Bier

Die vier Grundzutaten

Bier entsteht aus wenigen Rohstoffen. Jeder von ihnen erfüllt eine abgrenzbare technologische Aufgabe.

Wasser stellt über neunzig Prozent des Erzeugnisses, entscheidend ist jedoch nicht die Menge, sondern die Ionenzusammensetzung. Über Calcium, Sulfat, Chlorid und vor allem Hydrogencarbonat stellt sich der pH-Wert der Maische ein. Von diesem pH-Wert hängt ab, wie gut die Enzyme des Malzes arbeiten.

Malz liefert Stärke, Enzyme, Eiweiss und Farbe; als Rohstoff dient überwiegend Braugerste, daneben Weizen, Roggen, Hafer und Dinkel. Ohne den Zwischenschritt des Mälzens wäre die Stärke für die Hefe unzugänglich.

Hopfen (Humulus lupulus) wird nur als weibliche Dolde verwendet. In deren Lupulindrüsen sitzen zwei Stoffgruppen: die Hopfenharze mit den Alphasäuren und die ätherischen Öle. Die Alphasäuren heissen Humulon, Cohumulon und Adhumulon.

Hefe ist ein einzelliger Pilz. Sie ist der Motor des Verfahrens. Zu Ethanol und Kohlendioxid kommen hunderte Nebenprodukte. Vor allem sind das Ester und höhere Alkohole.

Mälzen: Weichen, Keimen, Darren

Rohes Getreide lässt sich nicht verbrauen. In einem festen Zellgerüst liegt seine Stärke eingeschlossen. Die nötigen Enzyme fehlen noch. Das Mälzen löst eine Keimung aus. Im richtigen Moment bricht es sie ab. Die Mälzerei ist ein eigener Industriezweig.

• Weichen: Das Korn wird über etwa zwei Tage abwechselnd überstaut und belüftet. Der Wassergehalt steigt von rund zwölf auf vierzig bis fünfundvierzig Prozent.
• Keimen: Über vier bis sechs Tage bei etwa vierzehn bis achtzehn Grad bildet das Korn Enzyme. Alpha-Amylase entsteht neu, Beta-Amylase wird aus einer Vorstufe freigesetzt. Glucanasen und Proteasen lösen zugleich Zellwände und Eiweissgerüst auf.
• Darren: Heisse Luft senkt den Wassergehalt auf vier bis fünf Prozent. Der Keimvorgang bricht ab, das Malz wird lagerfähig.

Die Abdarrtemperatur trennt die Malzsorten. Bei etwa achtzig bis fünfundachtzig Grad wird helles Pilsner Malz abgedarrt. Dabei behält es viel Enzymkraft. Münchner Malz erreicht rund hundert Grad, und in Trommeln werden Karamell- und Röstmalze bei bis zu zweihundertzwanzig Grad behandelt. Dabei laufen Maillard-Reaktion und Karamellisierung ab. Es entstehen Melanoidine, die für dunkle Farbtöne sorgen. Solche Spezialmalze enthalten kaum aktive Enzyme mehr.

Schroten und Maischen

In der Brauerei wird das Malz zunächst geschrotet. Der Mehlkörper soll fein aufgeschlossen sein, die Spelzen sollen möglichst ganz bleiben und später die Filterschicht beim Läutern bilden. Eine Übersichtsarbeit von 2025 beschreibt, wie der Zerkleinerungsgrad die Oberfläche der Stärkekörner verändert. Das beeinflusst Verkleisterung und Enzymwirkung. Vor allem die Beta-Amylase ist davon betroffen. Zu feines Schroten führt laut derselben Arbeit zu Läuterproblemen.¹

Beim Maischen wird das Schrot mit Wasser vermischt. Danach wird es stufenweise erwärmt, und bei jeder Temperaturstufe, Rast genannt, arbeitet eine andere Enzymgruppe nahe ihrem Optimum. Über Temperatur und Haltezeit steuert der Brauer, welche Abbauprodukte überwiegen.

