Der Alkoholgehalt oder Alkoholgrad ist der Anteil des reinen Alkohols (d. h.
Ethanols) an der Gesamtmenge eines Gemisches. Er wird bei Alkohol-Wasser-Mischungen oder Alkoholerzeugnissen als Volumenkonzentration reinen Alkohols bei 20 Grad Celsius (§ 2 Abs. 4 der Alkoholsteuerverordnung) meist in Volumenprozent (abgekürztes Einheitenzeichen: % Vol. oder Vol.-%) angegeben, frühere Einheiten waren das Grad Stoppani, das Grad Tralles, das Grad Gay-Lussac und das Grad Sikes. Da Alkohol eine wesentlich geringere Dichte als Wasser besitzt, ist die Volumenprozentzahl höher als die Gewichtsprozentzahl. Die Bestimmung des Alkoholgehalts nennt man Alkoholometrie.
Der Alkoholgehalt in Getränken muss in der Europäischen Union gemäß Anhang XII der EU-Lebensmittel-Informationsverordnung (LMIV), in Deutschland zuvor nach § 7b der Lebensmittel-Kennzeichnungsverordnung (LMKV), als Volumenprozent mit höchstens einer Dezimalstelle, gefolgt von „% vol“ angegeben sein; der Prozentzahl darf „Alkohol“ oder „Alk.“ vorangestellt werden. Statt „Alk.“ sah die LKMV „alc.“ vor, um diese Möglichkeit wurde die LMIV durch eine Berichtigung vom 18. November 2011 erweitert. Der tatsächliche Alkoholgehalt darf dabei folgende Abweichungen aufweisen (Anlage XII LMIV):
Die bloße Forderung, „Volumenprozent“ anzugeben, lässt allerdings noch unbestimmt, ob die Volumenkonzentration oder der Volumenanteil (oder gar das Volumenverhältnis) anzugeben ist, vgl. #Beispiele für alternative Gehaltsangaben.
Getränk | Alkoholgehalt in Volumenprozent |
---|---|
Alkoholfreies Bier | 0–0,5 |
Leichtbier | 2,0–3,2 |
4,5–5,4 | |
Vollbier | 4,3–5,7 |
Bockbier | 5–12 |
Burgunder, Bordeaux | 10–14,5 |
Champagner, Sekt | 10–12,8 |
Wermut | 14,5–21,9 |
Sherry, Portwein, Samos | 15–22 |
Weinbrand | 36–45 |
Likör | 15–55 |
Rum | 37,5–80 |
Alle Gehaltsgrößen, die den Volumenbegriff enthalten, sind temperaturabhängig. Zu einer eindeutigen Angabe von Konzentrationen, Volumenanteilen und Volumenverhältnissen gehört daher auch die Nennung der zugehörigen Temperatur. Bei alkoholischen Getränken betrifft dies die Volumina des enthaltenen Ethanols, des enthaltenen Wassers und des Getränks als Mischung. Die Verordnungen schreiben vor, dass der Alkoholgehalt bei 20 °C zu bestimmen ist. Dies deutet an („deutet an“ deutet hier an, dass die Texte unklar formuliert sind und gewisse Interpretationsspielräume bieten), dass etwa die Angabe Ein Liter des Getränks enthält 40 %, also 400 Milliliter (= 40 cl) Alkohol so zu verstehen ist: Bei 20 °C enthält ein Liter des Getränks eine Stoffmenge oder Masse Alkohol, die bei ebenfalls 20 °C ein Volumen von 400 Milliliter einnehmen würde. Relevanz der Temperaturangabe wird unter #Beispiele für alternative Gehaltsangaben demonstriert/diskutiert. – Praktisch wohl noch wichtiger ist, dass die direkte Bestimmung des Alkoholgehalts einer Probe durch vollständiges „Herausfiltern“ (Destillieren) und anschließendes Vermessen des Alkohols viel zu aufwändig wäre. Stattdessen macht man sich zunutze, dass die Dichte einer wässrigen Ethanollösung umso geringer ist, je höher ihr Ethanolgehalt ist, bestimmt die Dichte des Gemischs etwa einfach anhand dessen, wie tief ein Probekörper in das Gemisch einsinkt (archimedisches Prinzip), und schließt aus dem Messergebnis auf den Alkoholgehalt. Die Beziehung zwischen Gemischdichte und Alkoholgehalt hängt jedoch ebenfalls von der Temperatur des Gemischs ab. Manche Messgeräte sind mit einer Skale versehen, die den Alkoholgehalt des Gemischs direkt anzeigt, korrekt aber nur bei einer bestimmten Temperatur. Die Vorschriften geben also an, dass für die Bestimmung des Alkoholgehalts solche Instrumente verwendet werden müssen, die auf eine korrekte Anzeige bei 20 °C Gemischtemperatur geeicht sind.
Die Artikel DIN 1310 und Gehaltsangabe bieten neben „Teilvolumen zu Gesamtvolumen“ (Volumenkonzentration) mindestens 12 weitere Möglichkeiten an, den Alkoholgehalt einer Flüssigkeit anzugeben. In der medizinischen Forschung und Praxis zum Konsum alkoholischer Getränke werden von ihnen noch Massenkonzentration – etwa g/l – oder Massenanteil – etwa g/kg – verwendet.
