Nach mehrjähriger Pause - Familie, Haus und Beruf gingen vor Hobby - ist nun die Ablöse der alten Anlage einsatzbereit.

Rahmendaten:

• 80 Liter Ausschlagmenge
• 3-Kessel Sudwerk (Maischen/Läutern, Nachgusswasser, Kochen)
• Gasbefeuert mit 30kW Gesamtheizleistung, verteilt auf zwei automatisierte und einen manuell betriebenen Brenner
• Automatische Temperatursteuerung

Hier eine Übersicht der Anlage:

Die Anlage ist konzipiert als Holzrahmen mit 3 Kesseln. Kessel 1, links, ist die Maischpfanne mit Rührwerk und Panzerschlauch-Läuterwerk. In Kessel 2, mitte, wird das Nachgusswasser erwärmt. Kessel 3, rechts, schließlich dient zum Kochen.

Die Temperatursteuerung von Maischpfanne & Nachgusswasser erfolgt vollautomatisiert über einen RaspberryPi/Arduino Controller und wird via Tablet, Smartphone oder Laptop bedient.

Die Maischpfanne ist ein 100l Edelstahltopf. Das Rührwerk ist aus Kupferrohr und -blech gelötet und wird über einen Scheibenwischermotor angetrieben. Die Paddel des Rührwerks sind zweigeteilt - eines läuft am Boden und fördert die Maische am Topfrand nach oben. Das andere ist höhenverstellbar und fördert die Maische in der Mitte nach unten. Adaption an die Welle des Motors mittels einer ins Kupferrohr fixierten Mutter. Um übermäßigen Wärmeübergang von der Maische in den Motor zu verhindern wurde das Kupferrohr getrennt und über einen kleinen Holzstab mechanisch wieder gekoppelt.
Eingesteckt in den Topf ist ein Temperatursensor, der die aktuelle Maischetemperatur an die Steuerung meldet.
Beim Läutern kommt ein klassischer Panzerschlauch zum Einsatz, der mit einem Ring aus Kupferstäben in der Pfanne fixiert und somit gegen Einwickelt ins Rührwerk oder Hochrutschen gesichert ist. Die Würze wird derzeit noch in einen Auffangbehälter geführt, der dann händisch in die Würzpfanne ungeschüttet wird - in der nächsten Ausbaustufe dann mittels Pumpe...

Befeuert wird die Maischpfanne durch einen 12kW Gasbrenner (Details zur Ansteuerung unten).

Das Nachgusswasser wird in einem 50l Edelstahltopf erwärmt. Temperaturkontrolle und Feuerung erfolgen wie bei der Maischpfanne über einen Temperatursensor sowie einen 6kW-Gasbrenner (Details zur Ansteuerung unten). Im aktuellen Ausbaustand werden die Nachgüsse händisch in die Maischpfanne geschüttet - die automatisierung mittels Pumpe ist vorgesehen aber noch nicht umgesetzt...

Das Würzekochen erfolgt wieder in einem 100l Edelstahltopf, befeuert durch einen 12kW Gasbrenner. Dieser ist nicht automatisiert.
Nach dem Kochen wird händisch ein Whirlpool initiiert und die Würze abgeschlaucht.

Die abgeschlauchte Würze wird durch einen Gegenstromkühler gefürt um schnell auf Anstelltemperatur zu kommen. Der Kühler besteht aus einem 3/4" Gartenschlauch in den ein 10m langes 10mm Kupferrohr eingeführt ist. Durch das Kupferrohr fließt die heiße Würze und im Gegenstrom kaltes Zisternenwasser durch den Gartenschlauch. Dadurch wird die heiße Würze in einem Durchlauf auf Anstelltemperatur abgekühlt.
Die Förderung der Würze durch den Kühler erfolgt mittels Schwerkraft, Pumpen werden nicht benötigt.

Die Steuerung der Anlage erfolgt mittels Software. Auf einem RaspberryPi läuft eine Webanwendung (NodeJS/Angular), die die Rezeptverwaltung bereitstellt. Wird ein Rezept aktiviert, so fährt die Software das im Rezept vorgegebene Temperaturprofil der Maische und kümmert sich um das Aufheizen des Nachgusswassers.
Für die Kommunikation mit den Sensoren und Aktuatoren kommt ein via USB angeschlossener Arduino zum Einsatz:
Die Geschwindigkeit des Rührwerks stellt der Arduino über PWM mittels eines Modellbau-Fahrtreglers ein.
Als Temperatursensoren kommen DS1820 zum Einsatz.
Die Ansteuerung der Brenner erfolgt über Gasfeuerungsautomaten (GFA). Diese bekommen lediglich das Signal "Feuer An" und kontrollieren dann selbständig Zündung, Gasventil und Flammenüberwachnung. Im Fall einer Störung der Feuerung wird vollautomatisch ohne Zutun der (SW-)Steuerung, alleine durch den GFA abgeschaltet.

Zu jedem Zeitpunkt kann zwischen automatischer und manueller Steuerung umgeschaltet werden.

Als Bedienschnittstelle für Rezeptverwaltung und Steuerung wird ein Tablet eingesetzt. Die NodeJS-Anwendung auf dem Raspberry bietet dafür eine HTML5-Schnittstelle, die neben einem Tablet auch mit Smartphone oder PC/Laptop bedient werden kann. Kommunikation zwischen UI und Raspberry erfolgt über WIFI.

Hier das Beispiel des ersten Sudprotokolls & der Rezeptdatenbank: