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Abschlusspräsentation im Masterlabor Brautechnologie

Abschlusspräsentation im Masterlabor Brautechnologie

© Max Kesberger
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Im Rahmen des Masterlabors Brautechnologie fand am 30. Januar 2020 die Abschlusspräsentation der Studierenden vor einer interessierten Jury und einem gespannten Publikum statt. Präsentiert wurde der Entwurf eines Prototypen zur Dampfabführung beim Bierbrauprozess.

Hintergrund:

Beim Bier brauen entsteht Dampf und nicht zu wenig, da die meisten Prozesse in der Bierproduktion mit warmen und heißem Wasser erfolgen. Sei es beim Maischen, Läutern oder Würzekochen, Wasserdampf ist allgegenwärtig. Dementsprechend stellt sich die Frage, was soll damit passieren? Der Prozess des Würzekochens stellt hierbei einen kritischen Schritt dar, da neben der Keimfreiheit der Würze sowie Isomerisierung der Hopfenalphasäure auch unerwünschte Fehlaromen verdampft werden. Eine effiziente Abfuhr von Dampf und Kondensat ist daher maßgeblich für die Bierqualität.

Große Industrieanlagen haben hierzu spezielle Systeme, Heim- und Hobbybrauer, die über kein spezielles System verfügen, öffnen gegebenenfalls einfach das Fenster. Für die im Masterlabor Brautechnologie verwendete Brauanlage sind beide Varianten keine Option, da das Öffnen des Fensters nicht effizient genug ist und industrielle Abführsysteme für den 200 Liter Sudkessel zu groß sind. Kurz, es mangelt schlicht an einer geeigneten Komponente, welche es so auch nicht zu kaufen gibt.

Aus diesem Grund stellten sich die Studierenden in dem gemeinsam vom Institut für Mehrphasenprozesse (IMP), Institut für Thermodynamik und Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) angebotenen Masterlabor der Aufgabe, eine technische Komponente zu entwickeln, welche optimal den Dampf abführt und wenn möglich oder sinnvoll, sogar eine Weiterwendung ermöglicht.

Prototypenbau und Fehlaromenschulung

In vier Gruppen fanden sich die Studierenden zusammen und stellten ihr Konzept im November letzten Jahres innerhalb des Masterlabors vor. Anfang Dezember begann dann der Prototypenbau im Maßstab 1:10, hauptsächlich mit Komponenten, die man relativ günstig im Baumarkt erwerben kann. Neben Prototypenbau wurde nicht zuletzt auch die Gelegenheit genutzt – da man den ganzen Tag in den Werkhallen zubrachte – ganz praktisch Bier zu brauen und nicht nur Komponenten für den Prototypen selbst zu verarbeiten.

Bier brauen am IMP

Am IMP wird bereits seit 2005 Bier gebraut, um den Studierenden die Prozesse der Verfahrenstechnik an einem handhabbaren Beispiel näher zubringen. Im Masterlabor Brautechnologie liegt der Fokus allerdings weniger auf der Bierbraukunst selbst, als vielmehr auf der maschinellen Ebene, nämlich auf der Entwicklung und Verbesserung der einzelnen technischen Komponenten, die bei der Bierbraukunst eingesetzt werden.

Abschlusspräsentation:

Die Abschlusspräsentation fand am frühen Abend in der Forschungshalle des IMPs statt. Wo sonst tüchtig mit Maschinen und Werkzeug getüftelt wird, fanden sich jetzt dekorierte Tische, ein Beamer sowie ein gesonderter Platz für die Jury. Die Halle war in Grün und Blau dezent erleuchtet. Nach dem Eintreffen der Jury gab Dr.-Ing. Marc Müller, Oberingenieur am IMP und einer der Betreuer des Masterlabors, einen kleinen historischen Abriss zum Masterlabor an sich und zum Projekt bzw. zu der Aufgabenstellung für die Studierenden. Ferner bedankte er sich beim Team des Masterlabors, zu dessen Mitgliedern neben ihm Dr. Mareike Vorholt aus dem Studiendekanat Maschinenbau, Johann-Christoph Ebeling vom IFT, André Papke vom IMP und ebenso Christoph Digwa vom IFW gehören. Nicht unerwähnt blieb gleichfalls das Engagement der Studierenden.

