kann über ein T-Stück an die Kaltwasserleitung der Küche angeschlossen werden. Wenn in Mietswohnungen keine zusätzliche Bohrung in die Arbeitsplatte gesetzt werden darf, empfehlen wir den Kaltwasserhahn einfach zum «Filterwasserhahn» umzunutzen. Dazu wird kein T-Stück in die Leitung gesetzt, sondern das kalte Wasser komplett durch den Filter geleitet und über den Hahn entnommen.

Das heiße Wasser bleibt «normales» Wasser und kann benutzt werden, ohne den Verbrauch der Filterkartusche zu beschleunigen.

Mineralwasser als Kaffeewasser

Wer kennt das nicht? Ihr seid im Urlaub und wollt euch leckeren Kaffee brühen. Eure Handmühle und eure Lieblingsbohnen sind bereit. Aber das Leitungswasser schmeckt nach Chlor oder riecht unangenehm und der Kaffee schmeckt nicht.

Mineralwasser aus dem Supermarkt kann die Lösung sein. Doch die Angaben auf der Flasche überschlagen sich. Was haben nun Sulfat und Chlorid mit meiner Gesamthärte zu tun? Wie finde ich die Gesamthärte heraus, um das passende Kaffeewasser zu finden?

Unser Mineralwasser-Rechner kann euch helfen. Im Prinzip braucht ihr nur drei Werte: Calcium, Magnesium und Hydrogenkarbonat.

Auf den Mineralwasserflaschen ist in aller Regel die Gesamtmineralisierung in mg/L angegeben. Mit dieser können wir die deutsche Härte berechnen. Calcium ist schwerer als Magnesium aber leichter als Hydrogenkarbonat.

Lest die mg/L von eurer Wasserflasche für Calcium, Magnesium und Hydrogenkarbonat ab und gebt diese in die Formel ein. Weiter unten für alle die es interessiert, die Herleitung.

Beispiel Volvic:

• Calzium 12mg/L / 7.1 = 1.69° d
• Magnesium 8mg/L / 4.35 = 1.84° d
• Total Gesamthärte: 3.53 ° d GH
• Hydrogenkarbonat 74mg/L / 21.8= 3.39
• Total Alkalinität: 3.39 °d Alk

Die Berechnung stützt sich auf die Menge an Calcium oder Magnesium die wir benötigen im Verhältnis zu Hydrogenkarbonat, so dass Kalk entsteht.

• Bei Calcium sind es 40mg/L gegenüber 100mg/L Hydrogenkarbonat. Somit ist der Faktor 2.5.
• Bei Magnesium sind es 24mg/L, und entsprechend ist der Faktor 4.1.
• Beim Hydrogenkarbonat ist der Faktor 0.82

Wenn wir diesen einsetzten, erhalten wir einen Wert in Parts per Million Calcium Carbonat, welcher uns die effektive Menge an Teilchen angibt. Da dieser dann durch 17.85 dividiert werden muss, um deutsche Härte zu erreichen, gehen wir den direkten Weg ohne Zwischenschritt.

• Das heißt: Calcium in mg/L dividiert durch 7.1 puls Magnesium in mg/L dividiert durch 4.35 ergibt die Gesamthärte.
• Der Wert vom Hydrogenkarbonat in mg/L wird durch 21.8 dividiert, um die Alkalinität in dH zu errechnen.

Alle anderen Werte auf der Flasche ignoriert ihr für den Moment.

Mineralwasser und Leitungswasser mischen

Auch die Mischung kann es richten. Ein härteres Wasser und ein sehr weiches Wasser im Gespann, können zusammen das perfekte Wasser ergeben. Ein höherer Leitungswasseranteil reduziert die Wasserkosten für den Kauf des Mineralwassers.

Die folgende Berechnung hilft euch, zwei Wasser so zu mischen, dass euer Zielwasser entsteht. Viel Spaß beim Mixen.

Entsalzungsanlagen sind ein Kaffeewasserproblem!

Entsalzungsanlagen versorgen ganze Häuser mit Wasser. Auch hier werden Ionen ausgetauscht, nämlich Calcium und Magnesium durch Natrium. Dadurch wird die Gesamthärte des Wasser stark reduziert. Die Alkalinität bleibt aber bestehen.

