Steuerung BierBot mini im Einsatz

Bierbot mit Netzkabel, Sensor und Tauchhülse

Bierbot mit Netzkabel, Sensor und Tauchhülse

Die Macher des BierBot mi­ni mel­de­ten sich im April und bo­ten dem brau!magazin den Test ei­nes Vorserienmodells der neu­en Brausteuerung „BierBot mi­ni“ an. Nichts lie­ber als das, denn wir un­ter­stüt­zen als Non-Profit-Magazin na­tür­li­ch gern die­ses Open-Source-Projekt.

Es gibt ja ei­ne in­zwi­schen fast un­über­schau­ba­re Menge an Brausteuerungen auf Basis PC, Raspberry PI oder Arduino. Bisher konn­te sich aber kei­ne da­von wirk­li­ch durch­set­zen. Das liegt mei­ner Meinung nicht an feh­len­den Funktionen, son­dern dar­an, dass man ent­we­der ein ver­sier­ter Bastler mit zu­sätz­li­chen Software-Talenten sein muss, um sich die Geräte selbst zu bau­en und zu pro­gram­mie­ren, oder sehr viel Geld für ein Fertiggerät in­ves­tie­ren muss, bei dem man im Falle von Problemen auf den Hersteller an­ge­wie­sen ist. So tei­len sich die Anwenderkreise schon an die­sem Punkt, weil kaum ein Projekt bei­de Ansätze un­ter­stützt.

Beim BierBot wird man die Wahl ha­ben: Soft- und Hardware sol­len als Open Source Projekt ver­öf­fent­licht wer­den, so dass je­der mit ent­spre­chen­den Kenntnissen und Fähigkeiten es nach­bau­en kann. Gleichzeitig wird es als Bausatz an­ge­bo­ten wer­den, der al­le nö­ti­gen Teile ent­hält, so dass ein in­ter­es­sier­ter, aber we­ni­ger er­fah­re­ner Bastler es zu­sam­men­set­zen kann. Die SMD-Bauteile wer­den schon vor­mon­tiert sein – da­mit reicht ein nor­ma­ler Lötkolben für die­se Aufgabe aus. Das wird die Kosten er­heb­li­ch sen­ken, weil der Hersteller auf die­se Weise ei­ni­ge Arbeitsschritte ein­spart und zu­dem kei­ne Garantie für das Komplettgerät über­neh­men muss. Und schließ­li­ch kann man die Geräte auch kom­plett mon­tiert und mit Garantie vom Hersteller kau­fen, wenn man die Zeit und/oder Fähigkeit zum Selbstbauen nicht hat.

Mit die­sem Konzept hat der BierBot das Potential, sich als Quasi-Standard in der Hobbybrauer-Szene durch­zu­set­zen. Ob das ge­lingt, hängt auch da­von ab, wie re­ge die Entwicklung ist, wie die lang­fris­ti­ge Unterstützung or­ga­ni­siert wird und wie die Community sich in die Entwicklung ein­bringt. Für die Bereitstellung der Bausätze ist si­cher ein star­ker Partner nö­tig, der die Pakete kos­ten­güns­tig zu­sam­men­stel­len und aus­lie­fern kann.

BierBot Anschlüsse

BierBot-Anschlüsse

Nach we­ni­gen Tagen er­reich­te uns das Gerät per Post. Die Komplette Hardware steckt in ei­nem kom­pak­ten Gehäuse (120x120x80mm), aus dem die Kabel für die Stromversorgung (1,5m) und den Temperatursensor (2,5m) hän­gen. Im Bild rechts sind da­von nur die bei­den Kabeldurchführungen rechts un­ten sicht­bar. Rechts oben be­fin­det sich ei­ne Sicherung für den Netz-Anschluss (16A).

Einziger wei­te­rer Anschluss ist ei­ne Steckdose, an die ein Verbraucher mit bis zu 3,5 kW Leistung an­ge­schlos­sen wer­den kann. Damit sind al­le Heizungen bis zur Hendi-Induktionsplatte ab­ge­deckt, wo­bei die Einsatzgebiete des BierBots ne­ben dem Maischen auch die Nachgussbereitung, das Kochen und die Kühlung wäh­rend Gärung und Lagerung ab­de­cken.

