Physik-Experiment 29.07.2021, 12:43 Uhr

Deshalb fliegen Bierdeckel nie gerade aus – nur mit einer bestimmten Technik

Wer je einen Bierdeckel geworfen hat, kennt das Phänomen: Die Pappscheiben trudeln immer zur Seite. Forscher haben jetzt herausgefunden, woran das liegt – und liefern einen verblüffenden Trick.

Bierdeckel fliegen nie so, wie sie sollen. Forscher haben jetzt herausgefunden, woran das liegt -  und geben einen Tipp für die richtige Wurftechnik. Foto: Panthermedia.net/veresovich

Bierdeckel fliegen nie so, wie sie sollen. Forscher haben jetzt herausgefunden, woran das liegt - und geben einen Tipp für die richtige Wurftechnik.

Foto: Panthermedia.net/veresovich

Der Bierdeckel mag für den Ignoranten nur eine runde Pappscheibe sein, deren einziger Zweck darin besteht, die Tischoberfläche unter ihr vor herabperlender Feuchtigkeit aus dem Glas über ihr zu schützen. Der Kenner aber weiß: Der Bierdeckel ist sehr viel mehr als das.

Denn dieses Ding lädt ja nachgerade dazu ein, gedreht, gestapelt, geworfen, gerollt zu werden. Der Verfasser dieser Zeilen selbst etwa behauptet seit Jahren hartnäckig, einst einen inoffiziellen Weltrekord im Schnippen von gestapelten Bierdeckeln aufgestellt zu haben (und eines Tages wird das auch entsprechend gewürdigt werden, da ist er sich sicher). Was die Pappscheibe aber vor allem auszeichnet: Das Ding ähnelt einem kleinen handlichen Frisbee, und es ist schwer, sich der Versuchung zu widersetzen, es auch so zu verwenden –  es sei denn, der Gastronom, dessen Etablissement man sich für die Flugsportübungen ausgesucht hat, droht mit Hausverbot.

Warum fliegen Bierdeckel und Spielkarten nie geradeaus?

Jedenfalls: Jeder von Ihnen wird sicherlich mal versucht haben, einen runden Bierdeckel zu werfen. Zum Beispiel in einen Hut. Und die allermeisten werden festgestellt haben: Das ist gar nicht so einfach. Denn der Bierdeckel will partout nicht auf seiner Bahn bleiben, trudelt zur Seite und fällt unelegant zu Boden. So hatte man sich das nicht vorgestellt.

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Warum das so ist, damit haben sich Forschende vom Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik und des Argelander Instituts für Astronomie der Universität Bonn beschäftigt. Tatsächlich entstand die Idee beim Kneipenbesuch. Oft entpuppen sich solche Ideen am Tag danach als ziemlicher Quatsch („Ich habe ein perpetuum mobile erfunden!“, „Ich mache einfach eine eigene Kneipe auf!“, „Lass uns heute Abend noch nach Berlin fahren!“). Das Ergebnis der Physiker wartet indes mit knallharten Zahlen und Fakten auf und ist wirklich erhellend für all jene, sich für das interessieren, was man gern Alltagsphysik nennt.

Zusammenspiel von Gravitation, Auftrieb und Drehimpuls-Erhaltung

Laut dem Forschungsteam ist das Verhalten des Bierdeckels bei der üblichen Wurftechnik unausweichlich. Nach spätestens 0,45 Sekunden driftet die vermeintliche Wurfscheibe ab. Jedes Mal. Ähnliches gilt auch für Spielkarten, die schon nach 0,24 Sekunden von der Bahn geraten. CDs – ja, die werden auch im Zeitalter von MP3 und Streaming nach wie vor offenbar gerne geworfen – halten länger durch. Sie kommen erst nach 0,8 Sekunden von der Bahn ab.