Kern des Vorgangs ist die enzymatische Stärkeverzuckerung. Aus langen Ketten von Traubenzucker-Einheiten besteht die Stärke. Ab etwa sechzig Grad quellen die Stärkekörner auf. Sie werden zugänglich. Dieser Vorgang heisst Verkleisterung. Die Alpha-Amylase zerschneidet die Ketten im Innern. Dabei entstehen kurze Bruchstücke, sogenannte Dextrine. Von den Kettenenden her arbeitet die Beta-Amylase. Dabei spaltet sie den Doppelzucker Maltose ab.

Die Verzweigungspunkte der Stärke können beide Enzyme nicht spalten. Deshalb bleiben unvergärbare Grenzdextrine übrig, die die Hefe nicht verwertet und die mit den Maltodextrinen der Lebensmitteltechnik nahe verwandt sind.

Läutern, Würzekochen, Whirlpool

Beim Läutern wird die flüssige Würze von den festen Bestandteilen getrennt. Im Läuterbottich bilden die abgesetzten Spelzen selbst die Filterschicht, danach werden die Treber mit heissem Wasser nachgespült. Sie gehen überwiegend in die Tierernährung.

Über etwa sechzig bis neunzig Minuten folgt das Würzekochen. Mehrere Vorgänge laufen gleichzeitig ab. Die Würze wird keimfrei, Wasser verdampft und die Stammwürze steigt; Enzyme werden zerstört, Eiweiss-Gerbstoff-Verbindungen fallen als Bruch aus.

Hier fällt auch die Hopfengabe. Beim Kochen lagern sich die schlecht löslichen Alphasäuren chemisch um, und aus Humulon entstehen die weit besser löslichen Iso-Alphasäuren. Für das Kochen des Hopfens ist diese Isomerisierung der eigentliche Grund. Sie verläuft langsam, weshalb Bitterhopfen früh zugegeben wird; die ätherischen Öle verflüchtigen sich dagegen rasch. Deshalb kommt Aromahopfen spät oder erst nach der Gärung dazu.

Wie stark die Verfahrensführung nachwirkt, zeigt eine Untersuchung an Pilotsuden zu je zweihundert Litern. Bei drucklosem Kochen sank die Konzentration der meisten Aldehyde. Bei Druckkochen stieg sie.²

Im Whirlpool wird die Würze in Rotation versetzt, in der Mitte sammeln sich die Trubteilchen als Kegel. Danach kühlt ein Plattenwärmetauscher die Würze auf Anstelltemperatur ab. Zugleich wird steril Luft eingetragen. Für den Aufbau ihrer Zellmembranen braucht die Hefe den Sauerstoff.

Gärung: obergärig und untergärig

Aus der Zeit vor der Mikrobiologie stammt die Einteilung. Ein Teil der Hefen sammelte sich am Ende der Gärung oben, ein anderer setzte sich am Boden ab. Heute stehen dahinter zwei Arten mit unterschiedlichen Temperaturbereichen.

Mit Saccharomyces cerevisiae entstehen obergärige Biere, also mit derselben Art, die auch Brot und Wein vergärt. Bei etwa fünfzehn bis vierundzwanzig Grad arbeitet sie. Dabei bildet sie vergleichsweise viele Ester. Untergärige Biere entstehen mit Saccharomyces pastorianus bei etwa vier bis zwölf Grad, und das Aromabild fällt dadurch zurückhaltender aus.

Saccharomyces pastorianus ist keine gewöhnliche Art, sondern ein Hybrid aus zwei Elternarten. Beteiligt sind S. cerevisiae und die kälteverträgliche Wildart S. eubayanus. In den Wandungen vorspanischer Keramikgefässe aus Nordwest-Patagonien wies eine Arbeit von 2025 S. eubayanus nach. Auf 920 bis 750 Jahre vor heute sind die Funde datiert. Sie gehen damit den bekannten europäischen Hybriden voraus.³

Ob eine Hefe die Würze weit vergären kann, hängt an ihren Zuckertransportern. Maltose und Maltotriose sind die häufigsten Zucker der Würze, und eine Übersichtsarbeit von 2025 beschreibt deren Aufnahme als kritischen Engpass. Viele Stämme verwerten besonders Maltotriose nur unzureichend.⁴ Der Anteil des vergorenen Extrakts heisst Vergärungsgrad.

Mit fermentierten Erzeugnissen wie Kombucha oder Kefir teilt Bier das Grundprinzip der alkoholischen Gärung. Der Unterschied liegt im Substrat und in den beteiligten Mikroorganismen.

Reifung und Filtration

Nach der Hauptgärung ist das Erzeugnis noch nicht fertig. Die Hefe bildet Alpha-Acetolactat. Ausserhalb der Zelle zerfällt es zu Diacetyl. Diacetyl gilt als Fehlaroma. In der Reifung baut die Hefe es wieder ab. Der Schritt heisst Diacetylrast.

Danach folgt die Kaltlagerung nahe null Grad, oft über mehrere Wochen. Eiweissverbindungen, die später als Kältetrübung auffielen, fallen aus, und zugleich sedimentiert der grösste Teil der Hefe.

Die Filtration entfernt die verbliebene Trübung. Mit Kieselgur geschieht das klassisch. Zunehmend dienen auch Membranmodule im Querstromverfahren. Unfiltrierte Biere überspringen diesen Schritt. Sie bleiben naturtrüb.

Messbare Kenngrössen: Stammwürze, IBU, EBC

Mit wenigen Zahlen lässt sich Bier beschreiben. Alle drei Kenngrössen sind analytisch definiert.

Die Stammwürze gibt den Extraktgehalt der Würze vor der Gärung an, gemessen in Grad Plato. Ein Grad Plato entspricht einem Gramm Extrakt je hundert Gramm Würze, und das Biersteuergesetz nutzt diese Grösse als Bemessungsgrundlage. Artikel 10 verweist dafür auf die grosse Ballingsche Formel.

Die Bittereinheit IBU steht für International Bitterness Unit und wird photometrisch bestimmt. In Isooctan werden die Bitterstoffe im sauren Milieu überführt, danach misst man die Extinktion bei 275 Nanometern. Eine Bittereinheit entspricht etwa einem Milligramm Iso-Alphasäure je Liter.

Der EBC-Wert beschreibt die Farbe. Er geht auf die European Brewery Convention zurück. Bei 430 Nanometern wird die Extinktion gemessen, wobei niedrige Werte helle und hohe Werte dunkle Farbtöne bedeuten.

Wie sich Bierstile unterscheiden

Ein Bierstil ist keine rechtliche, sondern eine beschreibende Kategorie; unterschieden wird nach Gärführung, Malzschüttung, Hopfengabe und Stammwürze. Die Angaben unten sind Richtwerte.

Nach der Gärung heisst die Kaltbehandlung mit Aromahopfen Dry Hopping. Eine Übersichtsarbeit von 2023 beschreibt, wie sie Chemie und Sensorik des Erzeugnisses verändert.⁵

Alkoholfreies Bier und die Verfahren dahinter

In der Schweiz gilt ein Getränk als alkoholfrei, wenn der Ethanolgehalt 0,5 Volumenprozent nicht übersteigt. Das legt Artikel 2 der Verordnung des EDI über Getränke fest. Artikel 67 beschreibt zwei Wege: Entweder wird dem Bier der Alkohol entzogen. Oder die Gärung wird so gelenkt, dass kein Alkohol entsteht.

• Gestoppte Gärung: Die Gärung wird früh durch Kühlung oder Abtrennung der Hefe beendet. Eine Variante ist das Kaltkontaktverfahren bei etwa null bis zwei Grad.
• Maltosenegative Hefen: Diese Stämme verwerten die Hauptzucker der Würze nicht und bilden kaum Ethanol. Eine Übersichtsarbeit von 2026 ordnet sie zusammen mit Milchsäurebakterien dem biologischen Weg zu.⁶
• Vakuumdestillation: Bei niedrigem Druck verdampft Ethanol schon bei etwa dreissig bis vierzig Grad. Aromastoffe werden meist getrennt aufgefangen und zurückgeführt.
• Membranverfahren: Umkehrosmose, Nanofiltration und Dialyse trennen Ethanol bei Umgebungstemperatur ab. In einer Versuchsreihe an hellem Lagerbier bei fünfzehn Grad war der Transmembrandruck der massgebliche Faktor. Der geprüfte Optimalwert lag bei dreissig bar.⁷

Beide Wege haben verfahrenstechnische Grenzen. Für den biologischen Weg nennt die genannte Übersichtsarbeit zwei offene Punkte. Das sind die Robustheit in gehopfter Würze und die Kontrolle von Fehlaromen.⁶

Reinheitsgebot 1516 und die Schweizer Brautradition

Am 23. April 1516 verabschiedeten die Herzöge Wilhelm IV. und Ludwig X. auf dem Landtag zu Ingolstadt eine bayerische Landesordnung. Im Abschnitt zur Gewerbeordnung stand der später berühmte Satz. Zu Bier dürfe nichts anderes als Gerste, Hopfen und Wasser verwendet werden. Der Text regelte zugleich Höchstpreise, etwa einen Münchner Pfennig je Mass Winterbier.

