Wie funktioniert eine Kaffeemaschine ?

F√ľr die meisten Menschen ist die Tasse Kaffee wesentlicher Bestandteil eines perfekten Morgen. Die Filterkaffeemaschine ist dabei laut Statista Umfragen die beliebteste Art der Kaffeezubereitung. Den Zahlen zufolge, bevorzugten im Jahr 2020 etwa 35,5 % der Deutschen die Filterkaffeemaschine vor anderen Methoden des Kaffee Kochens.¬†

Die Bedienung ist ja auch denkbar einfach: Kaffee und Wasser einf√ľllen, Filter einlegen und einschalten. Aber hast du dich jemals gefragt, was im Inneren der Kaffeemaschine eigentlich passiert? Wie gelangt das Wasser vom Vorratsbeh√§lter zum Kaffeesatz im Filter? Wie erw√§rmt sich alles so schnell und was um alles in der Welt l√∂st dieses gurgelnde Ger√§usch aus.¬†

Wir haben in diesem Artikel eine typische Filterkaffeemaschine f√ľr dich einmal genauer unter die Lupe genommen, um diese und weitere Fragen zu beantworten.

Kaffeemaschine

 

Inhalte 

  • Wie genau funktioniert eine Kaffeemaschine?
  • Welche Bestandteile hat eine Kaffeemaschine?
  • Welche Besonderheiten gibt es bei der Funktionsweise von Kaffeemaschinen?

Wie funktioniert eine Kaffeemaschine?

Eine moderne Filterkaffeemaschine ist ein √ľberraschend einfach gestricktes¬†Ger√§t. W√§hrend die Hersteller im Laufe von mehr als 30 Jahren das Design der Maschinen immer wieder anpassten und verbesserten, blieb das Innenleben der Filterkaffeemaschine mehr oder weniger gleich.

Jede Kaffeemaschine verf√ľgt √ľber einen Wasserbeh√§lter, ein Heizelement, einen Filtereinsatz, eine passenden Kanne, sowie einer W√§rmeplatte und einem¬†Schalter.¬†

Die Kaffeemaschine extrahiert Aromastoffe und √Ėle aus dem Kaffeepulver und filtert daraus den Kaffee. Dabei basiert die Funktion auf dem Prinzip der Hei√üextraktion. Die Blasenpumpe ist das besondere Herzst√ľck der Kaffeemaschine, da sie nach und nach das kalte Wasser erhitzt und durch ein Luftdruckventil an den Filter weitergibt.

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Die Bestandteile einer Kaffeemaschine

Wenn man das Oberteil der Kaffeemaschine demontiert, werden die folgenden Bestandteile sichtbar. 


  • Der Wasserbeh√§lter

  • Es gibt einen Wasserbeh√§lter, in den du beim Zubereiten des Kaffees das Wasser gie√üt. Am Boden des Beh√§lters befindet sich ein kleines Loch, das in einen Schlauch m√ľndet.¬†


  • Der Wasserschlauch

  • Dieser Schlauch f√ľhrt das hei√üe Wasser vom Boden des Wasserbeh√§lters nach oben zum Tropfbereich.


  • Der Hei√üwasserkopf

  • Das Wasser aus dem Schlauch wird mit einem Aufsatz √ľber den Kaffeesatz gespr√ľht. Bei einigen Kaffeemaschinen tritt das Wasser aus dem Schlauch auf eine perforierte Kunststoffscheibe, die als Tropfbereich bezeichnet wird, und tropft einfach durch die L√∂cher in den Kaffeesatz.

    Wenn du dir den Boden der Kaffeemaschine anschaust, werden dir folgende Bestandteile auffallen. 


  • Die Hei√üwasserrohr

  • Die Hei√üwasserr√∂hre nimmt das kalte Wasser auf, das aus dem Loch im Beh√§lter kommt und gibt es an den Wasserschlauch weiter.¬†


  • Das Heizelement

  • Das Heizelement besteht aus einer zweiteiligen Aluminiumextrusion: einem Widerstandsheizelement und einem Rohr, durch das Wasser flie√üen kann. Das Widerstandsheizelement und das Aluminiumrohr erw√§rmen das Wasser.¬†


    Das Widerstandsheizelement ist einfach ein gewickelter Draht, der dem Gl√ľhfaden einer Gl√ľhbirne oder dem Element in einem elektrischen Toaster sehr √§hnlich ist. Er wird in dem Moment hei√ü, indem Strom durch ihn flie√üt. Das Heizelement dr√ľckt direkt gegen die Unterseite der W√§rmeplatte, wobei spezielles w√§rmeleitendes Fett f√ľr eine effiziente W√§rme√ľbertragung sorgt.¬†


    Das Heizelement erwärmt zum einen das Wasser und zum anderen hält es den fertig gekochten Kaffee warm. 


  • Die Sicherungen und Sensoren

  • Der Schalter der Kaffeemaschine schaltet das Heizelement ein und aus. Um eine √úberhitzung des Heizelements zu vermeiden, gibt es Sensoren und Sicherungen. In Kaffeemaschinen erkennen Sensoren, ob die Spule zu hei√ü wird und unterbrechen dann die Stromzufuhr. Wenn sie wieder abgek√ľhlt ist, schalten sie den Strom automatisch wieder ein.¬†

    Sicherungen unterbrechen die Stromversorgung augenblicklich, wenn sie eine zu hohe Temperatur feststellen. Sie sind aus Sicherheitsgr√ľnden vorhanden, falls der Hauptsensor ausf√§llt.


    Die verschiedenen Sensoren und Sicherungen der Kaffeemaschine liegen meistens innerhalb einer Ummantelung, die das Heizelement umschließt.