Hauptmenü

Hauptmenü

Beim Anschließen des Netzsteckers er­scheint nach dem Startbild, das Software-Version 1.1 mel­det, das Hauptmenü, in dem man die Grundfunktion des BierBots aus­wäh­len kann: Maischen, Nachguss, Kochen, Kühlen und Setup. Rechts un­ten wird auch die ak­tu­el­le Temperatur des Sensors ge­mel­det, so dass man so­fort er­ken­nen kann, ob die Messung plau­si­ble Werte er­gibt.

An das Setup wa­ge ich mi­ch zu­nächst nicht, son­dern ver­las­se mi­ch dar­auf, dass sinn­vol­le Vorgaben ein­ge­stellt sind.

Testaufbau Nr. 1

Test-Aufbau Nr. 1

Test-Aufbau Nr. 1

Mein ers­ter Testaufbau be­steht aus ei­nem 1,8kW-Einkocher und ei­nem per 12V-Trafo ge­speis­ten Rührwerk mit Scheibenwischermotor. Statt Maische ka­men ca. 20 Liter Wasser in den Einkocher. Der Temperaturfühler steckt in ei­ner 200mm-Tauchhülse, die durch den Rührwerksdeckel ge­führt wird. Einkocher und Rührwerkstrafo hän­gen an ei­ner Mehrfachsteckdose, die am Ausgang des BierBots an­ge­schlos­sen wird. So läuft das Rührwerk im­mer zu­sam­men mit der Heizung.

Maischen

Die Eingabe des Maischprogramms ist schnell er­le­digt. Mit dem Dreh-Drück-Schalter stellt wählt man im Hauptmenü „Maischen“. Danach wird die Anzahl der Rasten und dann für je­de Rast Temperatur und Dauer ein­ge­stellt. Das ist in we­ni­gen Sekunden er­le­digt. Der Drehregler re­agiert manch­mal et­was über­emp­find­li­ch, so dass man über das Ziel hin­aus­schießt, aber dar­an ge­wöhnt man sich und dreht dann lang­sa­mer, wenn man in die Nähe des Ziels kommt. Eventuell kann man auch die Empfindlichkeit no­ch per Software op­ti­mie­ren.

Aufheizen zur Einmaischtemperatur

Aufheizen zur Einmaischtemperatur

Nach dem Start heizt der BierBot auf Einmaischtemperatur und gibt bei Erreichen des ein­stell­ba­ren Schwellwerts (Standard: 1,5°C un­ter Zieltemperatur) ein Signal. Hier wür­de man al­so das Malz ein­mai­schen und dann per Knopfdruck das Maischprogramm wei­ter­fah­ren. Die rest­li­chen Rasten wer­den oh­ne Eingriff an­ge­fah­ren; er­st bei Erreichen der Abmaischtemperatur macht der BierBot sich wie­der be­merk­bar.

Beim Anfahren der Rasttemperaturen kommt es zu ei­nem leich­ten Überschwingen. Bei der 63°C-Rast schal­tet die Steuerung zwar schon bei 61,5°C ab, lan­de­te aber durch das Nachheizen doch bei ma­xi­mal 63,6°C, bei der 72er Rast bei ma­xi­mal 72,4°C. Das wä­re für mei­nen Geschmack no­ch ge­nau ge­nug, kann aber mit Einstellung der Ausschaltschwelle und -Verzögerung no­ch op­ti­miert wer­den – da­zu spä­ter beim Setup.

