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"Durst wird durch Bier erst schön"

Hallo Leute!
Ich möchte hier keine Anleitung zum Bierbrauen veröffentlichen. Diese findet man zahlreich im Netz oder auch in Form von Literatur. Vielmehr möchte ich meine ersten Gehversuche und die stetige Entwicklung meiner Anlage beschreiben.
Wenn ich ehrlich bin, hält sich die Menge des gebrauten Biers in Grenzen. Für mich zählt die Technik und der Slogan "Der Weg ist das Ziel".
Angefangen hat alles 2006.
Ich hatte Platz im Keller und wollte mal was Neues ausprobieren. Wein herstellen war mir zu langweilig und um ehrlich zu sein hat es mich angespornt dass es heißt, Bier herzustellen sei sehr schwierig.

Abb.1: erster Versuch
Abb.1: erster Versuch

Meinen ersten Brausatz (Abb. 1) kaufte ich bei einem Brauerei- Onlineshop. Inzwischen gibt es ja auch Trockenhefen, die bei Zimmertemperatur untergärig arbeiten. Für die ersten Gehversuche hat das gereicht aber man schmeckt definitiv den Unterschied zu flüssigen Reinzuchthefen, die dann allerdings andere Temperaturen benötigen. Das A und O beim Bierbrauen ist Sauberkeit. In der Luft schwirren so viele "Keime" herum, dass man sich leicht den Sud verderben kann. Zum Kochen des Sudes verwendete ich einen 30L Topf. Aber 20 Liter Wasser auf dem Herd zum Kochen zu bringen, dauert ewig. Zum Kühlen der Würze stellte ich den Topf einfach ins Freie, nachdem ich den Deckel mit "Schrumpf- Folie" abdichtete. Da es Winter war, ging das relativ gut. Dann setzte ich den Sud im Gärgefäß (Abb.1) mit der Hefe an. Nach einer knappen Woche fröhlicher Blubberei war die Hauptgärung beendet. Was nun? Wohin mit dem "Zeug". Ich besorgte mir Bierflaschen mit Bügelverschluss. Das ist ganz schön aufwändig. Die Flaschen müssen gründlich gesäubert werden. Anschließend werden sie im Backofen sterilisiert und müssen wieder abkühlen. Das Abfüllen selber sollte mit einem Abfüller geschehen. Das ist ein Kunststoffrohr, an dessen unterem Ende ein Ventil mit einem kleinen Stößel angebracht ist. Der Abfüller wird über einen Schlauch mit dem Hahn am Gärgefäß befestigt. Nun steckt man den Abfüller einfach in die Flasche bis zum Boden. Dadurch wird über den Stößel das Ventil geöffnet und das Jungbier fließt in die Flasche. Dadurch bekommt man die Flasche voll, ohne dass übermäßig viel Schaum entsteht. Aber schon tauchte das nächste Problem auf. Wie bekomme ich jetzt Druck in die Flasche. Eigentlich soll das Bier in den Flaschen noch nachgären (reifen). Wartet man aber mit der Hauptgärung zu lange, ist sämtlicher Zucker umgewandelt und die Hefezellen stellen ihre Arbeit ein. Sie produzieren kein CO2 mehr und das Bier schmeckt fade. Abhilfe schafft die sogenannte Speise. Das ist Stammwürze, die man vor der Gärung zurückbehalten hat. Ich habe jeder Flasche einen Fingerhut voll zugesetzt und die Flasche mit dem Bügelverschluss verschlossen. Nun sollte die Hefe wieder aktiv werden und im Verlauf der Reifezeit (4 Wochen) CO2 produzieren, die das Bier spritzig macht. Schwierig ist es meiner Ansicht nach, die richtige Menge Speise zu zusetzen. Setzt man zu viel Speise zu, kann es passieren, dass sich in den Flaschen so viel Druck aufbaut, dass sie platzen. Das kann allerdings auch passieren, wenn man das Jungbier zu zeitig auf Flaschen abzieht. Das andere Extrem ist, dass die Hefe nicht mehr in Gang kommt und man fade schmeckendes Bier in der Flasche hat. Um sicher zu gehen, wie sich der Druck in den Flaschen entwickelt, sollte man die Bügelverschlüsse ab und an öffnen. OK, das Bier hat geschmeckt aber so richtig zufriedenstellend war das Verfahren nicht.

