Du liebst Kaffee und strebst nach der perfekten Tasse? Dann hast du sicher schon vom Mahlgrad gehört. Aber wie „gut“ eine Mühle wirklich mahlt, hängt von weit mehr ab als nur davon, ob das Pulver fein oder grob ist.
Hier kommt die Partikelgrößenverteilung (Particle Size Distribution = PSD) ins Spiel – ein entscheidender Faktor für die Extraktion und damit für den Geschmack deines Kaffees. In den letzten Jahren haben wir über 70 Kaffeemühlen intensiv getestet und dabei tief in die Welt der Partikelanalyse geblickt. In diesem Beitrag erklären wir dir, was es mit der Partikelverteilung auf sich hat, wie wir sie messen und welche Kennzahlen wirklich wichtig sind.
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Wenn deine Mühle Kaffeebohnen zerkleinert, entsteht nicht nur eine einzige Partikelgrösse, sondern ein ganzes Spektrum – von sehr feinen „Fines“ bis hin zu gröberen „Boulders“. Die Partikelgrößenverteilung beschreibt genau diese Mischung: Wie viele Partikel welcher Größe befinden sich in deinem Mahlgut?
Typischerweise sehen wir bei Mahlgut für Espresso eine sogenannte bimodale Verteilung. Das bedeutet, es gibt meist zwei „Gipfel“ (Peaks) in der Verteilung:
Diese Verteilung ist entscheidend, denn sie beeinflusst maßgeblich, wie das Wasser beim Brühen durch den Kaffee fließt und welche Aromen wie schnell extrahiert werden. Eine ungleichmäßige Verteilung kann zu ungleichmäßiger Extraktion führen – manche Partikel sind dann überextrahiert (bitter), andere unterextrahiert (sauer).
Um objektive und vergleichbare Daten zu erhalten, arbeiten wir eng mit dem Team des Coffee Excellence Centers der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) zusammen. Unsere Messungen folgen einem standardisierten Protokoll:
Aus den Messdaten leiten wir verschiedene Kennzahlen ab. Die drei wichtigsten für die Bewertung einer Mühle sind:
x₅₀ (Median-Partikelgröße): Das ist die mittlere Partikelgröße im statistischen Sinne. Genauer gesagt: 50 % der Partikel sind kleiner als x₅₀ und 50 % größer. Man nennt x₅₀ daher auch den Median oder D50. Er liegt bei Espresso-Mahlungen typischerweise im mehrhundert-Mikrometer-Bereich (z.B. 200–300 µm, je nach Mühle und Einstellung). x₅₀ kann als ungefähres Maß für den „Durchschnitts-Mahlgrad“ gelten – er verschiebt sich nach links (kleinere Werte) wenn wir feiner mahlen, und nach rechts (größere Werte) bei gröberem Mahlgrad. Für die Extraktion bedeutet ein kleiner x₅₀: viel Oberfläche, tendenziell höhere Extraktion (bis hin zu Überextraktion) und langsamerer Durchlauf. Ein größerer x₅₀ ergibt weniger Oberfläche, geringere Extraktion (Risko Unterextraktion) und schnelleren Durchlauf. Wichtig: x₅₀ alleine beschreibt nicht die ganze Verteilung, aber er ist ein guter Startpunkt, um Mahlungen zu vergleichen.
🔎 x50 Kurz und knapp: Der x50-Wert (in Mikrometern, µm) ist der Punkt, an dem 50% des Volumens des Mahlguts aus Partikeln bestehen, die kleiner sind als dieser Wert, und 50% aus Partikeln, die grösser sind. Er repräsentiert die „typische“ Partikelgrösse im Mahlgut.
Hiermit meinen wir den Feinanteil im Mahlgut – konkret den Prozentsatz der Partikel, die kleiner als 100 µm sind. Warum 100 µm? Weil bei vielen Mühlenauswertungen um diese Größe herum ein Minimumpunkt zwischen dem großen Hauptberg und dem „Feinstaub-Hügel“ liegt. Alles links davon bezeichnen wir als Fines. Dieser Wert (oft als Q_<100µm angegeben) sagt also, wie staubig ein Mahlgut ist. Beispiel: 30 % <100 µm heißt, fast ein Drittel der Kaffeepartikel sind feiner als ein menschliches Haar dick ist – das ist schon eine ganze Menge „Kaffeestaub“.
Ein hoher Feinanteil kann den Körper eines Espressos erhöhen (Intensität; weil mehr feine Teilchen in die Tasse geraten), birgt aber auch die Gefahr von Überextraktion und Bitterkeit (die Fines geben sehr schnell Geschmacksstoffe ab und neigen zu Überextraktion). Zudem verstopfen sie Zwischenräume im Puck und erhöhen den Widerstand: Mühlen, die viele Fines produzieren, müssen für Espresso oft gröber eingestellt werden, um noch einen halbwegs durchlaufenden Shot zu bekommen. Umgekehrt können Mühlen, die kaum Fines haben (sogenannt unimodale Verteilungen mit nur einem Gipfel), viel feiner eingestellt werden, ohne dass der Shot versiegt – denn es gibt weniger verstopfende Partikel. Der Feinpeak entscheidet also maßgeblich mit, wie sich ein Mahlgut handhabt und schmeckt: von samtig und dicht (viel Feinstaub) bis klar und leicht (wenig Feinstaub).
🔎 Feinanteil kurz und knapp: Dieser Wert gibt den prozentualen Volumenanteil der Partikel an, die kleiner als 100 Mikrometer sind. Diese sehr feinen Partikel werden oft als „Fines“ bezeichnet und bilden den Feinpeak in der Verteilungskurve. Dieser Peak liegt oft im Bereich von 30-70 µm.
Wenn wir von der Breite des Hauptpeaks sprechen, meinen wir den Größenbereich, in dem 60 % aller groben Partikel (also größer als 100 µm) enthalten sind. Die Fines, also die ganz feinen Partikel unterhalb dieser Schwelle, werden bewusst ausgeklammert. So entsteht ein klarer Blick auf das, was eine Mühle im „Hauptgeschäft“ produziert: die mittleren bis groben Partikel, die maßgeblich den Espresso beeinflussen.
Stellen wir uns diesen Hauptbereich als Berglandschaft ohne Nebel vor: Ist der Hauptgipfel ein enger, klarer Grat, bei dem fast alle Partikel ähnliche Größe haben? Oder ein ausladender Hügel, der von kleinen Hügelketten umgeben ist? Genau das zeigt die 60 % Coarse Peak Width – sie beschreibt, wie eng oder breit sich das Mahlgut im Hauptbereich verteilt.
Ein kleiner Wert bedeutet: Die Partikelgrößen liegen nah beieinander, das Mahlgut ist gleichmäßig. Ein großer Wert heißt: Die Verteilung ist breit gefächert – es gibt sowohl kleinere als auch deutlich größere Partikel rund um den Durchschnitt. Die Folge: Ein Teil des Kaffees extrahiert schneller, ein anderer langsamer – das kann zu geschmacklicher Unruhe führen.
Warum das zählt? Weil eine schmale Verteilung eine gleichmäßigere Extraktion erwarten lässt – mit balancierten, sauberen Aromen. Ist die Verteilung hingegen breit, liegen oft mittelgroße Partikel und grobe Brocken („Boulders“) nebeneinander im Puck. Letztere geben kaum Geschmack ab – sie unterextrahieren, während der Rest schon optimal oder sogar zu weit extrahiert ist. Das Ergebnis: Säure und Bitterkeit stehen unverbunden nebeneinander, die Süße geht verloren.
In unseren Tests mit über 70 Mühlen hat sich gezeigt: Sobald die Hauptwolke breiter als etwa 300 µm wird, schmecken Espressi häufig „verzettelt“ – wenig Struktur, wenig Harmonie. Eine geringere Peak-Breite dagegen ist typisch für moderne Mühlen mit präzisem Schliff und stabiler Ausrichtung. Sie produzieren konstant gutes Mahlgut – die Grundlage für klaren, extraktionsstabilen Espresso.
🔎 Kurz gesagt: Die 60 % Coarse Peak Width misst nicht die Breite bei 60 % der Kurvenhöhe, sondern den Größenbereich, in dem 60 % der groben Partikelmasse enthalten sind. Sie ist ein objektives Maß für die Gleichmäßigkeit des Hauptanteils im Mahlgut – und damit ein Schlüsselindikator für die Qualität der Mühle.
Wenn wir die Ergebnisse der Partikelmessung betrachten, bekommen wir meist zwei Kurven zu sehen: eine inkrementelle und eine kumulative Verteilung. Beide zeigen die gleiche Mahlgutprobe – aber aus zwei verschiedenen Blickwinkeln.
Wichtig: Die X-Achse in beiden Diagrammen – also die Partikelgröße – ist logarithmisch skaliert. Das bedeutet: Der Abstand zwischen 10 µm und 100 µm sieht genauso groß aus wie der Abstand zwischen 100 µm und 1000 µm – obwohl der zweite Bereich zehnmal mehr Größenunterschied umfasst.
Warum ist das wichtig? Weil es unser Auge leicht täuscht:
Kurz gesagt: Die X-Achse ist nicht linear, sondern folgt einer logarithmischen Einteilung – das ist notwendig, um sowohl feine als auch grobe Partikel übersichtlich in einer Grafik darstellen zu können. Aber: Es verändert unser Gefühl für „Fläche“ und „Gewichtung“. Wer die Kurve liest, sollte das im Hinterkopf behalten.