Zwei Punkte werden häufig übersehen: Erstens fehlt die Hefe in der Aufzählung, weil ihre Rolle damals unbekannt war. Zweitens war die Vorschrift auch Rohstoffpolitik. Weizen und Roggen sollten den Bäckern vorbehalten bleiben. Der Begriff Reinheitsgebot ist deutlich jünger als der Text.

In der Schweiz galt diese Ordnung nie. Die Getränkeverordnung lässt in Artikel 63 ausdrücklich weitere Zutaten zu. Prägend war hier ein anderer Umstand. Von 1935 bis 1991 bestand eine Branchenkonvention des Schweizerischen Bierbrauervereins, die Gebiete, Preise, Flaschengrössen und Werbung regelte. Nach ihrem Auslaufen veränderte sich die Struktur der Branche grundlegend.

Der rechtliche Rahmen in der Schweiz

Massgeblich sind die Lebensmittelgesetzgebung und das Biersteuergesetz. Die Verordnung des EDI über Getränke teilt Bier in Artikel 65 nach dem Stammwürzegehalt in Massenprozent ein. Leichtbier liegt unter 10,0, Lagerbier ab 10,0, Spezialbier ab 11,5 und Starkbier ab 14,0. Ab mehr als 0,5 Volumenprozent Alkohol gilt ein Getränk nach Artikel 61 als alkoholisch.

Das Biersteuergesetz bemisst die Steuer je Hektoliter nach Grad Plato. Artikel 11 nennt drei Ansätze. Sie betragen 16.88, 25.32 und 33.76 Franken, gestaffelt bei 10,0 und 14,0 Grad Plato. Bier mit höchstens 0,5 Volumenprozent Alkohol wird nicht besteuert. Kleinbrauereien unter 55'000 Hektolitern erhalten nach Artikel 14 eine Ermässigung.

Eine verbreitete Annahme trifft dagegen nicht zu. Bier untersteht nicht dem Alkoholgesetz. Dessen Artikel 2 Absatz 2 nimmt reine Gärungserzeugnisse bis 15 Volumenprozent ausdrücklich aus. Die Werbebeschränkung in Artikel 42b gilt daher nur für gebrannte Wasser, also Spirituosen. Für Bier greifen stattdessen die Artikel 42 und 43 der Lebensmittel- und Gebrauchsgegenständeverordnung. Sie verbieten jede Werbung für alkoholische Getränke, die sich speziell an Jugendliche unter 18 Jahren richtet.

Steckbrief

Was die Forschung untersucht

Ein wiederkehrendes Thema ist die Rohstoffbasis, und eine Übersichtsarbeit von 2026 untersucht, wie Rohstoffe die Bildung von Aromastoffen prägen. Als offene Punkte nennt sie lange Gärzyklen und die Stabilität des Aromaprofils.⁸ Ein zweites Feld sind die Nebenströme. In grossen Mengen fallen Treber und Hefe an. Als Rohstoffquelle werden sie geprüft. Dazu zählt die Züchtung von Braugerste, deren junge Blätter als Gerstengras bezeichnet werden.

Häufige Fragen

Welche vier Zutaten braucht Bier?

Wasser, Getreidemalz, Hopfen und Hefe. Über seine Ionen bestimmt Wasser den pH-Wert. Malz liefert Stärke und Enzyme, Hopfen die Bitterstoffe und Aromaöle, und Hefe wandelt die Zucker in Ethanol und Kohlendioxid um. Die Getränkeverordnung lässt in Artikel 63 auch weitere Zutaten zu.

Was geschieht beim Maischen?

