Fermentation neu gedacht: Hefen und Energieeinsparung im Weinkeller

In den letzten Jahrzehnten hat die Weinbranche zunehmend auf ausgewählte Mikroorganismen gesetzt, um die Gärung zuverlässiger und vorhersagbarer zu gestalten.
Diese Entwicklung hat zur Konsistenz und Qualität der Weine beigetragen. Angesichts steigender Erwartungen von Verbrauchern an nachhaltige Produktionsweisen, suchen viele Betriebe nun nach weiteren Ansätzen. Eine bislang wenig beachtete, aber vielversprechende Strategie ist der gezielte Einsatz bestimmter Hefestämme zur Reduzierung des Energieverbrauchs im Keller.

Warum Kühlung so wichtig ist?

Ein großer Teil des Energieverbrauchs im Weinkeller entfällt auf Kühlprozesse. Laut einem kürzlich veröffentlichten Bericht der OIV („Energy Saving in Winemaking – Impact of Alcoholic Fermentation“¹) sind etwa 90 % der Stromkosten eines Weinguts auf Kühlung zurückzuführen – darunter die Temperaturkontrolle während der Gärung, die Kaltstabilisierung und die Lagerung bei niedrigen Temperaturen. Besonders energieintensiv ist die Gärtemperaturregelung, die allein bis zu 45 % des gesamten Energieverbrauchs ausmachen kann.
Da die alkoholische Gärung Wärme erzeugt, erfordert insbesondere die Herstellung von Weiss- und Roséweinen eine präzise Temperaturführung, um Frische und Aromatik zu bewahren. Dies bedeutet eine kontinuierliche Kühlung – ein sehr energieintensiver Prozess.

Kleine Änderungen, große Wirkung

Traditionell wird angenommen, dass niedrigere Gärtemperaturen mehr Aromastoffe erzeugen, insbesondere bei der Weißweinbereitung. Jüngere Studien zeigen jedoch, dass dies nicht pauschal zutrifft. Die optimale Gärtemperatur hängt vom verwendeten Hefestamm und den jeweiligen Gärbedingungen ab.
Der OIV-Bericht verweist auf mehrere Forschungsprojekte, in denen gezeigt wurde, dass bereits moderate Erhöhungen der Gärtemperatur erhebliche Energieeinsparungen ermöglichen – ohne negative Auswirkungen auf die chemische oder sensorische Qualität des Weins:

• Eine Temperaturerhöhung von 15 °C auf 19 °C bei der Gärung eines Chardonnay-Grundweins für Schaumwein führte zu ca. 65 % weniger Energieverbrauch, ohne sensorische oder analytische Unterschiede.²
• Eine Gärtemperatursteigerung von 14 °C auf 19 °C bei Rieslingmost führte zu Energieeinsparungen von bis zu 70 %, ohne Qualitätsverluste.³
• Bei der Gärung von Glera- und Pinot-Grigio-Most konnten bei einer Temperaturanpassung von 15–17 °C auf 19 °C Energieeinsparungen von bis zu 35 % erzielt werden, ebenfalls ohne sensorische oder analytische Einbußen.⁴

Gärtemperatur und Weinaroma

Zahlreiche Studien haben die Auswirkungen der Gärtemperatur auf das Aromaprofil untersucht. Eine Untersuchung in Neuseeland an Sauvignon Blanc kam zu ähnlichen Ergebnissen wie der OIV-Bericht: Es wurden Gärungen bei 12,5 °C und 25 °C verglichen.⁵
Obwohl die chemischen Parameter der Weine sich unterschieden, konnten die sensorischen Prüfer bei 75 % der Probenpaare keinen signifikanten Unterschied feststellen. Bei den restlichen 25% wurde der bei 25°C vergorene Wein sogar als fruchtiger empfunden – unter anderem wegen höherer Konzentrationen des Rebsortenaromas 3SH (3-Sulfanylhexan-1-ol). Die Studie kam zu dem Schluss, dass höhere Gärtemperaturen die Energiekosten senken können, ohne die Weinqualität zu beeinträchtigen.

In der Fachliteratur wird ein Anstieg der Konzentrationen der Rebsorten-Thiole 4MSP (4-Methyl-4-sulfanylpentan-2-on) und 3SH mit steigender Gärtemperatur beschrieben. Für 3SHA (3-Sulfanylhexylacetat), ein Acetat-Thiol, das während der Gärung aus 3SH gebildet wird, sowie für andere Gärungsester, sind die Ergebnisse jedoch uneinheitlich.⁶

Ein Grund dafür liegt im Versuchsaufbau: 3SHA ist flüchtiger als 3SH und 4MSP und kann bei höheren Gärtemperaturen leichter entweichen.

