Brautag mit dem HERMS Duo und Dampfkondensator

Heute braue ich eine Version meines Tropicana IPA auf meinem Go-To-Brauerei-Setup: die HERMS Duo System. Dieses System verwendet die einzigartige Semi-Sparge-Methode und wurde entwickelt, um die Kosten und Komplexität eines HERMS-Systems zu minimieren: Es verwendet 2 Kessel, ein Heizelement, eine Pumpe und einen Temperatursensor. Das System kann nebeneinander betrieben oder mit dem Kessel Gestell vertikal gestapelt werden, wenn du nicht genügend Platz hast.

Es gibt ein paar Kompromisse beim Stapeln der Kessel, die ich im Folgenden erwähnen werde.

Das Design

Der Kessel auf der linken Seite ist der kombinierte Heißwasserkessel (auch als HLT oder Hot Liquor Tank bekannt) und Braukessel. Darin befinden sich das 3,2 kW Heizelement, eine HERMS-Spirale (die High Flow Doppelspiraleversion) und ein Tauchrohr für den Kesselauslass.

Auf der rechten Seite befindet sich der Maische- und Läuterbottich. Es hat einen Läuterblech auf dem 2cm Ständer, mit durchgehender Tauchrohr. Es gibt auch ein manuelles Thermometer, das ist unwichtig, aber praktisch, um die Temperaturen auf einen Blick zu überprüfen.

Die Kesselausgänge werden nach den Kugelhähnen über eine T-Stücke und einen 90er Bogen mit dem Pumpeneingang verbunden. Die Pumpe ist senkrecht unter dem Niveau der Kessel ausgerichtet – nicht unbedingt notwendig, aber sie hilft beim Ansaugen in dieser Ausrichtung.

Der Pumpenausgang (HERMS-Spiraleeingang) verfügt über einen Kugelhahn zur Durchflussregelung. Aus der Pumpe tritt die Flüssigkeit (Würze) in den HERMS-Spiraleeingang im Heißwasserkessel (HLT) ein, fließt durch die HERMS-Spirale und aus dem oberen Teil des Kessels zurück in den Maischebottich über den Spargearmmit T-Stück und integriertes Temperatursensor.

Es findet keine Vermischung des Wassers im HLT statt – dies ist konstruktiv bedingt, da wir jede Temperaturschichtung zu unserem Vorteil nutzen werden. Beim Mischen des HLT zur Vermeidung von Schichtung musst du die gesamte Wassermenge erwärmen, um die gewünschte Temperatur zu erreichen. Ohne das Mischen richten wir die Wärme auf die oberste Wasserschicht im Kessel, was es uns im Wesentlichen ermöglicht, ein kleineres Volumen an Wasser schneller zu erwärmen. Es ist nicht so, dass der Boden des HLT kalt sein wird – es gibt immer noch eine thermische „Mischung“, es dauert einfach länger.

Die Würze zirkuliert von unten nach oben in der HERMS-Spirale. Indem wir sicherstellen, dass die Würze zuletzt über diesen wärmeren Bereich hinaus zirkuliert, maximieren wir die Wärmeübertragung. Dieses Design ermöglicht es dir, mit einer Pumpe zu arbeiten, und ich habe festgestellt, dass es zu ebenso guten oder sogar besseren Temperaturanstiegsraten führen kann, verglichen mit dem Mischen des HLT.

Der einzelne Temperatursensor befindet sich kurz vor der Rückkehr in den Maischbottich und dient zur Temperaturregelung mit einem einfachen Hystereseprogramm. Diese Anordnung ist optimal für dieses Setup und hält die Dinge einfach. Eine PID-Regelung ist nicht erforderlich, und es gibt trotzdem keine übermäßige Zyklenbildung des Heizelements.

Der Brauvorgang: Maischen

Nachdem mein Umkehrosmose-Wasser fertig war, habe ich das gesamte Brauvolumen in den Kessel gegossen. Ich habe den Spargearm in den HLT gesteckt, um ihn innerhalb des Kessels zur ersten Erwärmung zu zirkulieren. Ich habe meine Brühmineralien der RO hinzugefügt und die Pumpe und das Heizstab eingeschaltet, wobei ich den Regler auf eine 68°C Maischtemperatur eingestellt habe. Mein Maischeplan ist 66C, aber wir werden ein paar Grad verlieren, wenn wir das Einmaischwasser in den derzeit kühlen Maischbottich pumpen, und dann wieder, wenn wir das Getreide hinzufügen. Es hat 40 Minuten gedauert, um die Temperatur von 20 auf 68°C zu erhöhen, eine Heizrate von 1,2°C/min. Nicht vergessen, dass dies nicht in der HERMS-Konfiguration erfolgt.