Die Stärke des Malzes wird enzymatisch in lösliche Zucker zerlegt. Ab etwa sechzig Grad verkleistert sie. So wird sie zugänglich. Die Beta-Amylase spaltet vom Kettenende her Maltose ab, die Alpha-Amylase zerschneidet die Ketten im Innern. Temperatur und Haltezeit steuern, wie viel vergärbarer Zucker entsteht.

Worin unterscheiden sich obergärige und untergärige Biere?

In der Hefeart und der Gärtemperatur: Mit Saccharomyces cerevisiae entstehen obergärige Biere bei etwa fünfzehn bis vierundzwanzig Grad. Untergärige entstehen mit Saccharomyces pastorianus bei vier bis zwölf Grad. Diese Art ist ein Hybrid aus S. cerevisiae und der Wildart S. eubayanus.³

Was bedeutet IBU?

IBU steht für International Bitterness Unit. Beschrieben wird damit die messbare Bittere. Bei 275 Nanometern wird sie photometrisch bestimmt, nach Extraktion in Isooctan. Eine Einheit entspricht etwa einem Milligramm Iso-Alphasäure je Liter, die beim Würzekochen aus den Alphasäuren des Hopfens entsteht.

Wie wird alkoholfreies Bier hergestellt?

Auf zwei Wegen. Entweder entsteht von vornherein kaum Alkohol, etwa durch gestoppte Gärung oder maltosenegative Hefen.⁶ Oder der Alkohol wird nachträglich entzogen. Dafür dienen Vakuumdestillation und Membranverfahren wie die Umkehrosmose.⁷ Die Grenze liegt bei 0,5 Volumenprozent.

Gilt das Reinheitsgebot von 1516 in der Schweiz?

Nein. Der Text stammt aus der bayerischen Landesordnung vom 23. April 1516 und war territoriales Recht. Die Verordnung des EDI über Getränke lässt in Artikel 63 weitere Zutaten zu. Die Hefe fehlt im historischen Text, weil ihre Rolle damals unbekannt war.

Quellen

1. Laus A., Zarnkow M., Gastl M., Jacob F.: Review on Recent Advances and Novel Approaches in Milling and Mashing. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 2025; 24(5): e70239. DOI: 10.1111/1541-4337.70239 · PMID: 40778599
2. Mikyška A., Štěrba K.: Effect of Wort Boiling System and Hopping Regime on Wort and Beer Stale-Flavor Aldehydes. Foods 2023; 12(16): 3111. DOI: 10.3390/foods12163111 · PMID: 37628110
3. Pérez A., Hernandez-Montelongo J., Lopes C. et al.: Revealing the ancient origins of blonde beers: Phylogeography and phylogenetics of cryotolerant fermentative yeast Saccharomyces eubayanus from pre-Hispanic pottery in Northwestern Patagonia, Argentina. PLOS ONE 2025; 20(4): e0319938. DOI: 10.1371/journal.pone.0319938 · PMID: 40215441
4. Faz-Cortez O., García-García J., Herrera-Gamboa J. et al.: Maltose and Maltotriose Transporters in Brewer's Saccharomyces Yeasts: Polymorphic and Key Residues in Their Activity. International Journal of Molecular Sciences 2025; 26(13): 5943. DOI: 10.3390/ijms26135943 · PMID: 40649723
5. Klimczak K., Cioch-Skoneczny M., Duda-Chodak A.: Effects of Dry-Hopping on Beer Chemistry and Sensory Properties – A Review. Molecules 2023; 28(18): 6648. DOI: 10.3390/molecules28186648 · PMID: 37764422
6. Yabacı Karaoğlan S., Dostálek P.: Application of unconventional microorganisms for the production of non-alcoholic beer. Frontiers in Microbiology 2026; 17: 1830878. DOI: 10.3389/fmicb.2026.1830878 · PMID: 42254518
7. Varga Á., Bihari-Lucena E., Galambos I. et al.: Experimental Study and Modeling of Beer Dealcoholization via Reverse Osmosis. Membranes 2023; 13(3): 329. DOI: 10.3390/membranes13030329 · PMID: 36984716
8. Xu Y., Zhao X., Zhang L. et al.: Research Progress on Raw Materials, Adjuncts, and Flavor Formation in Craft Beer. Foods 2026; 15(8): 1358. DOI: 10.3390/foods15081358 · PMID: 42073246