Auf dem Wege zur Läuterung

Mittel gegen die große Läuterkatastrophe

Als Läu­te­rung bezeich­net man im Deut­schen auch die Kathar­sis der grie­chi­schen Tra­gö­die. Und um Läu­te­rung zu erlan­gen, müs­se man laut Aris­to­te­les zunächst Jam­mer und Schre­cken durch­le­ben. Was die aller­meis­ten Hob­by­brau­er schon getan haben: Urplötz­lich ging fast gar nichts mehr, aus dem Läu­ter­hahn tröp­fel­te es nur noch, wenn über­haupt, und wenn man die in stun­den­lan­gem Gerüh­re, Geha­cke und Gespü­le müh­sam errun­ge­nen weni­gen Liter Wür­ze auf das eigent­lich geplan­te Ziel hoch­rech­ne­te, schwan­te einem, dass es eine lan­ge, wenn nicht gar durch­wach­te Nacht wer­den wür­de. Und hin­ter­her konn­te man oft gar nicht ein­mal mehr sagen, wor­an genau es jetzt eigent­lich gele­gen hat­te.

Daher soll in die­sem Arti­kel ver­sucht wer­den, den durch­aus viel­fäl­ti­gen Ursa­chen der Läu­ter­tra­gö­die ein wenig auf die Spur zu kom­men, und wenn mög­lich ein paar Hin­wei­se zu geben, wie eine gut kon­stru­ier­te Läu­ter­vor­rich­tung aus­se­hen soll­te, um dies künf­tig zu ver­mei­den. In die­sem ers­ten Teil soll es daher um die Hard­ware gehen, im zwei­ten Teil (in der nächs­ten Aus­ga­be) dann um den Umgang damit.

Ursachen

Erschwer­tes Läu­tern kann eine gan­ze Rei­he von Ursa­chen haben. Viel mehr, als sich in die­sem Arti­kel erschöp­fend behan­deln lie­ßen. Die für uns Hob­by­brau­er die wich­tigs­ten sind:

  • zu fei­ne oder schlech­te Schro­tung mit teil­wei­se zer­stör­ten Spel­zen
  • Spel­zen­ar­me Schüt­tun­gen, ins­bes. bei Wei­zen­bie­ren
  • hoher Anteil an Gummi- und Schleim­stof­fen (Wei­zen, Rog­gen, Buch­wei­zen…)
  • küh­le Wür­ze mit dadurch erhöh­ter Vis­ko­si­tät
  • ungüns­ti­ge Kon­struk­ti­on von Läu­ter­bot­tich, Läu­ter­hahn oder Senk­bo­den
  • zu gro­ße Höhe des Tre­ber­betts bei ungüns­ti­ger Läuterbottich-​Geometrie oder bei Stark­bier­schüt­tun­gen
  • Luft unter dem Senk­bo­den

Eini­ge die­ser Pro­ble­me kön­nen also schon beim Schro­ten und bei der Maisch­ar­beit ange­legt wor­den sein. Und ob eine Schrot­qua­li­tät über­haupt ide­al ist, hängt wie­der­um von dem spä­ter ver­wen­de­ten Läu­ter­sys­tem ab. All die­se Fak­to­ren und Zusam­men­hän­gen in die­sem Arti­kel mit­zu­be­han­deln wür­de des­sen Rah­men weit spren­gen. Wir wol­len daher hier beim Abmai­schen ein­set­zen und hof­fen, dass unse­re Läu­ter­an­la­ge und auch unser Vor­ge­hen robust genug ist, um auch mit Pro­blem­schüt­tun­gen bzw. -mai­schen klar­zu­kom­men.

Wäh­rend fast alle ande­ren Schrit­te des Mai­schens leicht auto­ma­ti­sier­bar sind, was auch bei vie­len Hob­by­brau­er­an­la­gen getan wird, ist das Läu­tern einer der weni­gen Pro­zess­schrit­te, bei dem über­haupt so etwas wie Gespür und hand­werk­li­ches Geschick gefragt sind. Das ist auch bei kom­mer­zi­el­len Braue­rei­en nicht anders, auch dort ist das Läu­tern viel­fach der kri­tischs­te und zeit­auf­wän­di­ges­te Vor­gang im Sud­haus: Es gibt mit­tel­stän­di­sche Braue­rei­en, bei denen nur der Meis­ter sel­ber oder der jeweils erfah­rens­te Bier­sie­der Trüb­wür­ze pum­pen dür­fen. Und den­noch kommt es auch dort ein oder zwei­mal im Jahr vor, dass die Tre­ber dicht­ma­chen…

Trotz­dem stellt der klas­si­sche Läu­ter­bot­tich mit Schlitz­bo­den hin­sicht­lich Aus­beu­te und Wür­ze­qua­li­tät so etwas wie ein aus­ge­reif­tes tech­no­lo­gi­sches Opti­mum dar. Denn trotz Moder­ni­sie­rungs­an­sät­zen wie Strain­mas­ter, Maische­fil­ter oder kon­ti­nu­ier­li­che Läu­ter­ver­fah­ren wer­den heu­te wie­der zuneh­mend kon­ven­tio­nel­le Senkboden-​Läuterbottiche, wenn­gleich in opti­mier­ter Form, gebaut.

Min­des­tens eben­so viel­fäl­tig sind die Läu­ter­vor­rich­tun­gen von Hob­by­brau­er­an­la­gen. Grund­sätz­lich wer­den in die­sem Arti­kel die Vor­gän­ge anhand eines klas­si­schen, dem gro­ßen Vor­bild abge­schau­ten Senkboden-​Bottichs beschrie­ben, auch wenn anschlie­ßend ein paar alter­na­ti­ve Sys­te­me kurz kom­men­tiert wer­den sol­len.