Kochen

Das jetzt auf die Abmaischtemperatur von 78°C auf­ge­heiz­te Wasser will ich na­tür­li­ch nut­zen und es für den nächs­ten Sud zur Enthärtung ab­ko­chen. Also am Bot das Menü „Kochen“ an­ge­wählt. Hier stellt man die Kochzeit (mi­ni­mal 20, ma­xi­mal 180 Minuten), die Anzahl (1 bis 6) so­wie die Zeitpunkte der Hopfengaben (in Minuten vor Kochende) ein. Das macht im Falle des Wasser-Abkochens kei­nen Sinn, kann aber lei­der auch nicht kom­plett ab­ge­schal­tet wer­den. Vielleicht wä­re zum Abkochen der Menüpunkt „Nachguss“ sinn­vol­ler ge­we­sen?

Nachguss

Das Programm kann üb­ri­gens durch 3 Sekunden lan­ges Drücken des Drehreglers ab­ge­bro­chen wer­den. Das wuss­te ich zu dem Zeitpunkt no­ch nicht, so dass ich das Gerät mit dem Ziehen des Netzstecker zu­rück­setz­te, um in das „Nachguss“-Menü zu ge­hen. Hier kocht der Bot so­fort los. Die Zieltemperatur kann durch den Drehregler je­der­zeit an­ge­passt wer­den; Voreinstellung ist sinn­vol­ler­wei­se 78°C. Ich stel­len je­doch auf 98°C, und bei Erreichen des Schwellwerts mel­det sich wie­der das BierBot-Signal (ein üb­ri­gens recht zar­ter Piepton). Dreht man über 110°C wei­ter, springt der Wert auf 0°C zu­rück, eben­so er­reicht man die 110°C durch Stellen un­ter 0°C. Etwas ge­wöh­nungs­be­dürf­tig, aber kein ech­tes Problem und in der nächs­ten Version leicht än­der­bar.

Testaufbau Nr. 2

Der zwei­te Testaufbau be­stand aus ei­ner ma­nu­el­len Hendi-Induktionsplatte und ei­nem 40-Liter-Edelstahltopf. Mit 36 Liter Maischvolumen war er prall ge­füllt und mit 10kg Schüttung für ei­nen Vorderwürze-Doppelbock auch recht dick­flüs­sig. Leider stand mir nur das Rührwerk aus dem Einkocher zur Verfügung, das, wie sich schnell her­aus­stell­te, kom­plett über­for­dert war.

Das Aufheizen auf Einmaischtemperatur funk­tio­nier­te pro­blem­los. Zum Einmaischen mus­s­te ich den kom­plet­ten Rührwerksaufbau in­klu­si­ve Temperatursensor ent­fer­nen. Hier hät­te ich mir ei­ne Pause-Funktion am BierBot ge­wünscht, wäh­rend der Heizung und Rührwerk (das im­mer no­ch par­al­lel zur Heizung lief) ein­fach aus­ge­schal­tet blei­ben. So mus­s­te ich das Programm stop­pen und nach dem Einmaischen wie­der neu star­ten.

Das Rührwerk be­weg­te die Maische da­na­ch aber in kei­ner Weise. Die Oberfläche blieb völ­lig still, und die Temperatur stieg sehr un­gleich­mä­ßig an – manch­mal mi­nu­ten­lang gar nicht, da­für dann wie­der ein Sprung über meh­re­re Grad – ein Zeichen für man­geln­de Durchmischung der Maische und/oder ei­ne un­güns­ti­ge Platzierung des Tempratursensor (die 30cm-Tauchhülse wä­re hier sinn­vol­ler ge­we­sen).

Nachdem schein­bar am Topfboden die Verzuckerungstemperatur er­reicht war, wur­de die Maische schnell flüs­si­ger, und plötz­li­ch stieg die Temperatur in­ner­halb we­ni­ger Minuten von un­ter 60 auf über 70 statt 63°C. Ich ha­be mi­ch dann ent­schlos­sen, ein­fach ei­ne ab­stei­gen­de Kombirast zu fah­ren und ha­be den Topf ei­ne Stunde oh­ne Heizung ste­hen las­sen; da­na­ch hat­te die Maische 62°C er­reicht. Nach Aufheizen auf 78°C (da­zu be­nutz­te ich das Nachguss-Programm) maisch­te ich dann ab. Dieses Chaos und der Mini-Nachguss (nur 10 Liter) räch­te sich mit ei­ner Ausbeute un­ter 60%.

Dem BierBot kann man die Probleme nicht an­krei­den. Für sei­ne wie für die Funktion je­der Brausteuerung ist ei­ne gu­te Durchmischung und ho­mo­ge­ne Temperaturverteilung in der Maische Voraussetzung. Mein Rührwerk war ein­fach viel zu klein, und ich kann von Glück sa­gen, dass nichts an­ge­brannt ist.

Setup

Setup-Menü

Setup-Menü

Im Setup-Menü las­sen sich Vorgaben für das Verhalten von Heizung und Kühlung ein­stel­len. Mit „Schwelle“ lässt sich die Kochtemperatur vor­ge­ben, bei der der BierBot alar­miert – Vorgabe: 98°C. Unter „Hyst“ stellt man die Temperaturdifferenz ein, ab der die Zieltemperatur als er­reicht gilt – Vorgabe: 0,5°C.

Die Werte für „kd-heiz“ und „kd-kühl“ be­stim­men, bei wel­cher Temperaturdifferenz zur Zieltemperatur die Heizung bzw. Kühlung ab­ge­schal­tet wird. Die Trägheit des Systems sorgt dann da­für, dass die Zieltemperatur durch das Nachheizen bzw. -Kühlen no­ch er­reicht wird.

Als letz­tes lässt sich no­ch je ei­ne Einschaltverzögerung für Heizung („ESVHeizen“) und Kühlung („ESVKühlen“) an­ge­ben, die ins­be­son­de­re beim Kühlen das zu häu­fi­ge An- und Abschalten des Kompressors ver­mei­det.

Die vor­ein­ge­stell­ten Werte wa­ren für mei­nen Test sinn­voll. Um das Überschwingen der Heizung zu ver­rin­gern, kann man die kd-Werte spä­ter no­ch op­ti­mie­ren.

Innere Werte

BierBot Innenansicht

BierBot Innenansicht

Ein Blick in das Innenleben zeigt ei­nen sehr sau­be­ren Aufbau. Alle Komponenten sind auf ei­ner Trägerplatine auf­ge­baut, die die ge­sam­te Fläche hin­ter dem Deckel ein­nimmt.

Größtes Bauteil ist das Display in­klu­si­ve Pegelwandler (Mitte). Links vom Display er­kennt man die Lötanschlüsse des Dreh-Drück-Stellers und den Alarm-Summer.

Unten rechts sieht man den Bereich, in dem Netzspannung an­liegt. Darin be­fin­det sich ei­ne Anschlussleiste für den Netzeingang und den ge­schal­te­ten Ausgang und dar­un­ter das Schaltrelais. Der Kasten ganz rechts un­ten be­inhal­tet die 5V-Stromversorgung.

Links un­ten schließ­li­ch das Herz des Reglers, ein ATmega Einchip-Rechner und das Interface zum OneWire-Sensor als SMD-Komponenten. Ganz links un­ten er­kennt man den Sensor-Eingang, dar­über die Verbindung zum Display, die auch die Versorgungsspannung führt.

Fazit

Der BierBot mi­ni hat sei­nen Zweck gut er­füllt. Ohne mit Handy, Tablet oder Laptop han­tie­ren zu müs­sen, lässt sich auf re­la­tiv ein­fa­che Weise ein Maischprogramm ein­ge­ben und zu­ver­läs­sig durch­fah­ren. Der Dreh-Drück-Regler funk­tio­niert in­tui­tiv und pro­blem­los. Voraussetzung für ei­ne ein­wand­freie Funktion ist al­ler­dings ein zum Maischevolumen pas­sen­des Rührwerk, dass für ei­ne gleich­mä­ßi­ge Temperaturverteilung sorgt. Die feh­len­de Netzwerkanbindung ha­be ich nicht ver­misst.

Unter bierbot.de fin­det ihr wei­te­re Informationen und dem­nächst auch die Software zum Download.

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