Nach Erreichen von 68C habe ich den Spargearm in den Maischbottich gebracht, und ihn mit dem gewünschten Hauptgussmenge gefüllt – in diesem Fall 12L. Da es sich um eine kleine 15-Liter-Aussgussmenge handelt, wurde mir zu spät klar, dass ich vergessen hatte, genügend zusätzliches Nachgusswasser in den HLT zu geben, um die HERMS Spirale vollständig abzudecken. Die oberen ~1,5 Spiralenwicklungen wurden oben freigelegt, das wird bei den Heizrate nicht helfen! Aber ich habe mich entschieden, trotzdem weiterzumachen und wollte meine Wasserchemie nicht ändern, indem ich der Mischung 5 Liter mehr Leitungswasser hinzufüge.

Es ist völlig in Ordnung, mehr Nachgusswasser in den HLT zu geben, um die Spirale bei kleinen Sude vollständig abzudecken! Das Wasser, das du nicht zum nachgießen benötigst, kann vor dem Läutern ausgepumpt werden. Plane es bei der Zubereitung deines Brauwassers im Voraus ein.

Nach einigen weiteren Minuten der Zirkulation war es Zeit zum einmaischen. Schaltest du die Pumpe während des Einmaischens aus und lass es dann kurz aus bis die Körner einige Minuten lang etwas Wasser aufnehmen können, bevor du mit der Zirkulation beginnst.

Hey! Passt bitte auf!

HINWEIS: Vergesse nicht, die Heizung auszuschalten, wenn die Pumpe ausgeschaltet ist – die Temperaturregelung funktioniert nicht, da es keine Zirkulation am Sensor gibt und die Heizung dein Wasser überhitzt!

An dieser Stelle erfolgt die erste Ventilumstellung: Das HLT-Ausgangsventil wird geschlossen und das Maischbottichventil wird geöffnet. Das Auslasshahn der Pumpe ist ebenfalls fast vollständig geschlossen – wir wollen mit dem langsamen Pumpen beginnen, um Verdichtungsprobleme zu vermeiden. Nach dem Starten der Pumpe öffnete ich langsam den Pumpenausgang (HERMS-Eingang) bis zur vollständigen Öffnung. Mit der doppelten HERMS-Spirale beträgt die Durchflussmenge etwa 9L/min und ich habe noch keine Probleme mit der Rezirkulation bei dieser Durchflussmenge gehabt.

Ich habe die Leistung des Spargels auf knapp unter dem Würzelevel eingestellt, um unnötige Sauerstoffaufnahme zu vermeiden, und das Maischeprogramm auf Start eingestellt. Obwohl ich es genieße, die Dinge während des gesamten maischen zu überprüfen, hatte ich in den nächsten ~75 Minuten wirklich nichts zu tun gehabt.

Craftbeerpi hat sich nach 60 Minuten auf den Mashout-Schritt gestellt und erhöhte die Temperatur auf 77°C. Dies dauerte 16 Minuten, um die Temperatur um 11°C zu erhöhen, was uns eine HERMS-Heizrate von 0,65°C/min gibt. Es wäre besser gewesen, wenn die gesamte Spirale mit Wasser bedeckt gewesen wäre!

Der Brauvorgang: Semi-Sparge

Das 2 Kessel HERMS-System verwendet, wie ich es nenne, eine „Semi-Sparge-Technik“, um die Effizienz zu steigern und gleichzeitig die Einfachheit zu erhalten.. Das heiße Wasser wird sehr langsam in den Maischbottich gepumpt, so dass es auf die zuckerhaltige Schwerwürze auftragen kann. Diese Schichtung erhöht unsere Maischeffizienz, indem wir die Treberbett mit dem immer reineren Wasser spülen können, während wir zum Braukessel abläutern.