Ein paar grundsätzliche Auslegungsdaten

Bekannt­lich ist der geschlitz­te Senk­bo­den nicht der eigent­li­chen Fil­ter, son­dern dient nur als Trä­ger für die Spel­zen, die dann die Fil­ter­schicht bil­den. Die Mai­sche läu­tert sich gewis­ser­ma­ßen sel­ber! Grund­sätz­lich spricht natür­lich nichts dage­gen, sich bei der Aus­le­gung eines Läu­ter­bot­tichs am indus­tri­el­len Vor­bild zu ori­en­tie­ren. Die dort übli­chen, meist aus tra­pez­för­mi­gen Stä­ben gebil­de­ten Senk­bö­den, deren oben meist nur 0,7 mm brei­te Schlit­ze sich nach unten konisch erwei­tern, sind für uns Hob­by­brau­er in der Regel aber uner­schwing­lich. Statt­des­sen haben sich im Hob­by­be­reich ent­we­der Edelstahl-​Lochbleche von 1,5 bis 2 mm Loch­durch­mes­ser oder gela­ser­te Schlitz­ble­che (wie die von Matt­Mill) mit z.B. 1,3 mm wei­ten Schlit­zen mit Erfolg ein­ge­führt. Auch damit las­sen sich freie Durch­gangs­flä­chen von einem Vier­tel der Boden­flä­che erzie­len (beim gro­ßen Vor­bild meist ein Drit­tel), wobei Schlit­ze gegen­über Löchern der Vor­teil einer grö­ße­ren Durch­gangs­flä­che haben, und dass sie nicht durch ein­zel­ne Kör­ner ver­legt wer­den kön­nen.

Beim Vor­bild gibt es nun bewähr­te Richt­wer­te [1], wie etwa dass pro m² Senk­bo­den­flä­che ca. 150 kg geschüt­tet wer­den soll­ten (spe­zi­fi­sche Senk­bo­den­be­las­tung). Dies wie­der­um ent­sprä­che ca. 270 l Nas­stre­ber oder einer Treber-​Schichthöhe von 27 cm. Hal­ten wir uns an die­se Wer­te, wäre unser Hobby-​Läuterbottich gewis­ser­ma­ßen eine aus einem gro­ßen Bot­tich aus­ge­sto­che­ne Säu­le, was einen etwas unprak­ti­ka­blen, röh­ren­for­mi­gen Bot­tich ergä­be, sie­he Abbil­dung 1.

Meist wer­den für Hobby-​Bottiche erhält­li­che Eimer, Töp­fe oder mit gro­ßem Erfolg iso­lier­te Spei­se­be­häl­ter (Ther­mo­port genannt) ver­wen­det, die ein eher gedrun­ge­nes, qua­dra­ti­sches Durchmesser-​Höhen-​Verhältnis haben. Bei glei­chem Volu­men und glei­cher Schüt­tung haben wir dann eine z.B. nur halb so mäch­ti­ge Tre­ber­schicht und kön­nen damit auch schnel­ler Läu­tern als das gro­ße Vor­bild, wo der kom­plet­te Läu­ter­vor­gang 2 bis 3 Stun­den dau­ern kann.

Läuterbottichauslegungen

Abbil­dung 1: Ver­gleich zwei­er Läu­ter­bot­tich­aus­le­gun­gen von 40 l Volu­men

All­zu flach soll­ten Bot­tich und Tre­ber­schicht aller­dings auch nicht wer­den, was zu einer ungleich­mä­ßi­gen Durch­strö­mung der Tre­bern einer­seits und zu einer unge­nü­gen­den Fil­ter­wir­kung ande­rer­seits füh­ren wür­de. Manch­mal wird der Erfah­rungs­wert genannt, dass man nicht unter 12 cm Tre­ber­hö­he gehen soll­te, um noch klar läu­tern zu kön­nen.

Ein ande­res Zah­len­bei­spiel: Der sehr häu­fig ver­wen­de­te 38 l-​Thermoport fühlt sich bei Schüt­tun­gen von 8 kg bis maxi­mal etwa 10 kg am wohls­ten, was bei einer Boden­flä­che von 0,1 m² einer Tre­ber­hö­he von 15 bzw. 18 cm ent­spricht. Damit kann man im ers­ten Fall eine Ver­hält­nis von Schüt­tung zu Haupt­guss von 1:4, im zwei­ten Fall noch von 1:3 rea­li­sie­ren.

Der Totraum unter dem Senk­bo­den soll­te gene­rell mög­lichst klein aus­fal­len. Weni­ge Mil­li­me­ter Abstand genü­gen! Umso weni­ger Trüb­wür­ze kann sich dar­un­ter sam­meln, und umso bes­ser lässt sich der Bodenteig her­aus­spü­len. Damit ist auch klar, dass ein zen­tra­ler Boden­ab­lauf am bes­ten, und ein seit­li­cher Anstich in der Bot­tich­wand nur ein Kom­pro­miss ist, wenn­gleich ein gang­ba­rer und oft auch unver­meid­ba­rer. Die Auf­tei­lung des Senk­bo­dens in meh­re­re Quell­ge­bie­te wie beim gro­ßen Vor­bild spielt bei unse­ren klei­nen Hob­by­bot­ti­chen kei­ne Rol­le, hier genügt in der Regel ein Ablauf und ein Läu­ter­hahn.

