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Ein selbstkühlendes Bierfass ist ein Bierfass, das sich mittels Verdampfungskühlung selbst kühlt.

Aufbau eines selbstkühlenden Bierfasses

Funktionsprinzip

In einem speziellen Bierfass ist die mit Bier gefüllte Fassblase (A) von einer saugfähigen Schicht umgeben, z. B. Watte (B), die mit Wasser getränkt ist. Um diese Schicht herum befindet sich eine zweite Schicht (C), die ein aktiviertes Zeolith bzw. Molekularsieb enthält. Die Schichten (B) und (C) sind evakuiert. Schicht (B) hat aber mindestens noch einen Druck, der in etwa dem Dampfdruck von Wasser entspricht, es muss ja in flüssiger Form vorliegen. Schicht (C) soll so gut evakuiert sein wie möglich.

Wird nun durch Öffnen eines Ventils eine Verbindung zwischen (B) und (C) geschaffen, sinkt der Druck in (B) schlagartig ab (Druckausgleich), dadurch sinkt er unter den Dampfdruck von Wasser, worauf dieses aus (B) verdampft. Der entstandene Wasserdampf wird vom Zeolith in (C) wieder adsorbiert, dadurch kann sich nicht sofort ein Gleichgewicht einstellen und der Druck bleibt unter dem Dampfdruck des Wassers, was weiteres Verdampfen ermöglicht. Da Wasserdampf etwa ein tausendmal größeres Volumen als Wasser besitzt, muss ein große Menge absorbiert werden um genügend Abdampfung für einen effektiven Kühleffekt zu haben. Während der Zeolith den Wasserdampf bindet (adsorbiert), erwärmt er sich, somit ist direkt spürbar von wo nach wo die Energie (von (B) nach (C)) transportiert wird. Die Energie, die das Wasser benötigt, um von der Flüssig- in die Dampfphase überzutreten, muss dem Bier innerhalb der Fassblase (A) in Form von Wärme entzogen werden (also von (A) nach (B)), denn nur hier besteht ein ausreichender Wärmekontakt, der Zeolith der sich erwärmt ist davon thermisch isoliert. Der Effekt ist stark genug, dass ein Teil des Wassers in (B) sogar gefrieren kann.

Durch ein Erhitzen des Fasses in der Brauerei ist der Vorgang reversibel, da Molekularsiebe bei höheren Temperaturen den gebundenen Stoff (hier Wasser) schlechter halten können als bei tiefen Temperaturen. Das Erhitzen darf allerdings nicht zu schnell geschehen, da ansonsten das Molekularsieb zu stark altert oder vollständig zerstört wird. Danach kann Schicht (B) wieder mit Wasser versorgt, (B) leicht und (C) gut evakuiert werden, wodurch das wieder mit Bier befüllte Fass (A) dann erneut durch Umlegen eines Hebels gekühlt werden kann.