Wie man Erdnüsse und Pfefferkörner zum Tanzen bringt

Im Leitungswasser (links) sinken Pfefferkörner zu Boden, im Mineralwasser (rechts) tanzen sie . Bild: Open Science - Lebenswissenschaften im Dialog

In prickelnden Getränken wie Mineralwasser oder Bier können Erdnüsse und Pfefferkörner zum Tanzen gebracht werden. Wie das funktioniert und welche technischen Anwendungen dieses Phänomen hat, berichten die bESSERwisser.

In argentinischen Bars kann es passieren, dass einem der/die Barkeeper:in ein paar Erdnüsse ins Bier schmeißt. Der Grund dafür ist nicht etwa, dass diese Kombination eine Delikatesse ist. Nein, das Ganze dient der Unterhaltung! Denn die Nüsse sinken zwar erst einmal im Bier, fangen dann aber allmählich an zu „tanzen“.

Gasbläschen als Tanzlehrer:in

Die Erdnüsse im Bier tanzen nicht von alleine, sie bekommen dafür Hilfe von den Gasbläschen. Das Gas Kohlenstoffdioxid (CO₂) ist generell in prickelnden Getränken in Form von Kohlensäure enthalten und gibt ihnen ihre spritzige Eigenschaft.

Das Gas bildet am Glas und an den Erdnüssen Bläschen, die mit der Zeit an die Wasseroberfläche aufsteigen. Die Gasbläschen bilden sich bevorzugt an den Erdnüssen. Sammeln sich genug Gasbläschen an einer Erdnuss, wird diese vom Gas mithilfe des Auftriebs nach oben bewegt. An der Wasseroberfläche angekommen, lösen sich die Bläschen von den Erdnüssen, und das Gas wird an die Luft abgegeben. Die Erdnüsse, die jetzt keinen Auftrieb mehr von den Gasbläschen bekommen, sinken wieder, und der Tanz beginnt von neuem.

Prinzip auch für Wissenschaft interessant

Auch Luiz Pereira, ein aus Brasilien stammender Forscher der Ludwig-Maximilians-Universität München, war vom Schauspiel der tanzenden Erdnüsse fasziniert. Der Mineraloge und sein Team untersuchten daher im Detail, wie sich geschälte und geröstete Erdnüsse in einem Bierglas verhalten.

In ihrem „Bier-Gas-Erdnuss-System“, wie sie es nannten, konnten die Wissenschaftler:innen fünf physikalische Phänomene identifizieren, die dem Tanz zugrunde liegen [1]:

1.  Gasbläschen bilden sich bevorzugt an der Oberfläche an den Rundungen der Erdnüsse (nicht am Glas)
2.  Erdnüsse, die von Gasbläschen umhüllt sind, steigen im Getränk auf
3. An der Wasseroberfläche platzen die Gasbläschen, das begünstigt die Rotation/Umlagerung der Erdnüsse
4. Erdnüsse mit wenigen oder keinen Bläschen sinken
5. Die Erdnüsse „tanzen“ so lange, bis nicht mehr ausreichend Gas im Getränk vorhanden ist. Dies kann bei einem Bier bis zu zwei Stunden dauern.

Die Forscher:innen analysierten diese Phänomene dann mathematisch und physikalisch und beschrieben sie. Dabei fanden sie unter anderem heraus, dass die Bläschen für das Tanzspektakel nicht zu groß werden dürfen und dafür einen Radius von 1,3 Millimetern ideal ist.

Die Arbeit des Forscher:innenteams ist aber nicht nur unterhaltsame Spielerei: Die Erkenntnisse aus der Erforschung dieses einfachen Systems könnten auch für technische Anwendungen von Interesse sein. So etwa kann das neu gewonnene Wissen laut Pereira zukünftig vielleicht bei der Erforschung von sprudelndem Magma in der Erdkruste angewandt werden oder bei der Förderung von Mineralien helfen. Mithilfe des bei den tanzenden Erdnüssen beobachteten Effekts wird bereits Eisen aus einem Mineraliengemisch herausgelöst [2].

Pfefferkörner daheim zum Tanzen bringen

Um das Schauspiel der tanzenden Erdnüsse in Bier zu erleben, muss man nicht extra nach Argentinien reisen, man kann es ganz einfach zuhause nachstellen. Nach demselben Prinzip können auch Pfefferkörnern in Mineralwasser zum Tanzen gebracht werden. Probieren Sie es aus!

Für dieses kleine Experiment benötigen Sie:

• Pfefferkörner
• Mineralwasser (prickelnd)
• Leitungswasser
• 2 hohe Gläser

Füllen Sie das Leitungswasser und das Mineralwasser in die hohen Gläser. Geben Sie jedem Glas ca. 30-40 Pfefferkörner zu – diese sinken zunächst ab. Im Leitungswasser passiert nichts weiter. Im Mineralwasser jedoch fangen manche Pfefferkörner an zu „tanzen“ – sie steigen auf und sinken ab und wiederholen diesen „Tanz“.

Sollten die Pfefferkörner oder Erdnüsse in Ihrem Experiment nicht tanzen wollen, kann das unterschiedliche Gründe haben. Zum einen kann es am Getränk liegen. Wenn diesen schon länger offen ist, kann es sein, dass ein Teil des Gases schon entwichen ist. Bei zu wenig Gas haben die Körner dann nicht genug Auftrieb.

Bei zu wenig Pfefferkörnern oder Erdnüssen kann es passieren, dass diese an die Oberfläche steigen, aber nicht wieder absinken. In diesem Fall bilden sich neue Gasbläschen gleich schnell wie die alten platzen. Sind wiederum zu viele Pfefferkörner oder Erdnüsse im prickelnden Getränk, können sich nicht an allen schnell genug neue Gasbläschen bilden. So sinken manche zu Boden, bevor sie genug Bläschen haben um wieder aufzusteigen.

Noch nicht genug von den tanzenden Pfefferkörnern und Erdnüssen und vom Experimentieren? Kein Problem, das Experiment kann noch beliebig erweitert werden. Testen Sie beispielsweise: Macht es einen Unterschied, ob die Erdnüsse gesalzen sind oder nicht? Kann man auch andere Getränke verwenden? Sind Pfefferkörner und Erdnüsse durch etwas anderes ersetzbar? Was funktioniert, was nicht? Probieren Sie es aus und lassen Sie uns in den Kommentaren an Ihren Erfahrungen teilhaben!

Quellen:

[1] Pereira L., Wadsworth FB, Vasseur J., Schmid M., Thivet S., Nuernberg RB and Dingwell DB: The physics of dancing peanuts in beerR (2023). Soc. open sci.10230376230376; http://doi.org/10.1098/rsos.230376

[2] scienceORF.at: Warum Erdnüsse im Bier tanzen, vom 14.06.2023