Weihnachtswissenschaft an der TU Freiberg: Schokoladenfiguren im Härtetest

Coole Weihnachtsmänner und heiße Schokolade – Prof. Dr. Yvonne Joseph und Prof. Dr. Matthias Kröger von der TU Bergakademie Freiberg erklären in ihrer Weihnachtsvorlesung am 13. Dezember von 16 bis 17 Uhr im Julius-Weisbach-Bau die thermischen und mechanische Eigenschaften von Weihnachtshohlkörpern.

Eigentlich beschäftigt sich Prof. Matthias Kröger am Institut für Maschinenelemente, Konstruktion und Fertigung der TU Bergakademie Freiberg mit den Eigenschaften von Stahl. Der Markt zeige aber jedes Jahr wieder, dass zu Weihnachten mehr Schokolade und weniger Stahl gefragt sei. So tauscht er am 13. Dezember einmal die Werkstoffe und testet unter anderem das Bruchverhalten von Schokoladenfiguren unter Zug und Biegung. Dabei zeigen sich im Vergleich zum Stahl nicht weniger komplexe und spannende thermische Eigenschaften.  

Genau wie beim Stahl, haben beispielsweise auch in der Schokolade Kerben einen großen Einfluss auf die Bruchfestigkeit. Und auch die Temperatur spielt eine nicht zu unterschätzende Rolle. Während bei niedrigen Temperaturen die Schokolade eher splittert und spröde bricht, verformt sie sich bei höheren Temperaturen. Dadurch leidet vor allem bei steigende Temperaturen zu Weihnachten die Tragfähigkeit der beliebten Schokoweihnachtsmänner.

Das liegt an der Zusammensetzung:  Schokolade ist ein komplexes Verbundmaterial, das aus Zucker, Kakao-Bestandteilen und gegebenenfalls Milchpulver besteht.  Vor allem die Kakaobutter, als essentieller Schokoladenbestandteil ist hierbei entscheidend. Sie bestimmt über Eigenschaften wie Schmelz¬punkt, Glanz, Härte und Volumen. Das Problem: Kakaobutter kristallisiert je nach Temperatur in sechs verschiedenen Formen. Aber nur eine sorgt für den schönen Glanz, das Knacken beim Brechen und ein zartschmelzendes Gefühl im Mund. Andernfalls schmiert und klebt die Schokolade und zeigt anderes Schmelz- und Bruchverhalten. Prof. Yvonne Joseph, Expertin für Nano- und Sensortechnologie an der TU Freiberg, zeigt in einem Experiment, wie man mit Hilfe des „Temperierens“ den perfekten Zustand erreicht.

Alle Interessierten sind herzlich zur Weihnachtsvorlesung am 13. Dezember eingeladen. Beginn ist 16 Uhr im Julius-Weisbach-Bau (Lampadiusstraße 4). Der Eintritt ist frei.