morpheus-bottich

Abbil­dung 2: Umge­rüs­te­ter Ther­mo­port mit Boden­aus­lauf für gerin­gen Totraum unter dem Senk­bo­den

Eine Wär­me­däm­mung des Läu­ter­bot­tichs ist zwar nicht zwin­gend erfor­der­lich, aber auf jeden Fall vor­teil­haft: Die Mai­sche kühlt nicht so stark aus und bleibt somit dünn­flüs­sig, auch wenn es ein­mal län­ger dau­ern soll­te. Zudem erlau­ben sol­che Bot­ti­che, dar­in zu mai­schen, sei es bei klas­si­schen Dekok­ti­ons­ver­fah­ren, ein­stu­fi­ger Infu­si­on („Kom­bi­rast“) oder Zubrüh­ver­fah­ren. Ther­mo­ports oder Camping-​Kühlboxen sind von Haus aus iso­liert, bei allen ande­ren Behäl­tern kann man sich mit Schaum­stoff (z.B. Arma­flex) leicht behel­fen.

Ein bisschen Physik (aber wirklich nur ein bisschen!)

Vie­le Hob­by­brau­er­an­la­gen sehen unge­fähr so aus wie in Abbil­dung 3 skiz­ziert. Und da bekannt ist, dass hei­ße Wür­ze, die frei in ein Auf­fang­ge­fäß plät­schert, anfäl­lig für Oxi­da­ti­on ist, ist häu­fig ein Schlauch am Läu­ter­hahn befes­tigt, der in ein auf dem Boden ste­hen­des Auf­fang­ge­fäß oder die Wür­ze­pfan­ne reicht. Aller­dings erschlie­ßen sich die Druck­ver­hält­nis­se in die­ser Anord­nung nicht intui­tiv: Denn oft wird ver­ges­sen, dass nicht nur die über dem Läu­ter­blech ste­hen­de Mai­sche einen geo­dä­ti­schen Druck aus­übt, der die Wür­ze durch das Tre­ber­bett treibt, son­dern dass auch ein mit Wür­ze gefüll­ter Schlauch einen Saug­zug aus­üben kann.

Hobbyanlage

Abbil­dung 3: Druck­ab­fall an einer typi­schen Hob­by­an­la­ge

Trei­ben­des Ele­ment für die Wür­ze ist dabei die Schwer­kraft, genau genom­men der Höhen­un­ter­schied. Am obe­ren Flüs­sig­keits­spie­gel der Mai­sche (Punkt 1) herrscht Umge­bungs­druck. Dort, wo die Wür­ze auf ihrem Weg erst­mals wie­der auf freie Umge­bungs­luft trifft (Punkt 2), herrscht eben­falls Umge­bungs­druck. Der Höhen­un­ter­schied die­ser bei­den Punk­te ergibt direkt die geo­dä­ti­sche Druck­dif­fe­renz (die wir hier etwas anti­quiert aber anschau­lich in Mil­li­me­tern Was­ser­säu­le mes­sen wol­len), die die Wür­ze durch das Sys­tem treibt. Luft­ge­füll­te Schlauch­ab­schnit­te lie­fern dazu kei­nen Bei­trag und sind daher abzu­zie­hen.

Sowohl die Tre­bern sel­ber, als auch der Läu­ter­hahn stel­len jeweils einen Strö­mungs­wi­der­stand dar, der einen Druck­ab­fall der strö­men­den Wür­ze bewirkt. Es wird sich nun als Gleich­ge­wichts­zu­stand eine Strö­mungs­ge­schwin­dig­keit ein­stel­len, bei der die gesam­te geo­dä­ti­sche Druck­dif­fe­renz genau der Sum­me der Druck­ab­fäl­le an die­sen bei­den in Rei­he geschal­te­ten Wider­stän­den ent­spricht. Lei­der kön­nen wir aber nor­ma­ler­wei­se nicht von außen sehen, wie sich der nur vom Höhen­un­ter­schied abhän­gi­ge Gesamt­druck auf die bei­den Strö­mungs­wi­der­stän­de auf­teilt. Denn für die Ver­hält­nis­se am Tre­ber­bett, wie schnell dar­in die Wür­ze strömt, und wie stark die Tre­bern dadurch ver­dich­tet wer­den, ist aus­schließ­lich der dor­ti­ge Druck­ab­fall (also der Druck­un­ter­schied zwi­schen Ober­sei­te des Tre­ber­betts und Unter­sei­te des Läu­ter­bo­dens) ent­schei­dend, nicht etwa der dort herr­schen­de Abso­lut­druck! Ein höhe­rer Druck­un­ter­schied am Tre­ber­bett bewirkt zwar zunächst ein schnel­le­res Strö­men der Wür­ze, aber auch ein Ver­dich­ten des Tre­bers und damit eine bal­di­ge star­ke Erhö­hung des dor­ti­gen Strö­mungs­wi­der­stan­des, so dass dort bald trotz erhöh­ten Druck­un­ter­schieds weni­ger Wür­ze flie­ßen wird.

