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

4 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

Schreibe einen Kommentar