Ich brauchte etwa 8-10 Minuten, um 20 Liter heißes Wasser zu pumpen, wobei ich den Sparge Arm langsam anhebe, um ihn oben auf dem Wasserspiegel zu halten. Es ist schwer auf den Bildern zu sehen, aber man hat am Ende einen sehr klaren Wasserpool auf dem Treberbett. So sieht es in der Praxis aus:

Sei bitte sicher, dass dein Heizelement an dieser Stelle ausgeschaltet ist! Du willst es nicht trocken feuern! Ich habe den Maischbottich mit genügend Wasser für das Kochen, plus Absorptionsverluste und einem zusätzlichen Sicherheitsfaktor zur Berücksichtigung von Systemverlusten gefüllt. Du kannst hier einfach ein paar zusätzliche Liter hinzufügen, es sollte deine Effizienz nicht beeinträchtigen und stellt sicher, dass du dein Kochvolumen vollständig aufnimmst. Nachdem ich die gewünschte Wassermenge im Maischbottich gesammelt hatte, stellte ich die Pumpe ab und habe alle Ventile geschlossen.

Jetzt wollen wir das restliche Wasser aus dem Pumpenkreislauf, dem HLT und der HERMS-Spule ablassen. Ein Eimer ist hier unerlässlich. Nicht vergessen, den Spargearm über den Wasserstand des Maischbottichs zu heben, sonst wird der Maischbottich beim Entleeren der Spule herausgesaugt!

Durch das Lösen des Pumpenausgang Schlauch kann das gesamte Wasser von der Spirale und dem Pumpenkreislauf gut in deinen Eimer abfließen. Dann wird die HERMS-Spirale entfernt; dies dauert nur etwa 10 Sekunden (ich liebe Tri-Clamp). Die Spule ist sauber und kann zum Abtropfen und Trocknen beiseite gelegt werden.

Hinweis: Du kannst die HERMS-Spirale optional an eingebaut lassen und als Kühlschlange verwenden, aber ich würde dies nur empfehlen, wenn du Brunnenwasser zur Verfügung hast, da die höhere Durchflußspirale nicht als Würzekühler ausgelegt ist und du viel Wasser verwenden wirst. Ein weiterer Nebeneffekt des Entfernens der Spule ist, dass der verbleibende HERMS-Kesseladapter nach dem Kochen als unser Whirlpoolarm fungiert. Ich empfehle dir, eine separate Würzekühler zu kaufen.

Ich habe mit einem Handtuch das restliche Wasser im Sudkessel aufgewischt. Es gibt nur etwa 0,5L am Boden, aber das wird deine Würze leicht verdünnen und es ist einfach, sie aufzuwischen.

Jetzt sehen wir den Nachteil, dieses System in einer gestapelten Variante einzusetzen. Diese Punkte können sicherlich geplant werden, aber du solltest sie berücksichtigen, wenn du dies als 2-Kessel gestapelte HERMS betreiben willst.

  1. Du kannst die HERMS-Spirale für das Kochen nicht entfernen – der volle Maischbottich liegt auf dem Kochkessel auf – also brauchst du einen zusätzlichen Whirlpoolarm.
  2. Wenn du dich für den Einsatz einer zusätzlichen Würzekühler entscheidest, muss diese in den Durchmesser der HERMS-Spule passen.
  3. Die restlichen 0,5 Liter kannst du nicht effektiv vom Boden des Kochkessels entfernen, was deine Würze leicht verdünnt.

Jetzt kommt der eigentliche Läuterschritt. Dies ist einfach und erfordert nur das Schließen des Pumpenausgangsventils, um den Durchfluss für eine langsamere Läutern zu begrenzen. Öffne dann den Maischbottichauslauf, schalte die Pumpe ein und fülle den Kessel bis zur geplanten Kochkapazität. Die Würze gelangt über den verbleibenden HERMS-Adapter (jetzt Whirlpool-Port) in den Sudpfannen.

Heute wollte ich zeigen, wie wenig Getreide es in den Kochkessel schafft und auch die Extraktgehalt gegen Ende der Anschwänzen messen, also habe ich über den Sparge Arm durch einen Hopfensack in den Kochkessel laufen lassen. Wie erwartet, ist die Extraktgehalt während der gesamten Läuterprozess gesunken, und als ich den Kessel auf die gewünschten 24L gefüllt hatte, habe ich ein Extraktgehalt von 3,8 Plato aus der Sparge Arm gemessen. Unten siehst du den Inhalt des Hopfensacks nach dem Läutern; ich konnte keine einzige Getreideschale darin finden.