§ 2 Abs. 4 der Alkoholsteuerverordnung erlaubt neben der Angabe der Volumenkonzentration bei 20 °C die Angabe „als Massengehalt in Masseprozent“. Wegen „-prozent“ kann nicht „Massenkonzentration“ gemeint sein, die veraltete Ausdrucksweise „Masseprozent“ deutet darauf hin, dass der bereits genannte Massenanteil und nicht „Massenverhältnis“ gemeint ist. (Der Text entstammt § 3 der Branntweinsteuerverordnung.)
Umrechnung einer Volumenkonzentration σ bei 20 °C in die Massenkonzentration β bei 20 °C (siehe dort) erfolgt simplerweise durch Multiplikation mit der Dichte ρ ≈ 0,7893 g · cm−3 von Alkohol bei 20 °C: β = σ · ρ. In Anbetracht der gesetzlich erlaubten Ungenauigkeit der Volumenprozent-Angabe bei alkoholischen Getränken ist es sinnvoll, mit 0,8 statt 0,789… zu rechnen, also mit 800 g/l. Für ein Bier mit 5 Volumenprozent Alkohol, d. h. einer Alkohol-Volumenkonzentration von 0,05 erhält man so etwa 40 g/l; bei Wodka mit 40 % vol ergeben sich etwa 320 g/l.
Durch Addition der mit den Volumina gewichteten Massenkonzentrationen an einem Tag/Abend von einer Person konsumierter alkoholischer Getränke lässt sich die aufgenommene Alkoholmenge und damit nach der Widmark-Formel die (maximale) Blutalkoholkonzentration („Promille“) recht einfach errechnen. Beispielsweise sind in zwei Halben Bier à 40 g/l und einem Viertele Rotwein à 100 g/l (12,5 % vol) zusammen 40 +100/4 = 65 g Alkohol enthalten. Ein 80 kg schwerer Mann kann damit auf ‰ kommen. Weiter wird die so ermittelte durchschnittliche täglich aufgenommene Alkoholmenge zur Beurteilung gesundheitlicher Folgen regelmäßigen Alkoholkonsums („Risikoklassen“, Krebsrisiko, …) herangezogen. Sind 20 bis 25 g Alkohol täglich kritisch (Männer), so sollte man abends nicht mehr als zwei kleine Pils oder einen Viertelliter Wein trinken.
Der Massenanteil w errechnet sich theoretisch aus der Massenkonzentration β, indem man β durch die Dichte ρm der Gesamtflüssigkeit bei 20 °C dividiert:
ρm hängt allerdings nicht nur von der Temperatur, sondern (im Falle des Gemischs mit Wasser) wegen der Volumenkontraktion auch vom Alkoholgehalt selbst ab (der umgekehrt aus ρm bestimmt werden kann) und ist aus einer Tabelle empirisch ermittelter Werte zu gewinnen. Ursprünglich liegt aber nur eine Tabelle vor, die von Massenanteilen ausgeht (Osborne et al., #Literatur), womit nur die zu w gehörige Volumenkonzentration durch σ = w ·ρm/ρ berechnet werden kann und in der anderen Richtung „gesucht“ werden muss. Das Österreichische Arzneibuch bietet direkt eine Gegenüberstellung von Massenanteilen und zugehörigen Volumenkonzentrationen bei 20 °C (#Weblinks). – Als Vorteil steht dieser Schwierigkeit gegenüber, dass der Massenanteil nicht von den Volumina und der Temperatur abhängt und auch nicht von der Volumenkontraktion berührt wird (diese kommt nur bei der Beziehung zu Konzentrationen ins Spiel). Die #Beispiele für alternative Gehaltsangaben geben auch Entsprechungen einiger Massenanteile und Volumenkonzentrationen samt zusammenfassender Betrachtung an.
In den USA ist zusätzlich noch die alte englische Maßeinheit Proof gebräuchlich, ein Degree Proof entspricht einem halben Volumensprozent. Allerdings sind Hersteller von Spirituosen nach Artikel 27 des Code of Federal Regulations angewiesen, den Alkoholgehalt als Volumenanteil zu deklarieren.
Angaben mit „Proof“ gibt es auch in Großbritannien, deren Bedeutung ist aber komplexer – siehe dort.
Die folgende Tabelle stellt einige Massenanteile, Volumenkonzentrationen bei verschiedenen Temperaturen und Volumenanteile von Ethanol in Ethanol-Wasser-Gemischen bei 20 °C, angegeben in Prozent, einander gegenüber.
Massen- anteil | Volumenkonzentration bei | Volumen- anteil bei 20 °C | Beispielprodukt | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
10 °C | 15 °C | 20 °C | 25 °C | 30 °C | 40 °C | |||
2 | 2,50 | 2,51 | 2,52 | 2,53 | 2,54 | 2,56 | 2,52 | Leichtbier |
4 | 4,98 | 5,00 | 5,02 | 5,04 | 5,06 | 5,10 | 5,00 | Vollbier |
10 | 12,33 | 12,39 | 12,44 | 12,49 | 12,54 | 12,63 | 12,32 | Rotwein |
12 | 14,76 | 14,82 | 14,88 | 14,94 | 15,00 | 15,10 | 14,71 | Untergrenze Spirituosen |
16 | 19,59 | 19,67 | 19,74 | 19,81 | 19,88 | 20,00 | 19,41 | Portwein |
33 | 39,50 | 39,58 | 39,66 | 39,73 | 39,81 | 39,95 | 38,38 | Wodka |
47 | 54,67 | 54,74 | 54,80 | 54,87 | 54,93 | 55,05 | 52,86 | Chartreuse Verte (Likör) |
73 | 79,50 | 79,54 | 79,58 | 79,61 | 79,65 | 79,71 | 77,37 | Stroh Original (Rum) |
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