Holzfass-Konservierung

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Barriquekeller

Die Konservierung von Holzfässern stellt ein aktuelles Problem in der Kellerwirtschaft dar, besonders in Zeiten, in denen der Trend zur Schwefelreduzierung während der Weinbereitung geht. Es müssen Alternativen gefunden werden, um das seit jeher gängige Verfahren der Nasskonservierung mit Schwefelwasser oder des Ausbrennens zu ersetzen.

Probleme bei der Holzfasskonservierung

Bei der Konservierung sind die porösen Oberflächen von Holzfässern besonders kritisch, da sie nicht wie Edelstahltanks intensiv mit Lauge oder Dampf behandelt werden können. Außerdem adsorbiert Holz verschiedenste organische und anorganische Verbindungen, was die Auswahl der Reinigungsmittel weiter einschränkt. Hier nur ein Beispiel: Bei der Verwendung chlorhaltiger Reiniger kann es zur Bildung des Korkton verursachenden Stoffs Trichloranisol kommen und somit das ganze Fass unbrauchbar machen. Andererseits muss die Dichtigkeit und die mikrobiologische Belastung des Fasses im Auge behalten werden, was die Lagerung ganz ohne Konservierung unmöglich macht.

Vorreinigung

Die Vorreinigung erfolgt am besten mit einem an den Hochdruckreiniger angeschlossenen dreidimensional rotierender Reinigungskopf, bei dem warmes Wasser jeden Winkel des Fasses erreicht. Weinsteinreste werden chemisch entfernt.

Trockenkonservierung

Die Trockenkonservierung wird besonders bei kurzfristigen Leerständen bis zu 6 Monaten bevorzugt. Das Einbrennen ist alle 6 bis 8 Wochen zu wiederholen. Allerdings sollte bei längerem Leerliegen von über 6 bis 8 Monaten nass konserviert werden! Die im alten Holzfass ausgebauten Weine hatten früher oft eine typische sogenannte Schwefelsäurefirne. Diese entstand durch die lange Trockenkonservierung, wodurch sich im Holz Schwefelsäure und deren Salze anreicherten. Das verlieh dem Wein einen typischen stumpf-strohigen Firnegeschmack.

Nasskonservierung

Bei der besseren modernen Variante der Nasskonservierung wird durch Zugabe von 3 kg Zitronensäure pro 1000 Liter der pH-Wert des Wassers auf pH 2,4 abgesenkt, so dass bereits sehr viel geringere Mengen an SO2 (= Schwefeldioxid) wirksam sind als in ungesäuertem Wasser. Auf eine richtige Durchmischung ist zu achten. In diesen Fällen reichen nach langjährigen Praxiserfahrungen bereits 6 bis 8 g SO2/hl Fassraum aus.

Der SO2-Gehalt des Wassers sollte bei der traditionellen Nasskonservierung ohne Zitronensäure zwischen 25 und 30 g/hl, maximal 50 g/hl liegen. Je länger die Lagerzeit desto höher der Gehalt an SO2. Für 6 Monate reichen ca. 25 g SO2/hl Fassraum. Bei der Nasskonservierung muss penibel regelmäßig beigefüllt werden, da sich ansonsten in der Luftblase im Spundbereich Kahmhefe bilden kann.

Vorteilhaft ist bei diesem Vorgehen, dass kein Austrocknen des Fassholzes erfolgt und ein regelmäßiges Nachbrennen entfällt. Für Keller mit geringer Luftfeuchte ist die Nasskonservierung besonders gut geeignet. Zudem wird bei dieser Methode der Weinstein meist vollständig gelöst. Wird aber über Jahre konserviert, dann wird das Fassholz im Spundbereich mürbe. Bei extrem langer Lagerdauer ist eine Kontrolle des SO2-Gehaltes durch Titration notwendig, weil durch Oxidation H2SO3 (= Schweflige Säure) zu H2SO4 (= Schwefelsäure) wird.