Der Weg zur Läuterkatastrophe

Unser Dilem­ma dabei ist, dass wir nur den Wider­stand des Läu­ter­hahns direkt beein­flus­sen kön­nen, wäh­rend der des Tre­ber­betts sich (von uns zunächst uner­kannt) ändern kann. Und damit kön­nen wir auch nicht erken­nen, ob ein zu gerin­ger Wür­ze­strom aus einem zu weit gedros­sel­ten Läu­ter­hahn resul­tiert, oder aber weil sich die Tre­bern bereits zusam­men­ge­zo­gen haben. Damit ist der Weg zur klas­si­schen Fehl­be­die­nung vor­ge­zeich­net, der die Läu­ter­ka­ta­stro­phe meis­tens ein­lei­tet:

Am Anfang waren die Tre­bern noch fluffig und gut durch­läs­sig, zie­hen sich aber all­mäh­lich zusam­men und dros­seln den Wür­ze­fluss. Damit fällt bei unver­än­der­ter Hahn­stel­lung immer weni­ger Druck am Hahn und umso mehr an den Tre­bern ab, was das Ver­dich­ten beschleu­nigt: Ein selbst­ver­stär­ken­der Effekt! Wenn wir jetzt den Feh­ler machen und glau­ben, durch Öff­nen des Läu­ter­hahns den Wür­ze­fluss wie­der ankur­beln zu kön­nen, errei­chen wir damit das genaue Gegen­teil: Wir redu­zie­ren damit die Druck­dif­fe­renz am Hahn noch wei­ter und erhö­hen damit gleich­zei­tig die am Tre­ber­bett, was die­ses wei­ter kom­pri­miert. Ein Teu­fels­kreis, bis die Tre­bern irgend­wann so dicht sind, das trotz offe­nen Läu­ter­hahns (und dann liegt der gesam­te Druck an den Tre­bern an!) fast gar nichts mehr geht.

In Abbil­dung 4 sieht man Ergeb­nis­se einer Simu­la­ti­on, der zwar ein ganz ein­fa­ches linea­res Modell der Tre­ber­ver­dich­tung zu Grun­de liegt, die aber die geschil­der­ten Zusam­men­hän­ge zumin­dest qua­li­ta­tiv ver­deut­li­chen soll. Die Drü­cke an Hahn und Tre­bern ver­hal­ten sich genau gegen­läu­fig. Sobald man den Hahn zu weit öff­net, ver­la­gert sich die zwi­schen frei­er Mai­scheober­flä­che und Aus­gang des Läu­ter­hahns herr­schen­de Druck­dif­fe­renz (hier: 50 cm Was­ser­säu­le) zuneh­mend vom Läu­ter­hahn auf die Tre­ber­schicht, so dass die­se sich irgend­wann fast schon schlag­ar­tig zusam­men­zieht, und sich der anfangs fast line­ar anstei­gen­de Wür­ze­strom wie­der deut­lich redu­ziert.

Druckverhältnisse

Abbil­dung 4: Simu­lier­ter Ver­lauf der Druck­ver­hält­nis­se und des Tre­ber­durch­gangs in Abhän­gig­keit von der Hahn­stel­lung

Spä­tes­tens wenn man in der Dar­stel­lung über den Buckel der roten Linie ver­se­hent­lich drü­ber­ge­rutscht ist, ist sie da, die ganz gro­ße Läu­ter­ka­ta­stro­phe, und kann auch durch erneu­tes Schlie­ßen des Hahns nicht mehr kor­ri­giert wer­den!

Aus der Abbil­dung 3 wird klar, dass ein Schlauch am Läu­ter­hahn die Sache nicht gera­de ein­fa­cher macht: Die geo­dä­ti­sche Druck­dif­fe­renz ist (bei gefüll­tem Schlauch) stark erhöht, so dass ein grö­ße­rer Anteil davon durch geeig­ne­te Bedie­nung des Läu­ter­hahns abge­fan­gen wer­den muss und damit auch eine Fehl­be­die­nung umso wahr­schein­li­cher wird. Vor allem, wenn der Schlauch sich erst im Ver­lauf des Läu­terns mit Wür­ze füllt und damit schlag­ar­tig mehr Druck auf die Tre­bern gibt.

Verbesserungen am Läuterhahn

Unser Ziel soll­te daher ein mög­lichst kon­stan­tes Druck­ge­fäl­le sein, idea­ler­wei­se mit mög­lichst gerin­gem Saug­zug am Läu­ter­hahn. Im Gegen­satz zur gän­gi­gen Vari­an­te a) erfül­len fol­gen­de in Abbil­dung 5 dar­ge­stell­ten Vari­an­ten die­ses Ziel:

Konstruktionsvarianten

Abbil­dung 5: Kon­struk­ti­ons­va­ri­an­ten gegen Saug­zug

  • b) ein klas­si­scher Läu­ter­grant, also ein offe­ner Auf­fang­be­häl­ter, aus dem die Wür­ze in die Pfan­ne abläuft oder abge­pumpt wird
  • c) ein Trich­ter als minia­tu­ri­sier­ter Läu­ter­grant
  • d) ein noch wei­ter minia­tu­ri­sier­ter Läu­ter­grant in Form eines T-​Stücks mit einem nach oben ragen­den „Schnüf­fel­rohr”, das ver­hin­dert, dass sich ein Saug­zug auf­bau­en kann. Das Rohr soll­te dabei bis zur Bot­tichober­kan­te rei­chen, damit dort nichts über­lau­fen kann, soll­te der Schlauch ein­mal abg­knickt sein.

Bei allen drei Vari­an­ten herrscht am Punkt 1) zwangs­läu­fig stets Umge­bungs­druck. Im Schlauch kann sich nie eine zie­hen­de Wür­ze­säu­le auf­bau­en. Statt­des­sen läuft die Wür­ze nur als Film an der Schlauch­wan­dung her­ab. Vor ver­mehr­ter Oxi­da­ti­on braucht man dabei kei­ne all­zu gro­ße Angst zu haben, denn spä­tes­tens wenn das unte­re Schlau­chen­de ein­ge­taucht ist, fin­det dar­in kein Luft­aus­tausch mehr statt.