Beispiel einer inkrementellen Verteilung.
Die inkrementelle Verteilung (Incremental Share) sieht aus wie eine kleine Gebirgskette. Sie zeigt, wie viele Partikel in einem bestimmten Größenbereich vorkommen. Die Y-Achse gibt an, welcher Anteil (in Prozent) des gesamten Mahlguts innerhalb eines engen Größenintervalls liegt – zum Beispiel zwischen 240 und 250 µm. Je höher ein Punkt auf der Kurve, desto mehr Partikel sind genau in diesem Bereich unterwegs. Man sieht sofort: Wo steht der höchste „Berg“? Wie viele Fines gibt es? Und wie breit ist das Ganze aufgespannt? Das macht die inkrementelle Verteilung zur visuellen Landkarte des Mahlgrads – sie verrät uns, wo die Mehrheit der Partikel liegt, wie ausgeprägt der Feinpeak ist, und wie homogen oder verstreut das Mahlgut insgesamt wirkt.
Beispiel einer kumulativen Verteilung
Die kumulative Verteilung (Cumulative Share) erzählt dieselbe Geschichte – aber auf eine andere Art. Hier zeigt die Y-Achse, wie viel Prozent des Kaffees bereits erreicht sind, wenn wir alle Partikel bis zu einer bestimmten Größe aufsummieren. Die Kurve beginnt links bei Null und steigt dann stetig an – bis sie rechts bei 100 % endet. Besonders spannend sind die Steigungswechsel: Ein steiler Abschnitt bedeutet, dass in diesem Größenbereich viele Partikel vorhanden sind – dort passiert im Kaffee richtig was. Ein flacher Abschnitt heißt: Hier ist wenig los, nur wenige Partikel bewegen sich in dieser Größenordnung. Man könnte sagen: Die kumulative Kurve zeigt wie schnell der Sack Kaffee voll wird, wenn wir ihn von fein nach grob mit Partikeln füllen.
Jetzt wird es spannend: Wie schlagen sich diese Verteilungs-Eigenschaften in der Tasse nieder? Hier kommen sowohl empirische Erfahrungen als auch wissenschaftliche Erkenntnisse ins Spiel. Zum einen merken geübte Verkoster schnell, wenn ein Espresso zum Beispiel durch zu viele Fines überextrahiert-bitter wirkt oder durch zu grobe Partikel wässrig und sauer bleibt. Zum anderen haben Analysen – etwa von Astrophysiker und Kaffeeforscher Jonathan Gagné – deutlich gezeigt, dass wir beim Dial-in eines Espressos im Grunde den Feinanteil einstellen. In einer Auswertung von 24 Espressomühlen unserer Messreihe fand Gagné heraus, dass verschiedene Mühlen bei optimaler Einstellung erstaunlich ähnliche Fines-Mengen produzieren – unabhängig vom mittleren Partikeldurchmesser. Mit anderen Worten: Baristas drehen am Mahlgrad vor allem so lange, bis die Gesamtmenge an Fines passt, um den gewünschten Durchlauf und Druck zu erzielen.
Eine „fines-freudige“ Mühle muss man also viel gröber stellen (damit nicht zu viele Fines den Puck verstopfen), während man eine „fines-arme“ Mühle sehr fein stellen darf (um überhaupt genug Widerstand im Puck aufzubauen). Dieses Zusammenspiel erklärt, warum z.B. unimodale Mühlen (mit wenig Fines) oft sehr feine Shots benötigen, die dann aber außergewöhnlich klare Geschmacksnoten liefern – man spricht hier gern von “Low-Fines Shots”, die hellere Säuren und florale Noten betonen. Umgekehrt liefern Mühlen mit bewusst etwas mehr Fines oft kräftigere, vollmundigere Espressi mit dickerer Textur – klassisch italienisch mit mehr Bitter-Schokolade-Charakter, aber manchmal eben auch rauer in der Säure. Auch die Breite des Hauptpeaks spiegelt sich im Geschmack wider. Wir stellten in unseren Tests immer wieder fest, dass sehr breite Verteilungen (hohe Main Peak Width) zu komplizierten Geschmackskombinationen: Eine gewisse Unruhe in der Tasse, könnte man sagen, von uns auch als “verzettelt” beschrieben. Ein Teil der Extraktion läuft zu weit (Bitterkeit, manchmal eine metallische Note), ein anderer bleibt zurück (scharfe Säure), und es fällt schwer, einen balancierten Gesamtgeschmack zu erzielen.