Eine andere Lösung musste her. Auf der Suche nach einer, stieß ich auf ein Druckfass "KING KEG" (Abb. 2). Das schien die Lösung zu sein. Nach der Hauptgärung kam das Jungbier direkt in dieses Fass. An dem Deckel des Druckfasses war ein Stutzen, über den man CO2 zusätzlich einspeisen konnte. Außerdem befand sich dort ein einfaches Sicherheitsventil. Das war lediglich ein Gummi, der über den Stutzen gezogen wurde. Der Druck im Fass hielt sich in Grenzen und wurde nie höher als 0,5 bar.
Das mag für englische Verhältnisse OK sein. Ich mag das Bier allerdings ein wenig spritziger. Der Druck musste erhöht werden . Ziel waren ein bar.

Abb.3 Spundarmatur
Abb.3 Spundarmatur

Um das zu realisieren baute ich mir eine Spundarmatur (Abb. 3). Diese bestand im Wesentlichen aus einem Manometer, einem einstellbaren Mini- Sicherheitsventil und einem Kugelhahn zum ablassen oder einfüllen von CO2. Wie man erkennen kann, war das von Erfolg gekrönt.
Das Druckfass hat einen schwimmenden Ablassschlauch, der mit dem auf dem Bild (Abb.2) erkennbaren Ventil verbunden ist. Man kann also direkt aus dem Fass zapfen und das gezapfte Bier ist relativ klar.Allerdings gab es auch ein Problem mit dem King Keg. Der Druck hielt sich nicht lange und man musste den Deckel sehr fest zuschrauben. Das wiederum führte dazu, dass man ihn nach dem Leeren des Fasses schwer wieder abgeschraubt bekam. Naja, aber das Bier hat geschmeckt.Das konnte jedoch noch nicht die endgültige Lösung sein. Aber dazu später.

Widmen wir uns mal wieder der Herstellung der Würze. Ich erwähnte ja schon, dass das Kochen von 20 Litern Würze auf dem Herd ziemlich mühsam ist. Durch einen Abriss einer Großküche kam ich in den Besitz eines dort verwendeten Kochkessels. Dieser fasst 80L und ist doppelwandig (Abb.4). Ursprünglich wurde er in der Küche mit Dampf betrieben. Nun konnte ich mir schlecht einen Dampferzeuger in de Keller stellen und kam auf die Idee, ihn mit Wasser zu beheizen. Dazu baute ich einen geschlossenen Heizkreislauf mit Heizpatrone und Pumpe (Abb.5).

Abb.5: Heizkreislauf
Abb.5: Heizkreislauf

Die Heizpatrone besteht aus einem Edelstahlrohr. Auf der einen Seite schweißte ich einen Boden an, auf der anderen einen Flansch. Dieses Gebilde bekam noch einen Zulauf und einen Ablaufstutzen. Verschlossen wurde das Ganze mit einem Blindflansch. In dem Blindflansch befinden sich 2 Löcher, in denen ich das eigentliche Heizelement eingedichtet habe. Dabei handelt es sich um ein Heizelement russischen Fabrikats mit einer Leistung von 4kW. Na das hat schon mal mehr Punkte gebracht als der Herd. Nun wird aber jeder, der ein wenig Ahnung von Thermodynamik hat sagen, ich würde so den im Kessel befindlichen Sud nie zum Sieden bringen. Also muss ich das Heizmedium (Wasser im Doppelmantel) heißer werden lassen als den Sud, um einen vernünftigen Wärmeübergang hinzukommen. Da gibt es 2 Möglichkeiten. 1. ich benutze ein anders Heißmedium, was eine höhere Siedetemperatur als mein Sud hat oder 2. ich erhöhe den Druck im Doppelmantel. Ich versuchte es erst mal mit Variante 2. Da der Kessel aber nur einen Betriebsdruck von 400 kPa hat, kann ich den Druck nur in diesem Bereich erhöhen.