Bei den Estern unterscheidet man hauptsächlich zwischen Ethylestern von Fettsäuren und Acetatestern höherer Alkohole.⁷
Die Konzentrationen der Ethylester hängen stark von der Menge an mittelkettigen Fettsäuren wie Buttersäure, Hexansäure und Octansäure ab – diese wiederum werden durch die Gärbedingungen beeinflusst. Herausfordernde Bedingungen wie niedrige Temperaturen oder geringe Trubgehalte können die Bildung dieser Fettsäuren und damit auch der entsprechenden Ethylester fördern.
Im Gegensatz dazu hängt die Bildung von Acetatestern stärker von der Aktivität bestimmter Enzyme (z. B. Atf1p) und weniger von der Konzentration der Substrate ab.

ZYMAFLORE® Hefen und Gärtemperatur

In Bordeaux wurden Gärversuche mit ZYMAFLORE® XAROM und ZYMAFLORE® KLIMA in Sauvignon Blanc-Most bei 16°C und 21°C durchgeführt.⁸ Die Weine, die bei 21°C vergoren wurden, wiesen signifikant höhere Konzentrationen an Rebsorten-Thiolen auf als jene bei 16°C. Gleichzeitig waren die Gehalte an Ethylestern bei den höheren Temperaturen geringer. Das verdeutlicht, wie wichtig es ist, den Hefestamm an das angestrebte Weinprofil anzupassen.

Praxistipps für Winzerinnen und Winzer

Wer hauptsächlich Thiolaromen betonen möchte, kann mit ZYMAFLORE® KLIMA oder ZYMAFLORE® XAROM, bei höheren Temperaturen – z. B. 18°C statt 13°C – vergären und dabei Energie einsparen. Soll der Wein hingegen eine größere Aromakomplexität erhalten oder stärker auf Fruchtester ausgerichtet sein, kann eine Gärtemperatur von z. B. 16°C sinnvoll sein – ebenfalls energieeffizienter als 13°C.
Eine weitere Möglichkeit ist:

• Die Gärung mit einer höheren Temperatur zu beginnenum Thiolbildung und -freisetzung zu fördern,
• Und gegen Ende die Temperatur zu senken, um Esterverluste durch Verdampfung zu minimieren.

Fazit

Das gezielte Experimentieren mit Gärtemperaturen ist ein lohnenswerter Ansatz für Weinerzeuger, die den Energieverbrauch bei der Weißweinbereitung senken möchten.
Empfehlungen:

• In Zusammenarbeit mit Hefelieferanten Gärversuche bei leicht erhöhten Temperaturen durchführen.
• Hefestämme prüfen, die für Gärungen bei 18°C geeignet sind.
• Temperaturprofile variieren: Start bei höherer Temperatur, zum Ende hin Absenkung.

Eine optimierte Gärführung ist ein einfacher, aber wirkungsvoller Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit – ohne Abstriche bei der Weinqualität.

References

1. Oelofse A, Morata A, Gonzales Chamorro C, et al. Économie d’énergie en vinification – Impact de la fermentation alcoolique. 2024. www.oiv.int
2. Giovenzana V, Beghi R, Vagnoli P, Iacono F, Guidetti R, Nardi T. Evaluation of energy saving using a new yeast combined with temperature management in sparkling base wine fermentation. Am J Enol Vitic. 2016;67(3). doi:10.5344/ajev.2016.15115
3.  Schwinn M, Durner D, Wacker M, Delgado A, Fischer U. Impact of fermentation temperature on required heat dissipation, growth and viability of yeast, on sensory characteristics and on the formation of volatiles in Riesling. Aust J Grape Wine Res. 2019;25(2):173-184. doi:10.1111/AJGW.12386
4.  Beghi R, Giovenzana V, Guidetti R, Luison M, Nardi T. Evaluation of energy savings in white winemaking: impact of temperature management combined with specific yeasts choice on required heat dissipation during industrial-scale fermentation. Journal of Agricultural Engineering. 2023;54(3). doi:10.4081/jae.2023.1523
5. Deed RC, Fedrizzi B, Gardner RC. Influence of fermentation temperature, yeast strain, and grape juice on the aroma chemistry and sensory profile of Sauvignon blanc wines. J Agric Food Chem. 2017;65(40):8902-8912. doi:10.1021/acs.jafc.7b03229
6. Rollero S, Bloem A, Camarasa C, et al. Combined effects of nutrients and temperature on the production of fermentative aromas by Saccharomyces cerevisiae during wine fermentation. Appl Microbiol Biotechnol. 2015;99(5):2291-2304. doi:10.1007/S00253-014-6210-9
7. Sumby KM, Grbin PR, Jiranek V. Microbial modulation of aromatic esters in wine: Current knowledge and future prospects. Food Chem. 2010;121(1). doi:10.1016/j.foodchem.2009.12.004
8.  Hranilovic A, Capitanio J, Mansour C, et al. Novel yeast strains for fresher wine profiles. In: American Society of Enology and Viticulture National Conference, Portland, USA; 2024.