Praxishinweise für Trocken- und Nasskonservierung

  • Bei Trocken- und Nasskonservierung ist eine zweimalige Wasserfüllung vor dem Befüllen mit Wein notwendig, um verbliebene Reste der Schwefligen Säure und des Sulfats zu entfernen.
  • Bei Holzfässern ist nach jeder Behandlung eine Geschmacksprobe im Anschluss an den letzten Wässerungsgang unerlässlich.
  • Beim Entleeren der mit Schwefliger Säure konservierten Fässer muss die Schweflige Säure oxidiert und neutralisiert werden, um Korrosionsschäden in der Kanalisation zu vermeiden.
  • Zur Neutralisation wird das Wasser in eine Bütte gefüllt und dann im ersten Arbeitsschritt für jedes 1 g SO2 1,5 ml einer 30% H2O2 zugegeben und dadurch H2SO3 zu H2SO4 oxidiert.
  • Im zweiten Arbeitsschritt wird je 1 g SO2 1,5 g CaCO3 (= Calciumcarbonat) oder Na2CO3 (= Natriumcarbonat) zugegeben. Es ist Schutzkleidung zu tragen, um Verätzungen zu vermeiden! Bei der Prozedur entsteht Gips (CaSO4), der ausfällt und sich rasch absetzt und rasch verhärtet. Das überstehende Wasser wird in die Kanalisation eingeleitet und der Gips zügig aus der Bütte genommen und dem Kompost zugeführt.


TABELLE 1: Notwendige Schwefelschnitten zum Einbrand von Holzfässern nach Schnittengewicht und Fassvolumen im Vergleich zu gasförmiger SO2.

Fassvolumen Barrique 300 Liter 600 Liter 1.000 Liter 1.200 Liter 1.400 Liter 3.000 bis 7.000 Liter
Bezeichnung Viertelstück Halbstück Fuderfass Stückfass Doppelstück
SO2/hl 4 g 4 g 3 g 2 g 2 g 1 g
SO2/hl-Gas x 15 bis 20 g 25 g 25 g 40 g 40 bis 70 g
3 g Schnitte 2 3 4 5 8 x
5 g Schnitte 1 2 3 3 bis 4 5 4 bis 7
7 g Schnitte 3/4 1,5 2 2 3 bis 4 3 bis 5

Schadorganismen auf Holzfässern

Als Schadorganismen werden immer wieder Hefen der Gattung Brettanomyces bzw. Dekkera diskutiert, die aber in Deutschland bislang nur eine ungeordnete Rolle spielen. Wenn keine gebrauchten Fässer aus Südeuropa zum Einsatz kommen, ist die Verbreitung dieser eher wärmeliebenden Hefe begrenzt. Vielmehr bieten die poröse Struktur des Holzes und die Daubenzwischenräume hervorragende Vorraussetzungen für die Ausbildung von Biofilmen. Darunter versteht man im Allgemeinen eine Ansammlung von teilweise aktiven und teilweise abgestorbenen Mikroorganismen. Dabei schützt eine Schicht der toten Organismen die darunter lebenden, was den Biofilm gegen die meisten chemischen Reinigungsversuche extrem widerstandsfähig macht. Meist hilft mechanische Reinigung am besten, was jedoch in den Poren und Daubenzwischenräumen unmöglich ist. Dadurch erklärt sich die große Herausforderung, wenn Fässer über viele Jahre benutzt werden sollen, gleichzeitig aber das am besten wirksame Biozid, die schwefelige Säure, reduziert werden muss. Eine mögliche Alternative bietet die Behandlung mit Ozon (siehe unten), die laut Herstellerangaben das Fass nicht nur von Keimen befreien, sondern auch geruchsaktive Substanzen reduzieren soll.

Wer bei der Trockenkonservierung mit zu geringer Dosierung oder nicht regelmäßig einbrennt, wird mit Schimmelbefall bestraft. Das weiße Pilzmyzel ist im Anfangsstadium noch relativ problemlos zu entfernen. Der typische Schimmelgeruch ist noch nicht vorhanden und die Stoffwechselprodukte können bei der Reinigung mit entfernt werden.

Schwieriger ist die Behandlung nach dem Auftreten eines grünen Schimmelrasens. Denn in diesem Fall ist der Schimmelpilz bereits in die Tiefe des Holzes, besonders aber in die Fugen zwischen den Dauben eingewachsen und lässt sich nur noch aufwändig entfernen. Das Fassholz ist in diesen Fällen bereits geschädigt. Zuerst muss der grüne Schimmelrasen durch Bürsten oder andere Maßnahmen mechanisch entfernt werden. Im Anschluss wird das Fass mit Fasskalk mehrfach behandelt und im Anschluss gedämpft, gebrüht und bis zur Geschmacksfreiheit gewässert.

Essigstichige oder bakterienverseuchte Fässer werden zunächst mit 12 bis 15 g SO2–Gas/hl für 12 Stunden geschwefelt, dann gewässert und anschließend mit 2%iger Natronlauge gebeizt, um die Essigsäure zu binden.

Kahmhefen, die bevorzugt bei Weinen mit geringen Alkoholgehalten im Bereich der Luftblase oder beim Hohlliegen auftreten, sitzen dagegen nur lose auf der Holzoberfläche. Bei stärkerem Befall muss die Kahmhefe entfernt und das Fass anschließend mit Lauge behandelt werden.