Ich baute ein Ausdehnunsgefäß, was sich ca. 1m über dem Kessel befindet (Abb.6). Versuche zeigten, dass sich die Siedetemperatur im Doppelmantel auf ca. 102 °C erhöhte. Das reicht allerdings noch nicht aus. Außerdem kam es durch Zirkulation im Steigrohr zum Ausdehnungsgefäß zu Siedeverzug, was die Anlage mächtig durchschüttelte. Ein anderer Wärmeträger musste her. Ich entschied mich für Propylenglykol. Das wird auch in Solaranlagen verwendet und ist lebensmittelecht. Die Siedetemperatur von Propylenglykol liegt bei ca. 188,2°C. Das sollte für meine Belange ausreichen.
Damit bekam ich nun endlich meinen Sud zum Sieden. Ich fuhr mit voller Leistung bis zum Siedepunkt des Sudes. Dabei entstand eine Temperatur im Doppelmantel von ca. 120°C Nach Erreichen der Siedepunktes des Wassers konnte die Heizleistung reduziert werden und eine Temperatur von 105- 110°C im Doppelmantel war ausreichend, um den Sud köcheln zu lassen. Allerdings brauchte ich noch weit mehr als eine Stunde, um den Sud zum Sieden zu bringen. Ich nahm mir vor, die Heizleistung zu verdoppeln, da ich noch ein 2. Heizelement besaß.

Nach dem Kochen des Sudes muss die Würze gekühlt werden. Dazu verwendete ich Kupferrohr mit einem Durchmesser von 8mm. Das bekommt man als Ring im Baumarkt. Ich wickelte ca. 20m Kupferrohr zu einer Spirale zusammen und montierte an den Enden Anschlüsse zum Anschluss eines Wasserschlauchs. Der so entstandene Kühler wurde in den Sud getaucht und mit kaltem Wasser durchströmen lassen. Mich störte allerdings, dass der Kühler so schlecht zu reinigen ist und außerdem wurde das Wärmeträgermedium im Doppelmantel nicht mit gekühlt. Naheliegend war nun, den Kühler auch im Wärmeträgerkreislauf zu montieren.

Abb.7: Kühler
Abb.7: Kühler

Da ich die Heizpatrone sowieso erweitern wollte, benutzte ich das ehemalige Gehäuse der Heizpatrone für den Kühler. Der Flansch mit dem Heizelement wurde durch einen Flansch mit 2 8mm Bohrungen ersetzt (Abb.7). Das Kupferrohr wurde neu gewickelt, so dass es in der Patrone Platz hatte. Die Enden der Kupferrohre wurden durch den Blindflansch geführt und dort hart verlötet.

Nun erweiterte ich noch die Heizpatrone. Ich benutzte wieder ein Edelstahlrohr (Abb.8). Am hinteren Ende schweißte ich einen Deckel mit 2 Bohrungen zur Aufnahme eines weiteren Heizelementes an (Abb.9). Vorne wurde wieder ein Flansch angeschweißt, auf den der schon vorhandene Blindflansch mit dem Heizelement befestigt werden kann (Abb.10). Als Berührschutz für die elektrisch spannungsführenden Teile schweißte ich noch Kappen aus Edelstahl.
Dann noch 2 Rohrstutzen und schon hatte ich die doppelte Heizleistung zur Verfügung (Abb.11).

