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Brennereianlagen, 09.03.2012

STEUERUNGS- UND REGELTECHNIK BEI BRENNEREIEN

Noch vor nicht allzu langer Zeit waren viele Brennkessel von Abfindungsbrenner direkt beheizt und/oder eingemauert, später fast alle mit einem Wasserbad ausgerüstet.
Der Wunsch, konstant höhere Qualitäten produzieren zu können, und den Brennvorgang zu vereinfachen führte zu einer Vielzahl an Veränderungen am Kessel. Möglichkeiten steuernd einzugreifen gibt es heute schon viele, vor der Anschaffung einer Steuerung müssen lediglich Überlegungen hinsichtlich der Kosten-Nutzen-Relation getroffen werden.
 
Was lässt sich am Brennvorgang steuern/automatisieren:
  • Destillationsgeschwindigkeit (Heizleistung/Wasserbadtemperatur)
  • Verstärkung (Dephlegmatortemperatur und Flüssigkeitsstand auf den Böden)
  • Fraktionierung (Vor- und Nachlauftrennung)
  • Sonstige Möglichkeite

Vorlauftrennung: Einfachste Möglichkeit zum Abtrennen vorgegebener Vorlaufmenge  
 

Destillationsgeschwindigkeit

Die Destillationsgeschwindigkeit ergibt sich aus den beiden Faktoren Heizleistung und Verstärkung. Eine Angabe der Destillationsgeschwindigkeit allein sagt bei Geräten mit Verstärkern noch nichts aus, da sich diese beiden Faktoren im Prozess kompensieren. Bei voller Heizleistung und voller Verstärkung ist theoretisch die gleiche Destillationsgeschwindigkeit zu erzielen wie bei schwacher Heizung und geringer Verstärkung.
Recht häufig findet man Wasserbadsteuerungen, die vom technischen Aufwand her relativ einfach aufgebaut und somit auch relativ günstig sind. Voraussetzung dafür ist ein regelbarer Brenner (Öl- oder Gasfeuerung), Holzfeuerungen mit Rauchklappensteuerung sind nur bedingt automatisierbar. Mit Hilfe dieser Steuerung wird eine Wasserbad-Soll-Temperatur vorgegeben, die erreicht und gehalten bzw. stets leicht erhöht wird. Die Destillation damit verläuft mit vorgegebener Geschwindigkeit und bringt bei richtig eingestelltem Dephlegmator auch recht gute Ergebnisse.


Dephlegmator: Einfache Kühlwasserautomatik
 

Verstärkung

Bei Brenngeräten mit einem Verstärkeraufsatz lässt sich über die Temperatur im Dephlegmator und über die Füllstände der Böden die Verstärkerleistung regulieren. Mehr verstärken ist entweder durch Verringern der Temperatur im Dephlegmator zu erreichen oder den Füllstand in den Böden zu erhöhen.
Der Einfluss des Dephlegmators ist dabei als weit stärker einzustufen. Er wird bei den meisten Geräten durch die Kühlwasserautomatik gesteuert. Läuft mehr Wasser durch den Kühler, gelangt dieses weniger stark erwärmt in den Dephlegmator und umgekehrt. Diese einfache „Steuerung“ ist günstig und sehr effizient. Eine automatisierte Verstellung der Füllstände der Böden ist möglich, benötigt aber einen großen technischen Aufwand im Vergleich zum Effekt.


Dephlegmator: Einstellrad für die Dephlegmatorsteuerung
 

Automatische Fraktionierung

Das Auftrennen in Vor-, Mittel und Nachlauf lässt sich dann automatisieren, wenn man aus einheitlicher Maische in einem ersten Brennvorgang die Brennpunkte ausgekostet werden und diese bei weiteren Abtrieben lediglich wiederholt werden müssen. Technisch gelöst wird das entweder über eine Mengenabtrennung vor allem für die Vorlauftrennung, bzw. über den Alkoholgehalt bei Nachlauftrennung.
Voraussetzung dafür ist ein reproduzierbarer Destillationsverlauf (zumindest einfache Brennersteuerung) und Maische aus einem gut durchmischten Vorratsgefäß. Bei Maischen gleicher Ausgangsfrucht aus anderem Gärbehälter liegen die Trennpunkte wahrscheinlich nicht mehr genau gleich.


BU Steuerung: Komplettes Steuerungssystem mit Datenerfassung und möglichem online-Zugriff (Foto: FA Kothe)
 

Sonstige Möglichkeiten

Vom Befüllen/Entleeren der Brennblase über automatisierte Reinigungsprozesse hin bis zum Einstellen der Trinkstärke lassen sich so ziemlich alle Arbeiten auch irgendwie automatisieren, die die Grenze dabei stellt oft die Wirtschaftlichkeit dar.
Viele Brenngerätehersteller bieten heute schon Steuerungseinheiten für ihre Geräte an. Diese umfassen vorwiegend Heizleistung und Verstärkung (also zwei wesentliche Punkte beim Destillationsvorgang) und bieten hin bis zur Datenaufzeichnung, einem Touch-Screen oder dem online-Zugriff sehr viele Möglichkeiten.

Selbst konstruierte Wasserbadsteuerung, kombiniert mit einem Schaltkasten für die Brennerei
 

Fazit

Steuerungs- und Regeltechnik können einiges an Arbeitserleichterung oder –vereinfachung bringen. Sie können einen Brennmeister unterstützten, aber ersetzen können sie den Brennmeister nicht.
 

Medium


„Besseres Obst“  ist die Fachzeitschrift für Erwerbsobstbauern und alle am Obstbau Interessierten. Neben Beiträgen zur Technik bringt das Fachmagazin zielgerichtete Informationen und Fachartikel zu Produktion, Pflanzenschutz, Sorten, Ernte, Lagerung und Vermarktung von Tafelobst sowie zur Obstverarbeitung.

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