  • Das R√ľckschlagventil

  • Ein weiterer wichtiger Bestandteil der Kaffeemaschine ist das R√ľckschlagventil. Dieses Ventil befindet sich normalerweise entweder am Loch des Wasserbeh√§lters oder im Aluminiumheizrohr. Wenn es kein R√ľckschlagventil g√§be, w√ľrde das kochende Wasser nicht zum Hei√üwasserrohr flie√üen k√∂nnen. Durch das R√ľckschlagventil bleibt kaltes Wasser in dem Aluminiumrohr, kochende Wasserblasen werden jedoch zum Hei√üwasserkopf weitergeleitet.

    Auf diese Weise kann das kalte Wasser nach und nach erw√§rmt werden und portionsweise √ľber den Kaffeesatz gegeben werden. Das R√ľckschlagventil verschlie√üt sich, sobald der Druck, der durch das kochende Wasser entsteht, ansteigt. Ist s√§mtliches, kochendes Wasser in den Filter weitergeleitet worden, sinkt der Druck wieder ab, das Ventil √∂ffnet sich und neues kaltes Wasser kann nachflie√üen.¬†

    Dabei, sowie durch das Verdampfen des Restwassers entsteht das typische Gurgeln, das viele instinktiv mit frisch gebr√ľhtem Kaffee verbinden.

    Kaffeemaschine

    Die Funktionsweise der Kaffeemaschine

    Nun wei√üt du √ľber die Grundbauteile der Kaffeemaschine Bescheid-kommen wir also zur Funktionsweise.


    • Wenn du kaltes Wasser in den Wasserbeh√§lter f√ľllst, flie√üt es durch das Loch in den Wasserschlauch.

    • Als n√§chstes flie√üt das Wasser durch das R√ľckschlagventil in das Aluminiumrohr im Heizelement und dann nach und nach durch den Hei√üwasserschlauch nach oben.¬†

    • Wenn du den Schalter einschaltest, erw√§rmt das Widerstandsheizelement das Aluminiumrohr und schlie√ülich kocht das Wasser im Rohr.

    • Wenn das Wasser kocht, steigen die Blasen in der Hei√üwasser√∂hre auf. Was als n√§chstes passiert, ist genau das, was in einem typischen Aquarienfilter passiert: Die R√∂hre ist klein und die Blasen sind gro√ü genug, sodass eine Wassers√§ule √ľber den Blasen nach oben steigen kann.

    • Das Wasser flie√üt durch die R√∂hre und wird mit dem Hei√üwasserkopf so verteilt, dass es gleichm√§√üig auf den Kaffeesatz tropft.

    • Das hei√üe Wasser flie√üt durch die gemahlenen Kaffeebohnen und nimmt auf dem Weg in die Kaffeekanne ihre Aromen und √Ėle auf.

    • Es flie√üt solange kaltes Wasser nach, bis der Wassertank aufgebraucht ist. Dann ist der Kaffee fertig.

    Besonderheiten bei der Funktion von Kaffeemaschinen

    Steuerelektronik

    Moderne Kaffeemaschinen verf√ľgen √ľber eine eingebaute Steuerelektronik, die es z.B. erm√∂glicht, den Start der Kaffeezubereitung auf eine bestimmte Uhrzeit zu terminieren.

    Auch das automatische Abschalten nach einer gewissen Zeit wird dadurch möglich.


    Thermoskanne

    Einige Kaffeemaschinen verf√ľgen √ľber eine Thermoskanne. Diese hat den Vorteil, das gleich eine gr√∂√üere Menge Kaffee gekocht werden kann und dieser stundenlang hei√ü bleibt, ohne dass die ganze Zeit die Heizplatte laufen muss.


    Integriertes Mahlwerk

    Wer seinen Kaffee gerne frisch gemahlen trinkt, kann sich eine Kaffeemaschine mit eingebautem Mahlwerk zulegen. Die elektrische Kaffeem√ľhle mahlt die Kaffeebohnen beim Einschalten und gibt das Kaffeepulver direkt in den Filter weiter.


    Wasserfilter

    Manche Maschinen haben einen eingebauten Aktivkohlefilter, mit dem das Wasser vor dem Kochvorgang gefiltert wird. Dadurch wird der Geschmack des Kaffees noch feiner und das Aroma kommt besser zur Geltung.


    Tropf-Stopp-Ventil

    Das Tropf-Stopp-Ventil erm√∂glicht es, die Kaffeekanne aus der Maschine herauszunehmen, bevor der Br√ľhvorgang abgeschlossen ist. Ein bestimmtes Ventil an der Maschine verschlie√üt sich automatisch in dem Moment, in dem die Kanne entfernt wird und stoppt das Austreten von weiteren Kaffeetropfen.

    Wie funktioniert eine Kaffeemaschine?

     

    Fazit - einfache Technik, großartiger Geschmack

    Wie du siehst, ist die Funktion einer Filterkaffeemaschine kein Hexenwerk. Ein paar einfache Mechanismen sorgen daf√ľr, dass du auf Knopfdruck jeden Morgen frisch gebr√ľhten Kaffee bekommst.

    F√ľr besondere W√ľnsche, wie zum Beispiel morgens vom gurgelnden Ger√§usch der Kaffeemaschine und dem herrlichen Duft geweckt zu werden, gibt es Kaffeemaschinen mit erweiterten Funktionen.



    Über den Autor

    Jonas Zeppenfeld

    Jonas Zeppenfeld / Marketing @Thiru

    Kaffeeliebhaber. Genießt das Heißgetränk vorzugsweise aus der French Press. 

                      

     

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