Alternative Verfahren

OENOCAT-30 Barrique Sterilisator

Prinzip des OENOCAT-30

Ozon entsteht in geringen Konzentrationen auf natürlichem Wege durch Sonneneinstrahlung aus dem Luftsauerstoff. Der Luftsterilisator OENOCAT-30 (ANSEROS Klaus Nonnenmacher GmbH, Tübingen) stellt dieses Prinzip nach und erzeugt durch elektrische Entladung Ozon. Laut Herstellerangaben wird zwischen zwei Elektroden an einer Keramikplatte eine hohe Spannung angelegt, was zu einer Oberflächenentladung am Keramikelement führt (siehe Abbildung unten). Durch die hohe Energie kommt es zur Bildung von Ozon und anderen Sauerstoffspezies, die in der Umgebung dann in einer Mischung vorliegen.

Ozon ist ein sehr starkes Oxidationsmittel und äußerst reaktiv, was man sich auch schon seit vielen Jahren in der Lebensmittelindustrie zunutze macht. In der speziellen Weinholzfass-Umgebung könnte es gegen oxidierbare organische Verbindungen wie Fettsäuren und gegen verschiedenste Mikroorganismen eingesetzt werden. Prinzipiell sollte bei der Verwendung darauf geachtet werden, dass Ozon nicht selektiv nur auf Mikroorganismen wirkt, sondern auch bei Menschen Reizungen der Augen und der Lunge, sowie Schwindelgefühl und Hustenreiz verursachen kann. Es sollte daher die Möglichkeit des Lüftens vorhanden sein, außerdem sollte in der näheren Umgebung nicht gearbeitet werden, solange der Ozongenerator offen in Betrieb ist. In geschlossenen Behältern ist der Betrieb unkritisch, solange das Ozon im Behälter verbleibt.

Versuche zum Gerätetest

Versuchsaufbau zur standardisierten Begasung mit Ozon

Am DLR Rheinpfalz wurden in der Abteilung Weinbau & Oenologie Laborversuche zur Tauglichkeit des OENOCAT-30 als alternative Konservierungsmethode durchgeführt. In ersten Versuchsreihen sollte auf einer wissenschaftlichen Basis die generelle Eignung des Geräts zur Sterilisation geprüft werden, wobei dieser Begriff im Weinbereich eigentlich nicht korrekt ist. Man spricht oft von „weinsterilen“ Bedingungen, womit die Abwesenheit von vermehrungsfähigen Hefen, Milchsäure- oder Essigsäurebakterien und Schimmelpilzen gemeint ist. In der Abbildung rechts ist der Versuchsaufbau zur standardisierten Begasung im Labormaßstab dargestellt.

Versuchsdurchführung mit Nährboden

Ergebnisse der Ozonbehandlung auf Standardnährmedium

Die Edelstahl Milchkanne wurde als Versuchsbehältnis ausgewählt, da durch ihre große Öffnung Nährböden einfach eingestellt und herausgeholt werden können. Der direkte Test im Holzfass würde sich hingegen schwierig gestalten, da keine Holzproben entnommen werden können, ohne das Fass zu beschädigen. Dadurch gäbe es auch keine Versuchswiederholung im eigentlichen Sinne. Aus diesem Grund wurde ein System gewählt, das die direkte Ozonbegasung eines definierten Mediums erlaubt und reproduzierbar in Wiederholung durchgeführt werden kann. In die Milchkanne wurden also Nährböden gestellt, die vorher mit einer hochkonzentrierten Hefesuspension (Saccharomyces cerevisiae) bestrichen wurden. Die Hälfte der Petrischalen war offen, bei der anderen Hälfte wurde der Deckel geschlossen, um den direkten Ozonkontakt einzuschränken. Nun wurden bei laufendem Ozongenerator alle 15 Minuten eine offene und eine geschlossene Schale entfernt und in einen Brutschrank gestellt. Die Nährböden wurden dann drei Tage bei 28 °C bebrütet und anschließend ausgewertet. Rechts ist eine solche Versuchsreihe beispielhaft dargestellt.

