Aufheizzeit durch Leerbezug verkürzen?

So, ich habe mich gestern und heute auch ans Messen gemacht.
Meine Messmethode ist nicht so präzise wie die von Max da ich quick & dirty ein Thermometer mit Temperatursonde vorne/oben auf die Brühgruppe (BG) geklebt habe, die Position wurde nicht verändert.
Dieses Thermometer liefert bei meiner Silvia mit meCoffee PID genau 1 Grad geringere Werte als der hochpräzise Sensor des PIDs.
Mir ist bewusst das dies nicht zu 100% der BG Temperatur entspricht (Auflagefläche nicht plan, keine Wärmeleitpaste) meine Messungen sind aber nur vergleichend. Die maximale BG Temperatur entspricht in etwa den zu erwartenden Temperaturen.
Kritik kann gerne geäußert werden. Ich bin auch bereit weitere Messungen mit kürzeren/ längeren/weniger/häufigeren CFs zu machen.
Ich kann das Experiment auch gerne an einer Technika 2 wiederholen.
Ich habe das Experiment so gut wie möglich nachgestellt.

Hypothese: Durch mehrere CFs wird das Aufheizen einer E61 Brühgruppe verlangsamt.

Material und Methoden:

ECM Mechanika 3, mit 13mm Armaflex HT isoliert, frisch Rückgespült, seit 1,5 Jahren nicht entkalkt (Wasser ~7°dH)
Bodenloser Siebträger während der Messung eingespannt.
CF je 6 Sekunden mit 35-40ml (gewogen)
Raumtemperatur 19°C
Pressostat schaltet das erste mal bei 9:45 (Versuch 1) bzw 9:50 (Versuch 2) ab
Kesseldruck liegt bei 1,25 Bar
Kesseltemperatur: max 102°C (zweites Thermometer unter der Isolierung)
Maximal gemessene Brühgruppentemperatur: 86,1°C

Beobachtung:

Versuch 1:
Pressostat schaltet das erste Mal bei 9:45 min ab.

Minute: Brühgruppentemperatur (°C)
20: 63,5
25: 72,2
30: 77,1

Versuch 2:
Pressostat schaltet das erste Mal bei 9:50 min ab.
*CF wie oben beschrieben

Minute: Brühgruppentemperatur (°C)
8*: 27,5
12*: 41,9
16*: 60,0
20*: 66,6
25: 73,4
30: 77,1

In Versuch 1 steigt die BG Temperatur kontinuierlich an, nach 30 Minuten liegt diese noch unterhalb der maximalen BG Temperatur.
In Versuch 2 ist die BG Temperatur nach 20 Minuten 3,1°C höher als ohne vorherigen CF. Nach 25 Minuten nur noch 1,2°C
Nach 30 Minuten sind die Temperaturen der Brühgruppe identisch.
Kurz nach jedem CF konnte ein rascher Anstieg der BG Temperatur beobachtet werden.
Nach 30 Minuten wird die maximal gemessene Temperatur von 86,1°C nicht erreicht.

Auswertung:

Ohne CF steigt die BG Temperatur nur sehr langsam an und erreicht auch nach 30 Minuten nicht die Maximaltemperatur.
Mit CF steigt die Temperatur der BG zunächst schneller an, mit zunehmender Temperatur und Abstand zum letzten CF relativiert sich der Temperaturvorsprung aber wieder. Nach einem CF ist ein rascher Temperaturanstieg an der Brühgruppe zu beobachten.

Fazit:

Leerbezüge beschleunigen das Aufheizen einer E61 Brühgruppe in der Anfangsphase. Ein Temperaturvorsprung gegenüber dem passiven Aufheizen durch den Thermosyphon ist zwar gering aber vorhanden. Mit zunehmender Temperatur und Abstand vom letzten Leerbezug wird der Temperaturvorsprung geringer.
Es ist nicht auszuschließen dass der Wärmetauscher durch die Leerbezüge auskühlt und die Temperaturdifferenz so zu Stande kommt. Ein Abfallen der BG Temperatur konnte jedoch nicht beobachtet werden.

Auch nach 30 Minuten hat eine E61 Brühgruppe nicht ihre maximale Temperatur erreicht, dies liegt vor allem daran dass der 2,1L große Kessel fast 10 Minuten zum Aufheizen braucht. Erst dann kommt die Zirkulation des Thermosyphons voll in Gang. Ein kleinerer Kessel ist wahrscheinlich einige Minuten schneller aufgeheizt.

Vier Bezüge die in etwa einem Espresso entsprechen konnten die Brühgruppe nicht signifikant schneller erwärmen.
Häufigere aber kürzere Leerbezüge erwärmen die BG möglicherweise schneller als Bezüge mit 35-40ml in vier Minuten Abstand.
Man könnte auch versuchen den Bezugshebel in eine halbe Stellung zu bringen um so langsam aber kontinuierlich Wasser durch die BG zu fördern.
Bei ans Festwasser angeschlossenen Maschinen reicht ein leichtes öffnen, bei Maschinen mit Vibrationspumpe muss hin und wieder die Pumpe angeschaltet werden damit der HX nicht leer läuft.