Das Thema Luft

In einer ganz ande­ren Hin­sicht kann Luft einer unse­rer größ­ten Fein­de beim Läu­tern sein: Wenn sie unter dem Senk­bo­den ein­ge­sperrt ist. Durch die Ober­flä­chen­span­nung wird der Wür­ze­fluss durch die Öff­nun­gen oder Schlit­ze des Bodens extrem behin­dert, man kann sich das auch anschau­lich als eine Patt­si­tua­ti­on zwi­schen nach unten stre­ben­den Wür­ze­trop­fen und nach oben stre­ben­den Luft­bla­sen vor­stel­len. Eigent­lich kann man das gut ver­mei­den, indem man den Raum unter dem Läu­ter­bo­den vor dem Ein­sprin­gen der Wür­ze mit hei­ßem Was­ser flu­tet. Das dach­för­mi­ge MattMill-​Läuterblech ermög­licht übri­gens auch ohne die­sen Schritt das Ent­wei­chen von Luft durch sei­nen First, wenn man die Mai­sche zunächst vor­sich­tig seit­lich anhäuft.

Aber selbst wenn anfäng­lich kei­ne Luft ein­ge­sperrt ist, kann sie im schlimms­ten Fall noch nach­träg­lich ein­drin­gen: Man stel­le sich vor, die Tre­bern hät­ten bereits weit­ge­hend dicht gemacht, und der Läu­ter­hahn sei aus Ver­zweif­lung ganz geöff­net wor­den. Wenn nun die Wür­ze aus dem Raum unter dem Läu­ter­bo­den wei­ter ablau­fen und statt­des­sen Luft durch den Hahn zurück in die­sen Raum glu­ckern kann, spä­tes­tens dann ist sie pas­siert, die ganz gro­ße Läu­ter­ka­ta­stro­phe, bei der gar nichts mehr geht. Denn dann hat man nicht nur ein ver­dich­te­tes Tre­ber­bett, son­dern auch noch Luft dar­un­ter.

Ide­al wären daher Kon­struk­tio­nen, die auch im worst case ein Ein­drin­gen von Luft sicher ver­hin­dern kön­nen. Als not­wen­di­ges Kri­te­ri­um dafür kann gel­ten, dass eine Luft­bla­se auf ihrem gedank­li­chen Weg von außen durch den Läu­ter­hahn nicht auf aus­schließ­lich auf­stei­gen­dem Wege den Raum unter dem Senk­bo­den errei­chen kön­nen soll.

In Abbil­dung 6 sind ein paar Vari­an­ten gezeigt:

Konstruktionsvarianten

Abbil­dung 6: Kon­struk­ti­ons­va­ri­an­ten gegen das Ein­drin­gen von Luft

  • Ein gewöhn­li­cher Hahn wie in e) ist nicht sicher gegen das Ein­dri­gen von Luft.
  • In f) dient ein Siphon, in dem immer Wür­ze steht, als Sper­re für die Luft­bla­sen.
  • In g) ver­eint ein klas­si­scher Schwa­nen­hals bei­de For­de­run­gen, näm­lich gerin­gen Saug­zug und Sicher­heit gegen Ein­drin­gen von Luft.
  • Hin­rei­chend wird das Kri­te­ri­um, wenn die fik­tiv ein­drin­gen­den Luft­bla­sen auf ihrem Weg nach innen wei­ter ab- als auf­stei­gen müss­ten. Ein Schwa­nen­hals mit ange­schlos­se­nem Schlauch wie in Vari­an­te h) wäre damit nicht mehr zwangs­läu­fig sicher.

Weitergehende Konstruktionen: Läutermanometer und Valentine Arm

Alter Läutergrant Quelle: Deutscher Brauerbund (DBB)

Abbil­dung 7: Alter Läu­ter­grant
Quel­le: Deut­scher Brau­er­bund (DBB)

Nicht von unge­fähr hat­te sich schon früh der sog. Emslander-​Läuterhahn mit einem auf Läu­ter­bo­den­ni­veau (oder sogar wenig cm dar­über) hoch­ge­zo­ge­nen Schwa­nen­hals und Läu­ter­grant wie in Abbil­dung 7 als ide­al durch­ge­setzt, ver­eint er doch alle genann­ten Zie­le, näm­lich einen kon­stan­ten Gegen­druck ohne Saug­zug einer­seits und Sicher­heit gegen das Ein­drin­gen von Luft­bla­sen ande­rer­seits. Das grund­le­gen­de Pro­blem der Unkennt­nis über die aktu­el­le Druck­ver­tei­lung an Tre­bern und Läu­ter­hahn kann durch die Erwei­te­rung um ein Läu­ter­ma­no­me­ter beho­ben wer­den, wie es von Gott­fried Jakob (dem Grün­der der For­schungs­braue­rei in München-​Perlach) erfun­den wur­de und in Abbil­dung 8 in ver­ein­fach­ter Form skiz­ziert ist:

Läutermanometer

Abbil­dung 8: Läu­ter­ma­no­me­ter nach Jakob, ver­ein­fach­te Aus­füh­rung

Aus der Dif­fe­renz des Flüs­sig­keits­spie­gels im Läu­ter­bot­tich und in einem unter dem Senk­bo­den, aber noch vor dem Hahn ange­schlos­se­nen trans­pa­ren­ten Steig­rohr kann der Druck­ver­lust in der Tre­ber­schicht und damit deren Strö­mungs­wi­der­stand direkt abge­le­sen wer­den. Beim Ein­bau solch eines Mano­me­ters ist aller­dings dar­auf zu ach­ten, dass man dadurch der Luft kei­nes­falls einen neu­en Weg unter den Senk­bo­den eröff­nen soll­te. Das Mano­me­ter­rohr soll­te daher mit einem eige­nen Siphon oder zumin­dest (wie dar­ge­stellt) tie­fer lie­gend als die Aus­ström­öff­nung des Läu­ter­hahns ange­schlos­sen wer­den. Abbil­dung 9 zeigt die Ver­suchs­an­ord­nung des Autors mit vor dem Läu­ter­hahn abzwei­gen­den Mano­me­ter­schlauch, einem Siphon gegen das Ein­drin­gen von Luft­bla­sen und einem zum T-​Stück minia­tu­ri­sier­ten Läu­ter­grant zur Ver­mei­dung von Saug­zug.

Anordnung des Autors

Abbil­dung 9: Anord­nung des Autors mit Läu­ter­ma­no­me­ter, Siphon und Schnüf­fel­rohr

Ein voll­kom­men ande­rer und wie fast alle genia­len Lösun­gen erschre­ckend ein­fa­cher Ansatz ist der in Groß­bri­tan­ni­en und Ame­ri­ka ver­brei­te­te, bei uns aber noch weit­ge­hend unbe­kann­te sog. Valen­ti­ne Arm, wie in Abbil­dung 10 skiz­ziert. Hier wird der Fluss nicht durch einen Läu­ter­hahn, son­dern durch Schwen­ken eines U-​förmigen Rohrs gere­gelt, das dreh­bar am Aus­lauf des Läu­ter­bot­tichs ange­bracht ist. Im Schei­tel des Rohrs herrscht stets Umge­bungs­druck, was durch ein dort abzwei­gen­des Schnüf­fel­rohr sicher­ge­stellt ist. Die Druck­dif­fe­renz am Fil­ter­bett kann nun unmit­tel­bar als Höhen­un­ter­scheid zwi­schen Mai­sche­spie­gel im Bot­tich und Rohr­schei­tel ein­ge­stellt wer­den. Zur oben beschrie­be­nen, unheil­vol­len und uner­kann­ten Umver­la­ge­rung des geo­dä­ti­schen Drucks vom Läu­ter­hahn auf das Tre­ber­bett kann es hier gar nicht erst kom­men!

Beim Abläu­tern der Vor­der­wür­ze muss man mit abfal­len­dem Mai­sche­spie­gel den Arm nach und nach in eine fla­che­re Posi­ti­on dre­hen. Beson­ders ein­fach wird dann aber das Anschwän­zen: Dann stellt man den Schei­tel des U-​Rohrs ein­fach auf Höhe der Tre­ber­bet­to­ber­kan­te, und es wird ohne wei­te­res Regu­lie­ren immer nur höchs­tens soviel Wür­ze unten ablau­fen, wie Nach­guss­was­ser oben zufließt. Sehr gut spielt solch eine Anord­nung daher mit einer schwim­mer­ge­steu­er­ten auto­ma­ti­schen Anschwänz­vor­rich­tung zusam­men, die im Zwei­fels­fall ein Über­lau­fen ver­hin­dert.

 Valentine Arm

Abbil­dung 10: Prin­zip­skiz­ze eines Valen­ti­ne Arms

Durchflussmessung

Zurück zum kon­ven­tio­nel­len Sys­tem: Um zumin­dest bei Pro­blem­schüt­tun­gen größt­mög­li­che Klar­heit über die Vor­gän­ge zu haben, wäre es vor­teil­haft, nicht nur den Dif­fe­renz­druck an den Tre­bern, son­dern auch die aktu­el­le Durch­fluss­men­ge der abge­läu­ter­ten Wür­ze zu ken­nen. Beim tra­di­tio­nel­len Läu­ter­hahn kön­nen zumin­dest erfah­re­ne Brau­er das optisch an der Stär­ke des Wür­ze­strahls erken­nen. Ein Schlauch am Läu­ter­hahn erschwert dies jedoch.

Abbil­dung 11 zeigt einen ein­fa­chen Durch­fluss­mes­ser in einer kom­mer­zi­el­ler Braue­rei: Das Schau­glas wird von unten nach oben durch­strömt, wodurch eine kup­fer­ne Klap­pe ange­ho­ben wird und mit ihrem Win­kel ein Maß für den Durch­fluss gibt. Aber nur bei weni­gen Hobby-​Anlagen wird Platz für so etwas sein.

Durchflussmesser

Abbil­dung 11: Durch­fluss­mes­sung in einer mit­tel­stän­di­schen Braue­rei

Am ein­fachs­ten lässt sich zwar der Volu­men­strom bestim­men, indem man misst, wie weit der Mai­sche­spie­gel im Bot­tich z.B. inner­halb einer Minu­te absinkt, oder indem man eine Minu­te lang in einen Mess­be­cher läu­tert. Bei­de Metho­den haben aber den ganz gra­vie­ren­den Nach­teil, dass man eben erst nach einer Minu­te weiß, was eigent­lich Sache ist. Womög­lich ist dann aber das Kind schon in den Brun­nen gefal­len und die Tre­bern haben sich schon längst zusam­men­ge­zo­gen.

