Technik kurz erklärt Die Entwicklung der Kaffeemaschine

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In unserer Serie „Technik kurz erklärt“ stellen wir regelmäßig Meisterwerke der Konstruktion und besondere Entwicklungen vor. Heute: die Filterkaffeemaschine.

Wir trinken in zu Hause, im Büro, im Café, unterwegs und das auch den ganzen Tag lang: Kaffee ist eines der absoluten Lieblingsgetränke der Deutschen. Nicht verwunderlich, dass ihm mit dem Tag des Kaffees am heutigen 1. Oktober ein Gedenktag gewidmet ist. Wir nehmen das zum Anlass, die Entwicklung der Filterkaffemaschine zu beleuchten.

Warum die Filterkaffeemaschine erfunden wurde

Um 1900 tranken die Menschen Kaffee meist per Perkolator, mit Metall- oder Tuchfiltern oder als „Aufguss“ im Kännchen. Aber alle Verfahren hatten technische Schwächen.

Ein Perkolator ist eine spezielle Kanne u.a. für die Zubereitung von Kaffee, die es bereits seit Anfang des 19. Jahrhunderts gibt. Während der Perkolator in Deutschland kaum noch bekannt ist – abgesehen von der Espressokanne –, ist er insbesondere in den USA sowie in England und den Niederlanden bis heute eine gebräuchliche Methode für die Kaffeezubereitung.

Erfunden hat den Perkolator Benjamin Thompson zwischen 1810 und 1814. Die Erfindung des modernen Kaffeeperkolators geht allerdings auf den Pariser Blechschmied Laurens zurück. Er entwickelte 1819 die erste Kanne, nach deren Prinzip auch heute noch alle Perkolatoren funktionieren.

Wie ein Perkolator funktioniert:

• Im unteren Teil des Perkolators wird Wasser erhitzt, wodurch Dampf und Überdruck entstehen.

• Der heiße Dampf und der Überdruck drücken das Wasser durch ein Steigrohr nach oben.

• Das heiße Wasser tritt am oberen Ende des Steigrohrs aus und läuft über das Kaffeepulver im Filter.

• Das Wasser tropft zurück nach unten in die Kanne, und dieser gesamte Kreislauf wiederholt sich.

Doch ein zu lange dauernder Kreislauf kann den Kaffee bitter machen. Klassische Perkolatoren haben oft keine automatische Abschaltung. Der Kaffee wird kräftiger, je länger das Wasser durchläuft. Es erfordert sorgfältiges Timing, um einen angenehm schmeckenden Kaffee zu erzielen.

Perkolatoren waren zudem teuer, nicht jeder konnte sich ein Gerät leisten. Daher waren auch Metall- und Tuchfilter eine gängige Lösung, um Kaffee zu brühen, doch sie ließen Feinstpartikel durch oder verstopften; der Geschmack schwankte stark, die Reinigung war aufwendig.

Das Bedürfnis nach einem sauberen, reproduzierbaren Brühverfahren mit kontrollierbarer Extraktion ebnete den Weg für den Filterkaffee – erst manuell mit Papier, später elektrisch und automatisiert.

Der erste Durchbruch: Vom Löschpapier zum Thermostaten

Die Dresdnerin Melitta Bentz löste das grundlegende Trennproblem – wie man Heißwasser durch ein Partikelbett leitet, ohne Partikel im Getränk – mit einer simplen Kombination: Sie perforierte den Boden eines Messingbechers und legte Löschpapier aus dem Schulheft ihres Sohnes ein. Das Ergebnis war klarer, weniger bitterer Kaffee – und der Startpunkt einer Standardisierung des Mediums „Filterpapier“.

Technik kurz erklärt

Die Entwicklung des Kaffeefilters

Das kaiserliche Patentamt erteilte ihr am 20. Juni 1908 das Patent auf ihren Rundfilter mit vorgefertigtem Filterpapier. Im Dezember wurde das Unternehmen mit 73 Pfennigen Eigenkapital ins Handelsregister eingetragen.

Die Wigomat – die erste elektrische Filterkaffeemaschine

Der Schritt von „sauber trennen“ zu „reproduzierbar brühen“ gelang mit einer präzise beheizten, elektrischen Tropfmaschine. 1954 patentierte der Schwarzwälder Unternehmer Gottlob Widmann die Wigomat – die erste elektrische Filterkaffeemaschine. Sie adressierte das Kernproblem der Hausgeräte jener Zeit: konstante, nicht siedende Brühwassertemperatur im optimalen Bereich und gleichmäßige Benetzung des Kaffeebetts.

Vereinfachte Funktionsweise einer Wigomat

Das Kernprinzip war nicht das „Verkochen“ des Wassers im Kreislauf (Perkolator), sondern ein einmaliger, temperaturgeführter Durchfluss durch ein Papierfilterbett. Damit traf die Wigomat das, was wir heute als optimale Extraktion bezeichnen: ca. 92 bis 96 °C Wassertemperatur, definierte Kontaktzeit, gleichmäßige Benetzung. Im Gegensatz zu späteren Maschinen, die Wasser periodisch fördern, arbeitet die Wigomat mit einem kontinuierlichen Wasserfluss, was zu einem leiseren Betrieb führt.

• Wasserzufuhr und Erhitzung: Kaltes Wasser aus dem Tank gelangt in ein beheizbares Rohr. Dort wird es erhitzt, wodurch Dampfblasen entstehen und Druck aufgebaut wird.

• Dampfblasenpumpe: Der entstehende Dampf drückt die Wassersäule durch einen Steigschlauch nach oben. Dies geschieht durch eine kontinuierlich arbeitende Dampfblasenpumpe.

• Brühvorgang: Das erhitzte Wasser fließt über den im Filter befindlichen Kaffeefilter mit dem Kaffeemehl.

• Sammeln des Kaffees: Der durch Kaffeepulver und Filter gelaufene Kaffee tropft in die darunter stehende Glaskanne.

• Warmhalteplatte: Eine separate Warmhalteplatte sorgt dafür, dass der fertig gebrühte Kaffee in der Kanne auf der gewünschten Temperatur gehalten wird.

Nach der Wigomat setzte sich das elektrische Durchlaufbrühen in Europa in den 1960ern zügig durch. Konstrukteure verfeinerten Thermostatik, Duschkopfgeometrie, Tropfstopp und die Integration einer Warmhalteplatte.

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