Sobald der Wasserstand im Sudkessel das Element vollständig bedeckt hatte, habe ich das Element eingeschaltet und mit dem Erhitzen der Würze begonnen. Es dauerte nicht lange, bis es zum Kochen gekommen war, und es war Zeit, den Dampfkondensator einzuschalten.

Kochen mit dem Dampfkondensator

Ich braue in unserem Keller und nachdem ich mein Setup geändert hatte, hatte ich keine Haube mehr, die ich verwenden konnte. Ich habe nach einer besseren Alternative gesucht, daher der Dampfkondensator. Weitere Hintergrundinformationen findest du in diesem anderen Blogbeitrag.

An dieser Stelle wird der Maischbottich abgetrennt und die Pumploop mit dem Temperatursensor neu konfiguriert, so dass wir die Würzetemperatur während der Kühlung messen können.

Der hier gezeigte Dampfkondensator ist über den oberen Anschluss am Kessel montiert. Die T-Stück ist nicht erforderlich, ich verwende sie für Testzwecke zur Messung der Temperatur des Abwassers.

Sobald die Kochtemperatur erreicht war, habe ich den Deckel auf den Kessel gesetzt und den Wasserzulauf zum Dampfkondensator eingeschaltet. Der Deckel, den ich verwende, ist mit die eingebauten Adapter für den Würzekühler ausgestattet; ich habe ihn mit einem Stopfen verschlossen, um ein Austreten von Dampf zu verhindern. Ich habe den Ausgang des Dampfkondensators in einen Eimer unter dem Brautisch entleert. Diese musste während des 90-minütigen Kochens 2 mal geleert werden. Ich werde es irgendwann direkt in die Spüle ablassen.

Der Kochvorgang war viel zu kräftig und ich musste das 3,2 kW Heizelement auf 70% Leistung reduzieren, um ein Überkochen mit dem Dampfkondensator zu verhindern. Ich habe das erwartet, aber vergessen, die Abdampfrate in meinem Rezept anzupassen. Es hat sich herausgestellt, dass meine Abdampfrate nur 3,3 l/min statt meiner üblichen 4,5 l/min war. Am Ende hatte ich ein höheres Volumen an verdünnter Würze. Naja.

Benutze den Dampfkondensator nur, wenn du die Möglichkeit hast, deine Wärmezufuhr zu steuern! Du musst die Leistung niedriger einstellen, um ein Überkochen zu verhindern.

Der Dampfkondensator hat wirklich gut funktioniert und ich bin mit den Ergebnissen zufrieden. Es ist fast kein Dampf ausgetreten und ich habe keinen schlechten Geruch aus dem Ablaufwasser bemerkt. Ja, man kann das gekochte Maisaroma des DMS riechen, aber es war mir nicht allzu auffällig.

Noch etwas ist zu beachten, wenn du mit dem Dampfkondensator brauen willst: Sei SEHR vorsichtig beim Öffnen des Kesseldeckels! Es gibt ein geringes Vakuum im Kessel durch den Kondensatoreffekt, und wenn du den Deckel abziehst, strömt der Dampf heraus. Wenn sich dein Arm über der Stelle befindet, an der du den Deckel hebst, wirst du verbrannt. Frag mich, woher ich das weiß!

Nach 80 Minuten habe ich die erste Charge Hopfen hinzugefügt und weitere 10 Minuten kochen lassen. Nach 5 Minuten habe ich die Würzekühler eingesteckt und die Pumpe eingeschaltet, um sowohl die Würzekühler als auch den Pumpenkreislauf zu desinfizieren. Beim Abschalten habe ich die zweite und letzte Hopfencharge hinzugefügt und diese etwa 10 Minuten im Whirlpool zirkulieren lassen, bevor ich das Kühlwasser ganz kurz eingeschaltet habe. Ich ließ das System 80C erreichen, habe das Kaltwasser ausgeschaltet und den Whirlpool noch weitere 20 Minuten laufen lassen, bevor ich den Kühlzyklus beendet habe.