Hat man aber einen oben ent­lüf­te­ten Schlauch wie in Abbil­dung 5 Vari­an­te b, c, oder d, dann gibt es eine ver­blüf­fend ein­fa­che und kaum tot­zeit­be­haf­te­te Vari­an­te, den Durch­fluss zu mes­sen: Man braucht nur den Schlauch ein Stück unter­halb des Grants eine Sekun­de lang abzu­klem­men (wäh­rend man z.B. „Ein­und­zwan­zig“ zählt) und dabei zu mes­sen oder zumin­dest zu schät­zen, wie weit er sich in die­ser Zeit mit Wür­ze gefüllt hat. Füllt sich z.B. ein Schlauch von 10 mm Innen­durch­mes­ser in einer Sekun­de 20 cm hoch, dann ent­spricht das einem Volu­men­strom von 1 l pro Minu­te. Mit einem ohne Ent­lüf­tung direkt am Läu­ter­hahn ange­schlos­se­nen Schlauch (Abbil­dung 5 Vari­an­te a) geht das frei­lich nicht.

Alternative Läutersysteme

Neben dem klas­si­schen, geloch­ten oder geschlitz­ten Senk­bo­den haben sich im Hob­by­maß­stab ein paar z.T. alter­na­ti­ve Läu­ter­sys­te­me ein­ge­führt, die auf­grund der z.T. ein­fa­chen Kon­struk­ti­on auch oft von Anfän­gern gewählt wer­den. Gewebe-​basierte Lösun­gen, von der zu Recht viel­ge­schol­te­nen Stoff­win­del aus Hobbythek-​Zeiten bis zum brew-​in-​a-​bag-​Verfahren sol­len hier aller­dings eben­so wenig behan­delt wer­den wie mecha­nisch zwangs­durch­ström­te Malzrohr-​Anlagen.

Eine häu­fig anzu­tref­fen­de Vari­an­te lässt sich als Drainage-​System zusam­men­fas­sen: Hier liegt anstatt des Senk­bo­dens ein mit Schlit­zen per­fo­rier­tes Rohr, das Edelstahl-​Drahtgeflecht eines Pan­zer­schlauchs oder eine Edelstahl-​Schraubenzugfeder (Läu­ter­he­xe) auf dem Bot­tich­bo­den; die ein­ge­si­cker­te Wür­ze fließt dar­aus via Läu­ter­hahn ab. Im Strain­mas­ter haben sol­che Sys­te­me eine indus­tri­el­le Ent­spre­chung.

Zuguns­ten einer mög­lichst homo­ge­nen Treber-​Auslaugung soll­te das Drai­na­ge­sys­tem mög­lichst gleich­mä­ßig über den Bot­tich­bo­den ver­teilt wer­den, wozu es meis­tens in Form eines Rings, einer Schlei­fe oder einer Bre­zel geführt wird. Für eine vor­teil­haf­te Anord­nung des Läu­ter­hahns gilt das oben Gesag­te ana­log.

panzerschlauch

Abbil­dung 12: Pan­zer­schlauch in einem Kunst­stoff­ei­mer (zur Ver­deut­li­chung ein­sei­tig los­ge­schraubt)

Ein gewis­ser Vor­teil der Drai­na­ge­sys­te­me ist der im Ver­gleich zum Senk­bo­den sehr klei­ne Totraum, womit das Trübwürze-​Zirkulieren sehr rasch erle­digt ist. Wie der Strain­mas­ter, der sich für ver­gleichs­wei­se hohe Tre­ber­schich­ten und fei­ne­res Schrot eig­net, schei­nen auch Pan­zer­schlauch und Läu­ter­he­xe eine höhe­re Tole­ranz gegen­über pro­ble­ma­ti­schen Schüt­tun­gen zu haben, bis hin zum spel­zen­frei­en 100%-Weizen. Ein wei­te­rer Vor­teil ist gege­be­nen­falls, dass ein Groß­teil des Bot­tich­bo­dens frei bleibt, so dass man not­falls sogar eine Boden­hei­zung inte­grie­ren und damit ein Eingeräte-​Sudwerk rea­li­sie­ren könn­te. Unter einem Senk­bo­den wür­de der Bodenteig hin­ge­gen nahe­zu unwei­ger­lich anbren­nen, auch wenn es selbst für sol­chen Murks einen kom­mer­zi­el­len Anbie­ter gibt.

Eine wei­te­re, gera­de von Anfän­gern oft genann­te Vari­an­te ist unter dem Namen „Dop­pel­ter Oskar“ bekannt wor­den: Zwei Eimer wer­den inein­an­der gestellt, wobei der Äuße­re mit Hahn ver­se­hen ist, wäh­rend der mit unzäh­li­gen Löchern ver­se­he­ne Boden des Inne­ren als behelfs­mä­ßi­ger Senk­bo­den fun­giert. Damit ist zwar nolens-​volens durch den Raum zwi­schen bei­den Eimern ein Läu­ter­ma­no­me­ter geschaf­fen, mit dem aber, in Kom­bi­na­ti­on einem u.U. nicht ide­al gebohr­ten Loch­bo­den, gera­de ein Anfän­ger meist über­for­dert sein dürf­te, ins­be­son­de­re wenn die Able­sung durch einen undurch­sich­ti­gen oder iso­lier­ten äuße­ren Eimer erschwert ist. Und wenn dann noch der Hahn so ange­bracht ist, dass der Wür­ze­spie­gel im Zwi­schen­raum uner­kannt bis unter den Senk­bo­den absin­ken kann, ist die Läu­ter­tra­gö­die wie­der vor­pro­gram­miert, so dass vom Dop­pel­ten Oskar eher abge­ra­ten wer­den muss.

