Der Flug des Korkens

Ein Überschallstrahl

In einer geschlossenen Flasche beträgt der CO2-Druck bei 20 °C etwa 7,5 bar, bei 30 °C etwa 10,2 bar.¹ Für gasförmiges CO2 wird ein Strahl überschallschnell (unterexpandiert), wenn das Verhältnis von Flaschendruck zu Raumdruck über 1,83 liegt. Beide Flaschen der Studie von 2019 lagen weit darüber.¹

Hochgeschwindigkeitsaufnahmen in Reims hielten das Ergebnis fest. Eine Machscheibe, eine stehende Stoßwelle im Strahl, erschien etwa 580 µs nachdem der Korken die Flasche verlassen hatte, und verschwand etwa 1 ms nach dem Knall. Der Strahl wurde bei Flaschen mit 20 °C nach etwa 750 µs unterschallschnell, bei 30 °C nach etwa 920 µs.¹ Der Korken ist mit etwa 15 m/s viel langsamer als das Gas dahinter.¹

Kalter Nebel und blauer Dunst

Das entweichende Gas dehnt sich so schnell aus, dass es stark abkühlt: auf etwa -89 °C bei einer Flasche mit 20 °C und etwa -95 °C bei einer mit 30 °C.¹ Eine frühere Studie maß das Gas im Flaschenhals zwischen etwa -76 °C (Flasche bei 6 °C) und -89 °C (Flasche bei 20 °C).³

Diese Kälte erzeugt den grauweißen Nebel über dem Flaschenhals. In Flaschen mit 12 °C und 20 °C erschien im Flaschenhals außerdem ein blauer Dunst aus gefrierendem CO2, bei 20 °C etwa 0,8 ms nach dem Knall. In Flaschen, die bei 6 °C gelagert waren, wurde er nie beobachtet.³

Korkengeschwindigkeit und Temperatur

Eine Studie von 2013 filmte Korken mit Infrarotkameras. Sie nennt Korkengeschwindigkeiten von 10-15 m/s und stellte fest, dass die Geschwindigkeit mit der Temperatur des Weins stieg, bei Flaschen von etwa 4 bis 18 °C.² Auch das Volumen des beim Knall entweichenden Gases nahm mit der Temperatur zu.² Nur ein kleiner Teil der freigesetzten Energie, etwa 5 %, ging in die Bewegung des 10 g schweren Korkens.²

Zum Vergleich: 10-15 m/s sind etwa 36-54 km/h.²

Warum das wichtig ist

Druck und Korkengeschwindigkeit steigen beide mit der Temperatur, daher öffnet sich eine gut gekühlte Flasche ruhiger. Das ist die physikalische Grundlage für die Hinweise unter eine Flasche öffnen: zuerst kühlen, von Menschen weg richten und den Korken von Hand herausgleiten lassen. Zu Korken und Agraffe selbst siehe Korken und Agraffe.