Ein schöner Hopfenkegel hat meinen Sputnik-Filter davor bewahrt, beim Transfer in den Fermenter gereinigt zu werden.

Mit meiner geplanten 72% Sudhauseffizienz erwartete ich 15L von 15.4P Würze, landete aber mit 17.5L von 13.6P Würze im Fermenter. Die Zahlen ergeben die gleiche Gesamteffizienz des Sudhauses. Hätte ich nur die geringere Abdampfrate berücksichtigt, dann hätte ich die erwarteten Ziele erreicht. Hey, ich bekomme ein bisschen mehr Bier zu trinken mit etwas weniger Alkohol…. es gibt schlimmere Dinge!

Die Reinigung

Die Reinigung mit einer Tri-Clamp-basierten Brauerei ist ein Kinderspiel. Während des Kochens habe ich den Maischbottich gereinigt. Alle Klammern, Dichtungen und Fittings werden mit heißem Wasser getränkt und sauber gebürstet – eine weiche Rundbürste, die in die 15 mm Fittings passt, ist eine große Hilfe – während der Kessel eine schnelle Reinigung mit dem „Barkeepers Friend“ erhält. Letzteres enthält Oxalsäure, die die Ätzungen im Kessel verblassen lässt, aber nicht, wenn man nur schnell wascht und spült. Ich habe keine negativen Auswirkungen nach ein paar Minuten Kontaktzeit mit dem Barkeepers Friend gesehen. Benutze nur die weiche Seite des Schwammes! Du willst diese Spiegeloberfläche nicht mit einem Scheuerschwamm zerkratzen. Lassen Sie das Reinigungsmittel die Arbeit erledigen.

Und das wars dann auch schon. Vergesse nicht, die Kugelhähne beim Reinigen zu öffnen und zu schließen, um die Flüssigkeit aus dem Kugelsitz herauszuholen. Wenn du für eine Weile nicht mehr brauen wirst, empfehle ich, das Ventil komplett auseinander zu nehmen und es wirklich sauber (und trocken) zu machen. Gleiches gilt für den Pumpenkopf. Hopfen neigt dazu, sich dort zu sammeln, und es ist schwer, ihn völlig sauber zu bekommen, ohne den Kopf abzunehmen.

Am Ende des Tages hatte ich einen riesigen Stapel Edelstahl, der im Geschirrkorb trocknete, und es war Zeit, einen weiteren kalten zu genießen. Cheers!

2 Gedanken zu “Brautag mit dem HERMS Duo und Dampfkondensator”

  1. Sehr geehrter Herr Felmann,
    Glückwunsch zu der hervorragenden Internet Seite . Endlich mal das die Produkte ,Verfahrensabläufe so super dargestellt und erklärt werden.
    Das System und die Produkte finde ich sehr gut. Werde versuchen meine alten Braukessel zu verkaufen ,um dann zu Ihren Produkten zu wechseln. Vorab einige Fragen : Die Schrotung wird mit welcher Mühle und Spaltbreite durchgeführt. Zieht sich
    beim Maischen die Treberschicht nicht fest ? Reichen die 3500 Watt Heizleistung zum intensiven Kochen aus?
    Wir haben uns in Romrod kennen gelernt. ich hoffe im nächsten Jahr auch.
    in meinen Braukursen werde ich Werbung für Sie machen.
    mit einen Gruß aus dem Sauerland
    Walter Brackwehr

    • Hallo Walter, schön war es in Romrod, werde auch in 2020 dabei sein, da sehen wir uns wieder! Die Mühle ist der einstellbare Malzmühle von Brewferm, habe ich mit ca. 1mm geschrotet. Eine dichte Treber habe ich zeit langem nicht mehr gehabt, auch bei schönen NEIPAs mit Hafer und Weizenmalz bis zu 20%. Am besten tut man einmaischen, 5 minuten Einweichen lassen, dan ganz langsam mit dem pumpen beginnen. Ist mir nur einmal verdichtet gewesen, bei einem Weissbier. Einfach rühren und weiter gehts. Da wurde ich nächstes Mal ein Paar Handvolle Reishülsen mit einschmeissen. Ansonsten macht es mir keine Sorge, den Maischekessel unbeaufsichtigt zu lassen. Aber erst nach einigen Erfahrungen damit. Schöne Grüße! Douglas

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