Abb.9: hinteres Heizelement
Abb.9: hinteres Heizelement
Abb.10: vorderes Heizelement
Abb.10: vorderes Heizelement
Abb.11: neue Heizpatrone
Abb.11: neue Heizpatrone

Die Heizpatrone und der Kühler wurden hydraulisch verbunden, durch die Pumpe ergänzt und auf einem Gestell mit entsprechenden Rohrschellen befestigt. Das ganze Gestell lässt sich so im Wartungsfall besser unter dem Kessel herausziehen. Der Anschluss an den Kessel wird mittels Edelstahl-Panzerschläuchen hergestellt (Abb.12). Das Wärmeträgermedium durchfließt von der Unterseite des Kessels kommend, zuerst den Kühler und anschließend die Heizpatrone. Von dort aus gelangt das Wärmeträgermedium direkt seitlich wieder in den Doppelmantel des Kessels. Das Erhitzen von 20-30L Sud macht jetzt richtig Spaß. Nach ca. 30 min ist der Siedepunkt erreicht. Wenn das Kochen der Würze abgeschlossen ist werden die Heizelemente abgeschaltet und der Kühler mittels Schlauch an die Wasserleitung angeschlossen und - Wasser marsch! - so das Heizmedium gekühlt. Die Pumpe bleibt dabei an und wälzt das Heizmedium dauern um.

Die Kühlung mit Wasser hat allerdings mehrere entscheidende Nachteile. Nach dem Kühlen, also vor dem nächsten Heizen befindet sich noch Wasser innerhalb der Kühlschlange. Dieses muss beim nächsten Heizprozess mit erwärmt werden und verdampft bei entsprechenden Temperaturen. Das ist nicht nur unschön, weil es aus den Stutzen heraus spritzt sondern benötigt jedes Mal unnötigerweise Energie. Aber viel gravierender ist, dass das Wasser mit Temperaturen von min. 12°C (im Sommer konnte ich sogar mehrfach 17°C messen) aus der Leitung kommt. Mit solchen Vorlauftemperaturen ist es quasi unmöglich, die Würze so weit herunter zu kühlen, dass untergärige flüssige Reinzuchthefe zum Einsatz kommen kann.

Abb.13: Kühlaggregat
Abb.13: Kühlaggregat

Die Lösung war ein Kühlaggregat. Fündig wurde ich hier bei ebay. Ich ersteigerte ein Kühlaggregat, was wohl mal in einer Kühlzeile im Supermarkt zum Einsatz gekommen ist. Die Kühlleistung dieses Aggregates liegt bei einem Medium mit Umgebungstemperatur bei ca. 3000 W.
Als Verdampferventil kommt ein herkömmliches Verdampferventil von Danfoss zum Einsatz, Düsengröße 2. Bei der Auslegung der Anlage habe ich mich jedoch von Fachleuten beraten lassen. Das Ventil wurde direkt am Kühler eingelötet. Die Dichtigkeitsprüfung, Befüllung mit Kältemittel und Einstellung habe ich wieder Fachleuten überlassen. Mit dieser Kühlung erreiche ich die gewünschten Sudtemperaturen von 8-12°C (Abb.13).

So, dann bin ich ja fast fertig.
Zu guter Letzt, auf jeden Topf passt ein Deckel. Der für meinen Kessel sollte aber schon ein wenig stabiler ausfallen, da er auch ein Rührwerk tragen soll. Der Deckel ist aus 6mm Edelstahlblech gefertigt und besteht aus 2 Teilen. Beide Teile sind mit Scharnieren verbunden. Das größere Teil lässt sich auf dem Kessel festschrauben und trägt das Rührwerk und die Temperatursonde für den Sud. Der kleinere Teil lässt sich hoch klappen.
Die Temperatursonde ist ein 10mm starkes Edelstahlrohr, welches Ich am unteren Ende zugeschweißt habe. So kann man den Sensor von oben in das Rohr schieben und gegebenenfalls wieder herausziehen. Zu den Sensoren und der Steuerung kommen wir später. Das Rührwerk besteht aus einem Getriebemotor, einem Lagerblock und dem eigentlichen Rührpaddel. Ich denke, ich brauche das nicht weiter beschreiben und stelle lieber ein paar Bilder ein.

Abb.14: Deckel mit Rührwerk
Abb.14: Deckel mit Rührwerk
Abb.15: Innereien
Abb.15: Innereien
Abb.16: Gesamtansicht
Abb.16: Gesamtansicht

Die Frontverkleidung fehlt noch aber das sollte auch bald fertig sein.

Und so sollte das dann aussehen:

Abb.17: Es gärt
Abb.17: Es gärt
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