Werden die Partikelgrößen hingegen homogener (schmalerer Peak), fügt sich der Geschmack meist harmonischer zusammen – Süße, Säure und Bitterkeit befinden sich im Einklang, nichts sticht unangenehm hervor. Das heißt nicht, dass jede Mühle mit vielen Fines oder breiter Verteilung automatisch schlechten Kaffee macht. Geschmacksurteile hängen von vielen Faktoren ab (Bohnensorte, Röstung, Rezept etc.), und man kann mit Technik viel ausgleichen. Dennoch: Die Trends sind eindeutig. Mühlen, die sehr einheitlich mahlen, werden von vielen Kaffeenerds für ihre klaren, balancierten Shots geschätzt. Mühlen, die mehr Fines produzieren, ergeben oft kräftige, dichte Shots, die aber schwieriger perfekt auszutarieren sind. Hier entscheidet auch der persönliche Geschmack: Einige mögen die schokoladige Wucht eines leicht „dreckigen“ Espresso, andere lieben die transparente Nuanciertheit eines „sauberen“ Espresso – beides kann auf seine Weise exzellent sein. Die Partikelverteilung gibt uns jedoch die wissenschaftlichen Werkzeuge, um solche Charakteristika einer Mühle greifbar zu machen und gezielt damit zu arbeiten.
Natürlich hängen diese drei Werte auch zusammen: Oft erzeugen Mühlen mit vielen Fines (hohem Feinanteil) eine etwas breitere Verteilung und einen größeren x₅₀, weil man sie gröber stellen muss. Umgekehrt haben Mühlen mit wenigen Fines oft einen kleineren x₅₀ (müssen feiner gestellt werden) und einen schmaleren Hauptpeak. Trotzdem lohnt es sich, jede Kenngröße einzeln zu betrachten, um das Gesamtbild zu verstehen.
Die Beschäftigung mit Partikelverteilungen zeigt eindrucksvoll, dass im scheinbar simplen Akt des Kaffeemahlens eine verborgene Welt an Wissenschaft steckt. Für uns Kaffeeliebhaber bedeutet das: Wir können bewusster an die Sache herangehen. Wenn wir verstehen, dass eine Mühle nicht nur „fein“ oder „grob“ mahlt, sondern einen individuellen Fingerabdruck aus Fines, durchschnittlichen Partikeln und vielleicht ein paar Boulders erzeugt, dann können wir unsere Kaffee-Rezepte besser darauf einstellen – oder die Mühlenwahl treffen, die zu unseren Vorlieben passt.
Unterschiedliche Mahlscheiben gleicher Größe mit unterschiedlichen Geometrien wie Schnitt, Vorbrecher, Enge der Schneidekanten verändern die Partikelverteilung ebenfalls sehr stark.
Die Erkenntnisse aus der Partikelanalyse inspirieren dazu, beim nächsten Espresso vielleicht mal genauer hinzuschauen (oder zu schmecken): Schmecke ich Hinweise darauf, dass meine Mühle viele Fines produziert? Ist der Espresso samtig,schwer, vielleicht mit einer gewissen Trockenheit im Nachgeschmack und weniger Klarheit bei den Aromen? Dann könnte das ein Indiz für einen hohen Feinanteil sein.
Oder ist er glasklar in seiner Komplexität und die individuellen Noten des Kaffees stechern heraus - der Körper ist jedoch etwas weniger ausgeprägt und vielleicht saftig und nich schwer und dicht? Dann ist das möglicherweise ein Zeichen für sehr homogene, fines-arme Mahlung.
Letztlich führt uns die Partikelverteilung vor Augen, wie eng Handwerk und Wissenschaft im Kaffee verbunden sind. Die besten Ergebnisse entstehen, wenn wir beides nutzen: die Neugier und Experimentierfreude des Home Baristas und das Wissen aus der Forschung. Unsere Reise durch die Welt der Kaffeepartikel hat gezeigt, dass hinter jeder aromatischen Tasse eine Menge Physik und Statistik stecken – aber keine Sorge: Man muss kein Astrophysiker sein, um davon zu profitieren (auch wenn Leute wie Jonathan Gagné sicherlich helfen!).
Schon ein grundlegendes Verständnis davon, was im Kaffeemehl passiert, kann uns helfen, bewusstere Entscheidungen zu treffen. Sei es die Investition in eine bestimmte Mühle oder das Feintuning unseres Rezepts – wissenschaftliche Messungen wie die Partikelanalyse geben uns eine objektive Grundlage, um den Mythos und die Magie des Espresso ein bisschen besser zu verstehen.
Am Ende geht es um den Geschmack in der Tasse. Die Partikelverteilung ist kein Selbstzweck, sondern ein Schlüssel, der uns hilft, den Geschmack zu enträtseln und zu steuern. Wenn wir also das nächste Mal über „grob“ oder „fein“ sprechen, denken wir daran: Es steckt noch viel mehr dahinter – eine ganze Partikelwelt, die darauf wartet, entdeckt zu werden. Viel Spaß beim weiteren Erforschen und auf dem Weg zum perfekten Kaffee!
Keine Angst, wir spammen dich nicht zu.
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