Das Müggelland-Forum

Hallo Berliner, hallo liebe Braugemeinde,

da die thermische Bottichmasse für viele wie der Berg für den Ochsen wirkt, möchte ich hier gerne einmal vorstellen wie man diese experimentell bestimmen kann. Die Gleichung dazu lautet

M1 = (M3*C3*(T3-Tm) - M2*C2*(Tm-T2)) / (Tm-T1),

mit M1 = thermische Masse [kg], T1 = Temperatur des Bottichs [°C], M2 = Masse Malz [kg], C2 = spezifische Wärmekapazität Malz [1.7 kJ/(kg*K)], T2 = Temperatur Malz [°C], M3 = Masse Wasser [kg], C3 = spezifische Wärmekapazität Wasser [4.2 kJ/(kg*K)], T3 = Temperatur Wasser [°C] und Tm = Temperatur Maische [°C].

Ein Beispiel anhand meines letzten Bieres: 5.4 kg Malz, 14.5 l Wasser mit 75.8°C, 24.3°C Raumtemperatur (Bottich und Malz), 68.1°C Maischetemperatur. Daraus ergibt sich

M1 = (14.5*4.2*(75.8-68.1) - 5.4*1.7*(68.1-24.3)) / (68.1-24.3) = 1.5 kg.

Das ist die thermische Masse meines 25 l Thermoports mit Läuterhexe und Hahn.

Hat man die thermische Bottichmasse ermittelt lässt sich durch Umstellen der Gleichung die resultierende Maischetemperatur und die benötigte Wassertemperatur errechnen.

Tm = (M1*T1 + M2*C2*T2 + M3*C3*T3) / (M1 + M2*C2 + M3*C3)

T3 = (M1*(Tm-T1) + M2*C2*(Tm-T2)) / (M3*C3) + Tm

So treffe ich immer die gewünschte Maischetemperatur auf wenige zehntel Grad Abweichung genau! Vielleicht kann der eine oder andere ja damit was anfangen oder weiß dann endlich warum die berechnete Maischetemperatur nicht passt
Denn leider hat die thermische Bottichmasse hier im Rezeptkalkulator einen viel größeren Einfluss als das normalerweise der Fall sein dürfte!

Beispiel: Wir maischen 5 kg Malz in 15 l Wasser ein und wollen 67°C Maischetemperatur erreichen. Das Malz und der Bottich haben Raumtemperatur, somit sind T1 und T2 = 20°C. M2 = 5 kg, C2 = 1.7 kJ/(kg*K), M3 = 15 l (= 15 kg) und C3 = 4.2 kJ/(kg*K). Für M1, der thermischen Bottichmasse, nehmen wir einmal 1 kg, einmal 3 kg und einmal 5 kg. Daraus errechnen sich folgende Wassertemperaturen:

T3 (M1 = 1 kg) = 74.1°C (Rezeptkalkulator sagt 76°C) hier würde sich eine Maischetemperatur von ~ 68°C einstellen
T3 (M1 = 3 kg) = 75.6°C (Rezeptkalkulator sagt 82°C) hier ~ 72°C
T3 (M1 = 5 kg) = 77.1°C (Rezeptkalkulator sagt 88°C) und hier sogar ~ 76°C

Die Sprünge betragen im Kalkulator pro 2 kg thermische Masse 6°C, berechnet nur 1.5°C. Das bedeutet die thermische Bottichmasse hat im Kalkulator einen 4x höheren Einfluss!


Allzeit gut Sud wünscht
Nachtflug

Hallo Nachtflug,

nette Berechnung und schön das es paßt.

Mir drängt sich allerdings die Frage auf warum die Wärmekapazität des Bottichs nicht mit eingeht? Edelstahl hat ja auch eine Wärmekapazität?

Hast du die Formel irgendwo vereinfacht, da in deiner Formel C1 des Bottichs nicht auftaucht?

Als thermische Masse ist ja auch nur die Innenwand des Bottich zu betrachten da hier die Wärme eingetragen wird.

Gruß Kirk