Die Alkalinität kann auch als Säureverbindungsvermögen beschrieben werden. In der Natur ist das ein guter Effekt, weil so saures Wasser «umgedreht» wird. Für Kaffee ist das problematisch. Kaffee lebt – wie viele komplexe Genussmittel – von Säuren, die balancierend und stabilisieren für den Kaffeegeschmack sind. Wenn diese Säuren durch eine hohe Alkalinität gepuffert werden, ist der Kaffee in der Folge fade und tumb. Die feinsten Kaffees der Welt schmecken dann wie Einheitskaffee und verlieren ihre Charakteristika. Deshalb sind Entsalzungsanlagen zwar für die Reduzierung der Kalkbildung von Vorteil, für die Aufbereitung von Kaffeewasser aber problematisch.

Es bleibt in Häusern mit Entsalzungsanlagen meist nur der Gang in den Garten. In der Regel sind die Wasserschläuche nicht an die Entsalzungsanlage angeschlossen. Hier beginnt dann erneut der Prozess des Messens und Filterns via Entkarbonisierung oder der Griff zum Mineralwasser.

Wichtig: Entsalzungsanlagen sind nicht geeignet, um gutes Kaffeewasser aufzubereiten!

Grundsätzliches zu Wasser

Mineralien sind grundsätzlich ungeladen. Im Wasser gelöst, zerfallen sie in geladene Bruchstücke die Ionen genannt werden.

• Kationen = Positiv gleich oder grösser Gesamthärte (Natrium, Kalium)
• Anionen= Negativ gleich oder grösser als Alkalinität (Sulfatchlorid))

Als Karbonathärte bezeichnen wir die Gleichheit zwischen Alkalinität und größtenteils Calcium, da aus diesen Kalk entstehen kann. Beispiel: 20° dH Gesamthärte und 12 °dH Alkalinität gleich 12° Karbonathärte

Wir messen mit unterschiedlichen Methoden:

• Gesamtminieralisierung in mg/L sind alle Mineralien im Wasser wie auch Salze.
• Leitfähigkeit sind auch alle Mineralien im Wasser gemessen in Micro Siemens μ S/cm.
• Oftmals werden alle Angaben auch in ppm (Parts per Million angegeben)
• Gemessen wird auch der pH-Wert, der sich bei den meisten Wasser um den neutralen Wert von 7 bewegt. Regenwasser ist zum Beispiel durch das enthaltene Kohlendioxid bereits Sauer, mit einem pH- Wert von ca 5.5

Woher kommt die Differenz von Gesamthärte zu Alkalinität

Grundsätzlich besteht Wasser zu gleichen Teilen aus Gesamthärte (Magnesium und Calcium) und Alkalinität (Hydrogencarbonat). Dem ist aber sehr oft nicht so, weil ein weiteres Mineral dazu kommt, nämlich Gips. Gips besteht aus Calcium (positiv) und Sulfat (negativ). Dies ist meist die Differenz zwischen GH und Alkalinität und kann mit normalen Filtern nicht reduziert werden. Somit bleibt die Differenz zwischen GH und Alkalinität trotz Filtern die gleiche.

Einzig eine Entsalzung würde da helfen, welche dann aber einstellbar sein sollte, sodass nicht die gesamte Menge an Magnesium und Calcium ausgetauscht wird.

Praktisches Beispiel dazu: Rohwasser mit 20° dH GH und nur 12° dH Alkalinität.

1. erst mit deinem Natrium Austausch die Gesamthärte auf etwa 14° dH reduzieren.
2. danach mit einem klassischen Entkarbonisierer beides auf 4° dH GH und 2° dH Alkalinität reduzieren.

Alternativ kann auch durch Umkehrosmose die gesamte Mineralisierung ausgetauscht und wieder mit Magnesium und Calcium angereichert werden.

Gefahrenzonen für Kalkbildung und Korrosion

 

Quelle: https://www.bmlrt.gv.at/wasser/wasserqualitaet/grundwasser/karte_haerte_GW2017.html

Quelle: Wasserhärte Karte Deutschland: Mensch, Wasser, Sonne, Wärme & Umwelt, Heft1997, Umwelt-Broschüre der Tegernseer-Fach-Gruppe e. V.