Es ist einige Jahre her, da stand der französische Physiker Mathieu Sellier in der Küche und versuchte, Crêpes zu backen. Er schüttete den Teig für die hauchdünnen Pfannkuchen in die heiße Pfanne und versuchte dann mit ungelenken Bewegungen, ihn möglichst gleichmäßig zu verteilen. So schildert er es heute. Und er erinnert sich daran, dass er fluchte, weil kaum einer der Teigfladen wirklich schön rund und ebenmäßig geriet. Viele hätten auch hässliche Löcher enthalten. "Du bist doch Flüssigkeitsdynamiker", habe seine Frau gesagt. "Da solltest du in der Lage sein, die optimale Methode zu finden!"

Sellier, der heute an der University of Canterbury in Neuseeland forscht, lernte im Jahr 2016 auf einer Konferenz in Montreal seinen Landsmann Edouard Boujo kennen, einen Physiker von der École Polytechnique im französischen Palaiseau. Die beiden kamen auf das Crêpes-Problem zu sprechen und beschlossen, es theoretisch anzugehen. Nun berichten sie im Journal Physical Review Fluids darüber.

Professionelle Crêpe-Bäcker benutzen einen hölzernen Rechen, um den dünnflüssigen Teig auf ihren speziellen Kochplatten zu verteilen. Hobbyköche dagegen schütten den Teig meist einfach in die Mitte einer Pfanne und versuchen sie dann mit Schwenkbewegungen möglichst gleichmäßig auszufüllen. Das ist ein Rennen gegen die Zeit. Sobald der Teig mit der heißen Oberfläche in Kontakt kommt, beginnt er fest zu werden – nach ein paar Sekunden fließt gar nichts mehr, die Crêpe hat ihre finale Form angenommen.

Es musste also ein mathematisches Modell für den Teigfluss her, um daran verschiedene Schwenkstrategien zu simulieren. Aber wie fängt man das an? Zunächst wurde die Teigmenge definiert – gerade genug für eine Crêpe von zwei Millimeter Dicke. Der Klecks bedeckt zu Beginn ein Drittel des Pfannendurchmessers. Dann wurde es kompliziert: Die Pfanne kann ja in sehr unterschiedliche Richtungen geschwenkt werden, außerdem schnell oder langsam. Im Physiker-Jargon: Das Problem hat viele Freiheitsgrade.

Deshalb schränkten die Forscher den möglichen Bewegungsraum erst einmal ein: Sie betrachteten nur Bewegungen, die sich aus periodischem Hin- und Herdrehen um die Längs- und Querachse der Pfanne ergeben. Dann rechneten sie tausend zufällige Kombinationen von Drehwinkeln und -dauern aus. Als optimal stellte sich dabei folgende Technik heraus: eine langsame Drehung, um den Teig zunächst auf einer Pfannenseite zu sammeln, und dann eine schnelle Drehung senkrecht zur ersten, um ihn nach allen Seiten zu verteilen.

Klingt banal? Auch Sellier und Boujo waren damit noch nicht zufrieden. Deshalb bedienten sie sich einer zweiten mathematischen Methode, der Theorie der optimalen Steuerungen. Dabei wird versucht, den Wert einer Gleichung zu minimieren, wobei gewisse Nebenbedingungen gelten sollen. So sollten die Bewegungen der Pfanne nicht allzu wild ausfallen (was nützt eine perfekt ebenmäßige Crêpe, wenn am nächsten Tag der Arm schmerzt?). Schritt für Schritt wurden mit diesem Verfahren aus beliebigen Anfangsbewegungen immer bessere errechnet. Und dabei erwies sich ein ganz anderes Resultat als optimal: Zunächst lässt man auch hier die Flüssigkeit ganz auf eine Seite laufen, dann aber wird die Pfanne so geschwenkt, dass der Teig um den äußeren Rand des Bodens läuft und ihn ausfüllt. Wird die Pfanne dann wieder in eine gerade Position bewegt, benetzt der Teig schließlich auch die Mitte. Das dürfte zumindest einigen Hobbyköchen bekannt vorkommen.

Für ihre kulinarische Rechnerei genießen Boujo und Sellier gerade einige Aufmerksamkeit. Aber sie wollen auf keinen Fall als Küchenphysiker in die Geschichte eingehen. "Wir haben dieses Beispiel gewählt, weil damit alles angefangen hat und weil es ganz unterhaltsam ist", sagt Edouard Boujo. "Aber unsere Forschung ist wirklich relevant für alle Situationen, in denen man einen dünnen Film von gleichmäßiger Dicke erzeugen will." Als mögliche Anwendungen der Pfannkuchen-Erkenntnis nennt er die Produktion von Handydisplays, Solarzellen oder Schaltkreisen.