Versuchsdurchführung mit Holz

Vorbereitung der Holzproben zur Anzucht von Brettanomyces

Da die eigentliche Fragestellung aber auf Holzoberflächen und Fässer abzielte, wurde in einer zweiten Versuchsreihe der Werkstoff Holz als Nährboden benutzt. Dazu wurden getoastete Eichenholz-Staves in zehn Zentimeter lange Stücken geschnitten und in einen Wein eingelegt (siehe Abbildung rechts). Der Wein war nur schwach geschwefelt, leicht restsüß und hatte einen Alkoholgehalt von 12 %vol. Eine Brettanomyces bruxellensis Kultur wurde erst in Nährmedium und später in den Wein überimpft bis anhand der sensorisch wahrnehmbaren flüchtigen Phenole ein Anwachsen dokumentiert werden konnte. Anschließend wurde der belastete Wein auf die Holzstücke gegeben und für weitere drei Monate inokuliert.

Nach diesen drei Monaten war der Wein über den Holzstücken sensorisch sehr stark in Mitleidenschaft gezogen. Er hatte einen stark animalischen Charakter mit sehr hoher flüchtiger Säure entwickelt. Die Holzstücke wurden nun wie oben bei den Nährböden beschrieben, ebenfalls in die Milchkanne gelegt und mit Ozon behandelt. Nach jeweils 30 Minuten wurde ein Holzstück entnommen, in sterile Nährlösung eingelegt und bei 28 °C bebrütet. Eine Eintrübung der Nährlösung durch Mikroorganismen deutet hier auf eine Restkeimbelastung hin.

Versuchsergebnisse

Ergebnisse der Versuche mit Nährboden

Bei den Versuchen mit den Nährböden ist deutlich zu erkennen, dass bei geschlossenem Deckel keine Keimzahlreduzierung erreicht werden kann. Auch bei der offenen Petrischale kann nach 15 Minuten Behandlungsdauer noch kein deutlicher Effekt festgestellt werden. Erst nach 30 Minuten sind die vermehrungsfähigen Hefen signifikant reduziert. Nach 45 Minuten konnte auf der Platte kein Wachstum mehr beobachtet werden. Festzustellen bleibt also, dass bei direktem Kontakt von Ozon mit einer glatten, frei zugänglichen Oberfläche nach einer Stunde (inklusive eines Sicherheitsfaktors) keine vermehrungsfähigen Hefen mehr gefunden werden können. Damit eignet sich der Ozongenerator also auch zur Behandlung von Edelstahltanks, wobei natürlich die Reinigung nicht ersetzt werden kann. Lediglich die biologische Sicherheit wird verbessert. Da die absolute Ozonkonzentration natürlich in kleinen Gebinden wie der hier verwendeten Milchkanne schneller ansteigt als in einem großen Tank, muss die Behandlungsdauer mit zunehmendem Tankvolumen entsprechend verlängert werden.

Ergebnisse der Versuche mit Holz

Die Ergebnisse der Versuchsreihe mit Holz zeigen, dass der Werkstoff Holz deutlich schlechter behandelbar ist als eine glatte Oberfläche. Selbst nach einer Behandlungsdauer von drei Stunden konnte nach der Bebrütungszeit von drei Tagen noch Hefewachstum gezeigt werden. Nachdem der Versuch weiter ausgedehnt wurde, lässt sich festhalten, dass mit dem Werkstoff Holz keine vollständige Entkeimung möglich ist. Auch nach insgesamt sechs Stunden Ozonierung waren noch genügend vermehrungsfähige Mikroorganismen vorhanden, um die Nährlösung einzutrüben. Man muss allerdings festhalten, dass die Keimbelastung unter diesen Versuchsbedingungen extrem hoch war und die Hefen offensichtlich im Holz sehr gründlich angewachsen waren. Fässer mit solchen, vor allem sensorisch auffälligen Eigenschaften würden wahrscheinlich in der Praxis keine Verwendung mehr finden. Außerdem waren die Poren in den gesägten Holzstücken wahrscheinlich größer und tiefer als in einem normalen Fass, das nicht quer zur Faser gesägt ist. Man kann in diesem Versuch also von extremen Bedingungen sprechen. Grundsätzlich hat das System auch bei der Holzbehandlung seine Eignung gezeigt.