Ausblick

In der nächs­ten Aus­ga­be wird es um das kon­krete Vor­ge­hen wäh­rend des Läu­terns gehen, also um Vor­schie­ßen las­sen, Anschwän­zen und Auf­ha­cken, um Läu­ter­hil­fen und um Not­maß­nah­men, wenn der Kar­ren sich fest­zu­fah­ren droht oder schon im Dreck steckt. Hof­fent­lich gelangt man dann auch ohne den von Aris­to­te­les gefor­der­ten Jam­mer und Schre­cken zum Ziel der voll­ende­ten Läu­te­rung!


MoritzAutor Moritz Gretz­schel kam, obwohl gebür­ti­ger Münch­ner, erst durch sei­nen Schwie­ger­va­ter aus­ge­rech­net in einer badi­schen Wein­re­gi­on mit dem Hob­by­brau­en in Berüh­rung. Ein drei­jäh­ri­ger beruf­li­cher Auf­ent­halt in Michi­gan tat das Übri­ge, ihn für die Craft-​Brew-​Bewegung zu begeis­tern. Seit­her braut er regel­mä­ßig daheim, bevor­zugt per Dekok­ti­on. Er arbei­tet als Hoch­schul­pro­fes­sor für Maschi­nen­bau und Elek­tro­mo­bi­li­tät in Aalen in Würt­tem­berg.


Quel­len­ver­zeich­nis:
[1] Lud­wig Nar­ziß, Abriss der Bier­braue­rei, 7. Auf­la­ge, Wiley-​Vch, 1999
Abbil­dungs­nach­weis:
Abbil­dung 2: Micha­el Lacha,
Abbil­dung 7: Deut­scher Brau­er­bund,
alle ande­ren Abbil­dun­gen: Autor

9 Kommentare zu “Auf dem Wege zur Läuterung

    1. Moritz Gretzschel Post author

      Malz­rohr­an­la­gen stan­den bewusst nicht im Fokus, ich habe da auch kei­ne eige­ne Erfah­rung damit. Und das Läu­tern ist da m.W. auch nicht so span­nend. Aber viel­leicht fin­det sich ja mal jemand für einen Arti­kel über mecha­ni­sier­te Anla­gen ins­ge­samt (Brau­meis­ter, HERMS, RIMS u.dgl.).

  1. silentdan

    Tol­ler Grundlagen-​Artikel, auch gut für Idio­ten wie mich ver­ständ­lich geschrie­ben! mit Freu­de habe ich den Brau­ern hier in Düs­sel­dorf beim Läu­tern zu geschaut, weil das wirk­lich anschei­nend der ein­zi­ge wirk­lich brenz­lig Moment ist. Hier in DUS wird noch kom­plett über „Läu­ter­grant” per Hand geläu­tert, zumin­des­tens schu­mi und schlüs­sel 😉

  2. Gunnar

    Hal­lo, also ich kann durch mei­nen klei­nen Anla­gen­um­bau Dei­ne Anga­ben inso­fern bestä­ti­gen, dass ich deut­lich höhe­re Aus­beu­ten (70% und mehr) habe. Grund­le­gend hat sich nur geän­dert, dass ich einen Ein­koch­au­to­ma­ten für aus­rei­chen­de (und kon­ti­nu­ier­lich vor­han­de­ne) Men­gen hei­ßes Was­ser ver­wen­de und zudem kon­ti­nu­ier­lich die Nach­güs­se lau­fen las­se. Das Pro­blem mit dem Sog im Schlauch am Ablauf­hahn habe ich gele­gent­lich, umge­he das aber, indem ich vor­sich­tig ein­stel­le (es rie­selt nur die Wand des Schlau­ches her­un­ter) und regel­mä­ßig den Tre­ber­ku­chen mit dem Mes­ser vor­sich­tig „auf­schnei­de” und ggf. etwas ver­tei­le.
    Ich ver­wen­de die Läu­er­he­xe im 38er Ther­mo­port und sie scheint gegen­über dem Blech vom glei­chen Her­stel­ler deut­lich robus­ter zu sein, was „Läu­ter­ka­ta­stro­phen” angeht.

    Gruß Gun­nar

  3. Lete

    Bin gera­de auf den Arti­kel gesto­ßen und fand ihn so toll, dass ich das gan­ze auch (insb. Abb. 9 ) nach­bau­en möch­te. Wür­de mich freu­en, wenn ich eien Ant­wort bekom­men.
    Fra­ge Wie groß sind die Kup­fer­roh­re.
    Wo bekommt man dem Mes­sing­nip­pel mit Über­wurf, also das Teil, was direkt hin­ter dem Han­hn sitz) Habe ihn noch nir­gends rich­tig fin­den kön­ne.
    Vie­len Dank
    Lete aus BB

    1. Moritz Gretzschel Post author

      Das hat­te ich ein­fach beim hie­si­gen Bau­markt (der mit dem Cowboy-​Juchzer) zusammen-​improvisiert: Die Kup­fer­roh­re (12 mm Außen­durchme­ser) und -Fit­tin­ge in der Trinkwasser-, die Messing-​Schlauchverschraubung in der Gar­ten­was­ser­ab­tei­lung.
      Wich­tig: Bit­te auf blei­frei­es Lot ach­ten.

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