Mitglieder der Jury

Die Jury ihrerseits setze sich zusammen aus:

  • Prof. Dr.-Ing. Jörg Wallaschek, Dekan der Fakultät für Maschinenbau und Leiter des Instituts für Dynamik und Schwingungen

  • Prof. Dr.-Ing. Stephan Kabelac, Studiendekan der Fakultät und Leiter des Instituts für Thermodynamik

  • Dr. Sarah Engelmann, Geschäftsführerin der Fakultät für Maschinenbau

  • Lisa Lotte Schneider, M. Sc., Leiterin des Studiendekanats der Fakultät für Maschinenbau

  • Prof. Prof. h.c. Dr.-Ing. Birgit Glasmacher, M.Sc., Leiterin des Instituts für Mehrphasenprozesse

Am Tag der Abschlusspräsentationen selbst gab es zudem noch eine Fehlaromenschulung durch Biersommelier Christoph Digwa, der bereits seit über 14 Jahren Bier braut und zusammen mit seinem Bruder 2015 die Gutshof Brauerei „Das Freie“ eröffnete. „In einem Bier“, so Digwa, „befinden sich über 150 verschiedene Aromakomponenten, manche sind erwünscht und manche sind es nicht. Dementsprechend ist es wichtig, die Unerwünschten herauszufiltern, sonst hat man am Ende in Pils, das nach Dosengemüse schmeckt.“

Vorstellung der Prototypen

Optisch ähnelten sich alle vier Prototypen auf den ersten Blick sehr, die Unterschiede lagen im Detail. Über ein Rohrsystem wurde der Dampf zunächst vom Braukessel abgeführt, um nicht beliebig im Raum umherzuirren. Einmal ins Rohrsystem geleitet, kamen jetzt unterschiedliche Varianten zum Einsatz um den heißen Dampf aus dem Brauraum zu leiten oder zu kondensieren. Eine Gruppe benutzte einen Wärmetauscher, eine andere eine Art Gartenbewässerungssystem mit mehreren kleinen Düsen über die kaltes Wasser dem aufsteigenden Dampf zugeführt wurde. Zudem kalkulierten alle Gruppen verschiedene Szenarien durch, wie und ob man den Dampf nach der Abführung noch nutzen kann und ob eine Weiternutzung überhaupt sinnvoll ist.

Die Frage nach der Nutzung war auch eine elementare, welche die Jury beschäftigte und bis auf eine Gruppe, sahen alle anderen auch eine weitere Verwendung vor, beispielsweise zur Bottichheizung. Die eine Gruppe, welche keine weitere Verwendung des in Abwasser überführten Dampfes in Betracht zog, begründete ihre Entscheidung mit dem Fakt der nicht gegebenen Wirtschaftlichkeit, da für eine weitere Inanspruchnahme zusätzliche Komponenten bereitgestellt werden müssten. Neben Fragen zur Nutzung interessierten die Jury auch solche die Konstruktion per se betreffend, zu den Materialien und zum Aufwand des Zusammenbaus.

Aus Sicht der Jury stellten alle vier Entwürfe ein dichtes Kopf-an-Kopf-Rennen dar. Welcher Prototyp am Ende der „Beste“ war, wurde aber noch nicht verraten, da zunächst noch eine Auswertung der durch die Studierenden erstellten Exposés erfolgen muss.

Das zielführendste Konzept wird im Rahmen einer studentischen Arbeit später final ausgearbeitet, durch die Institutswerkstätten gefertigt und in Betrieb genommen. Das Masterlabor wird sich zukünftig in jedem Semester einer vergleichbaren Fragestellung widmen und hierdurch innovative Komponenten im Bereich der Brautechnologie entwickeln.

Autor: fk