Empfehlungen für die Behandlung mit Ozongeneratoren

Die Empfehlung zur Behandlung von Fässern muss folglich sehr stark an der Kontamination orientiert werden. Sind die Fässer extrem belastet, kann trotz einer Behandlung mit Ozon eine Restkontamination bestehen bleiben. Die Beratung und der Verkauf der Ozongeneratoren OENOCAT-30 wird aktuell über den Berater Kirk Bauer abgewickelt (www.kirks-total-wine.de). Auch von dieser Seite gibt es Anwendungsempfehlungen, die zum Teil sehr lange Behandlungen bei stark kontaminierten Fässern vorsehen. Bei neuen Fässern wird nach der Belegung mit Wasser eine Ozonbehandlung von zehn bis zwölf Stunden empfohlen. Gebrauchte Fässer sollen sechs Mal drei Stunden mit jeweils einstündiger Unterbrechung ozoniert werden, stark kontaminierte Fässer sogar zwei Tage am Stück und nach erneuter Reinigung anschließend weitere zwölf Stunden. Diese Empfehlung deckt sich mit den Erkenntnissen aus den hier präsentierten Ergebnissen. Diese legen nahe, dass die vom Vertrieb empfohlenen Behandlungen durchaus ausreichend sind, um die Keimzahl in gebrauchten Fässern so weit zu reduzieren, dass die Behälter weiterhin verwendet werden können. Der Erfolg einer vollständigen Sterilisation variiert sicher stark von Fass zu Fass. Je mehr Verschmutzungen, Ablagerungen und Poren bzw. Risse vorhanden sind, desto besser können sich Mikroorganismen schützen und so dem Ozon entgehen. Die Behandlung kann nur erfolgreich sein, wenn das Ozon die Mikroorganismen direkt erreicht. Die betroffenen Fässer sollten daher vor der Behandlung unbedingt gründlich gereinigt und von Weinstein befreit werden. Ansonsten kann die Ozonierung nicht wie gewünscht wirken.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Ozonbehandlung bei Gärbehältern im Allgemeinen wirksam ist und dabei helfen kann, die biologische Stabilität zu gewährleisten. Ein umfassender Sterilisationseffekt kann allerdings nur bei glatten Oberflächen und gut zugänglichen Bereichen erreicht werden. In grob porösem Holz kann eine Restkeimbelastung auch nach einigen Stunden Behandlung zurück bleiben. Dennoch ist die Behandlung geeignet, die Einsatzmenge von schwefeliger Säure bei der Holzfasskonservierung zu reduzieren. Neben der hier beschriebenen Anwendung kann der OENOCAT-30 auch zur Raumluftbehandlung eingesetzt werden, um beispielsweise das Schimmeln von Holzfässern am Spundloch zu vermeiden. Hierzu liegen keine eigenen Erfahrungswerte vor, es ist jedoch anzunehmen, dass Ozon auch gegen Luftkeime wirkt. Kritisch anzumerken ist aber wieder die gesundheitliche Bedenklichkeit von Ozon, gerade wenn es im ganzen Raum angewendet wird. Der Lösungsansatz des Herstellers ist hier die Verwendung einer Zeitschaltuhr für den Betrieb über Nacht, bzw. ein Schalter an der Tür, mit dem das Gerät ausgeschaltet werden kann, sobald jemand den Raum betritt. Auch wenn die erzeugten Ozonkonzentrationen eher gering sind und der für den Menschen kritische Wert kaum erreicht wird, sollte bei sensiblen Personen mit erhöhter Vorsicht gearbeitet werden.

Bezeichnung von Holzfässern

TABELLE 2: Bezeichnung von Holzfässern und Volumina im Verhältnis zur Oberfläche.

Fassbezeichnung Inhalt in Litern Oberfläche [m2/hl] Fassform
Hektofass 100 1,1 bis 1,6 rund
Ohm (Rheingau) 150 n.b. rund
Ohm (Mosel) 160 n.b. rund
Doppelhekto 200 0,8 bis 1,3 rund
Barrique Bordeaux 225 0,9 bis 1,0 rund
Pièce Burgund 228 0,9 bis 1,0 rund
Viertelstück 300 0,7 bis 0,85 rund, oval
Zulast 480 0,6 bis 0,7 rund
Halbfuder (Mosel) 500 0,6 bis 0,7 rund
Halbstück 600 0,5 bis 0,7 rund, oval
Französisches Tonneau 900 0,6 bis 0,7 rund
Fuder 1.000 0,6 bis 0,66 rund
Stück 1.200 0,4 bis 0,66 rund, oval
Doppelstück 2.400 0,4 rund, oval
Zwei-bis Zehnfuder 2.000 bis 10.000 0,2 bis 0,3 rund, oval
Dreistück, etc. 3.600, ect. 0,22 rund, oval


Herstellung von Holzfässern

Einzelnachweise


Literaturverzeichnis

  • Sommer, S. (2012): Der Luftsterilisator OENOCAT-30; Eine Alternative bei der Holzfasskonservierung? Das Deutsche Weinmagazin 19(20), 34-36
  • Schandelmaier, B. (2013): Das Holzfass richtig konservieren. Abteilung Weinbau & Oenologie (Gruppe Oenologie), Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum Rheinpfalz, Neustadt an der Weinstraße.