Warum fliegen Bierdeckel nie geradeaus? Sie wissen es jetzt: Christoph Schürmann, Johann Ostmeyer und Prof. Dr. Carsten Urbach (v.l.). Foto: Carsten Urbach

Warum fliegen Bierdeckel nie geradeaus? Sie wissen es jetzt: Christoph Schürmann, Johann Ostmeyer und Prof. Dr. Carsten Urbach (v.l.).

Foto: Carsten Urbach

Die Erklärung: Hinter dem Phänomen steckt ein Zusammenspiel von Gravitation, Auftrieb und Drehimpuls-Erhaltung. Wegen der Schwerkraft kippt der Bierdeckel kurz nach dem Wurf ein wenig nach hinten, bekommt also einen Anstellwinkel: Die Neigung sorgt im Luftstrom zunächst für Auftrieb. Das Problem: „Die Auftriebs-Kraft greift nicht im Zentrum des Deckels an, sondern im vorderen Drittel“, erklärt Physikdoktorand Johann Ostmeyer, der die Idee zur Studie hatte.

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Würde man den Gegenstand – Bierdeckel, CD oder Spielkarte – ohne Spin einfach gerade auswerfen, würde er sich überschlagen. Aber: „Meist wird ein Bierdeckel beim Wurf in Drehung versetzt, ähnlich wie ein Frisbee“, sagt Christoph Schürmann vom Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn, der ebenfalls an der Studie beteiligt war. Der Bierdeckel werde zu einer Art Kreisel, dessen Rotation den Flug stabilisiert das Überschlagen verhindert. Die Auftriebskraft aber führt dazu, dass der Deckel zur Seite abdriftet, je nachdem, was für eine Art Drall man ihm beim Wurf mitgegeben hat: Der Deckel kippt nach rechts, wenn er linksherum rotiert und nach links, wenn er rechtsherum rotiert.

Bierdeckel-Werfen und Spielkarten-Schnippen: Es klappt nur mit einer bestimmten Technik

Für die Studie bauten die Forscher eine Bierdeckel-Wurfmaschine, die Flüge der Papp-Probanden zeichneten sie mithilfe einer Hochgeschwindigkeits-Kamera auf und konnten so ihre theoretischen Erwägungen untermauern. Nun darf die Frage erlaubt sein: Was macht man denn jetzt damit? „Einen Anwendungsbezug hat das Projekt nicht“, räumt Carsten Urbach vom Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik der Universität Bonn ein. „Allerdings ist das Problem für Laien und Physiker gleichermaßen anschaulich. Und es bildet sehr schön den kompletten Prozess ab, in dem die Naturwissenschaften Erkenntnisse gewinnen – von der Beobachtung über die Theorie und ihre experimentelle Überprüfung bis gegebenenfalls hin zu ihrer Anpassung und Weiterentwicklung.“

In der Tat. Und: Wenn der nächste Wurf wieder daneben geht, wissen wir zumindest jetzt, warum. Ein wissenschaftlich geprüfter Tipp noch zum Schluss: Am stabilsten und weitesten fliegen die Bierdeckel, wenn sie sich sehr schnell drehen, so die Forscher. Beim Werfen sollten Sie also dem Deckel eine gehörige Portion Spin mit auf den Weg geben. „Wer wirklich weit und genau werfen möchte, der sollte die Deckel direkt senkrecht aufrichten und in Rückwärtsdrehung versetzen“, erklärt Ostmeyer. Aber Vorsicht: Das kann ins Auge gehen – also im wahrsten Sinne und das tut dann ganz schön weh.

Ein Beitrag von:

  • Peter Sieben

    Peter Sieben ist Content Manager und verantwortlicher Redakteur für ingenieur.de. Nach einem Volontariat bei der Funke Mediengruppe war er mehrere Jahre als Redakteur und Politik-Reporter in verschiedenen Ressorts von Tageszeitungen und Online-Medien unterwegs. Er schreibt über Forschung, Politik und Karrierethemen.

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