Der Einfluss des bodenlosen Siebträgers gegenüber eines massiven Siebträgers mit Auslass wurde nicht untersucht.
Der Kessel dieser Maschine wurde mit Armaflex HT isoliert, dadurch wird die Wärmeabgabe an die Umgebung reduziert und die Schaltzeiten des Pressostats deutlich verlängert. Rohrleitungen insbesondere Zuleitungen des HX wurden nicht isoliert. Ein Einfluss der Isolierung auf die vergleichenden Messungen ist also unwahrscheinlich.
Der Verkalkungsgrad im HX spielt sicherlich eine Rolle. Durch eine dicke Kalkschicht kann die Wärme des Kessels schlechter übertragen werden. Insbesondere eine starke Verkalkung in den Rohrleitungen oder dem Thermosyphon können die passive Zirkulation erheblich verringern so dass die BG überhaupt nicht mehr warm wird. Ein CF hat hier möglicherweise einen anderen Einfluss.

Kesselgröße sowie Größe und Lage des HX können die Ergebnisse ebenfalls stark beeinflussen, hier wurden zwei unterschiedliche Bauarten und Kesselgrößen (1,8L vs 2,1L) verglichen. Daher auch die unterschiedlichen Aufheizzeiten.
Verglichen werden hier der Comea Kessel der ursprünglich von ECM (Milano) in der Technika1+2/Mechnika1+2, Giotto und jetzt von Rocket in der Appartamento/Cellini/Giotto verbaut wird und den von Bezzera entwickelten der in der Technika 3, Mechanika 3 und Magica, Mitica verbaut ist.
Möglicherweise wurden Details an der Rohrführung, oder wie Max angedeutet hat im HX geändert, am Grunddesign hat sich aber nichts getan.

Zusammenfassung:
Die Hypothese dass eine E61 Brühgruppe mit vier Leerbezügen à 6 Sekunden nach 30 Minuten kühler ist als durch passive Zirkulation konnte widerlegt werden.

Es sind weitere Experimente notwendig um das Mysterium E61 aufzuklären.

Soweit von mir.
Guten Rutsch euch allen!

 

Bin in den Silvestervorbereitungen und hab's nur überfliegen könne, lese es nächstes Jahr genauer. Aber wenn ich es richtig sehe, hast du nur die BG gemessen. Die ist bei mir nach dem Flush auch immer heißer gewesen. Meine Werte sind aber dann der gemessene Bezug, und auf den kommt's ja drauf an. Jeder Cooling Flush erwärmt ja auch die BG, der Bezug ist aber kälter als ohne CF.

Guten Rutsch allen.

 

So, frohes Neues!

Super @-Dune- , dass du auch mit gemessen hast und das so ausführlich darstellst.

Genau, das deckt sich grundsätzlich mit meinen anderen Messungen aus dem ZK Thread. Bei 30min sind E61 grundsätzlich okay, aber noch nicht voll durchgeheizt.

Okay, es ist dann so wie ich im letzten Post geschrieben habe. Ich muss dir hier widersprechen, und zwar insofern, dass dies nicht meiner Hypothese entspricht. Relevant ist für mich das gesamte Brühwassersystem, bestehend aus HX-TS-BG, gemessen an der Temperatur während des ersten Bezugs nach dem Aufheizen. Denn wenn wir davon sprechen, den Aufheizprozess zu beschleunigen, können wir ja nur den ersten Bezug meinen, nicht ein einzelnes Bauteil.

Ich gehe sogar noch ein Schritt weiter indem ich sage, dass deine Messung meine These stützt:

Der CF macht genau das, was ich gesagt habe. Er gibt einen Teil der Energie an die BG ab, die diese speichert. Daher ist die BG direkt nach dem CF 3,3° wärmer. Nun kann man allerdings sehen, dass die BG von nun langsamer aufheizt, als in Versuch 1 ohne CF. Würde die Aufheizrate so beibehalten, hätte die BG aus Versuch 1 die BG aus Versuch 2 z.B. nach 35min sogar überholt.
Die langsamere Aufheizrate in Versuch 2 ist ja nur dadurch erklärbar, das eine andere Systemkomponenten kälter wurde, und damit das Gesamtsystem nicht stärker erwärmt wurde. Wäre dies, das schnellere Aufheizen, der Fall, dann müsste die BG den Temperaturvorsprung zumindest zum Teil beibehalten, hat sie aber nicht. Wie sollte man erklären, dass ein vermeintlich heißeres Gesamtsystem plötzlich wieder eine gleich warme BG hat? Wäre das System insgesamt heißer, warum ist es die BG 10min später nicht mehr, obwohl beide Versuche hier noch lange nicht in die Sättigung (voll durchgeheizt) gegangen sind?

Wenn wir wieder auf mein "an den eigenen Haaren aus dem Sumpf ziehen" Beispiel zurückkommen, dann entspricht die reine Messung der BG Temperatur der Kraftmessung an den Haaren. Die lässt auch vermuten, dass der Versuch klappt, tut er aber nicht, wenn ich die Systemgrenze weit genug ziehe.

Definitiv.
Ich glaube, man kann aber, ob man meine These richtig oder falsch findet, bisher schon mal halbwegs sicher sagen, dass man durch Flushs das Aufheizen nicht ernsthaft beschleunigen kann, selbst wenn ich falsch liege.

 

Eine E61 Brühgruppe wiegt laut Wiki ca. 6 kg. Die Oberfläche, die mit dem durchströmenden Wasser Kontakt hat, ist aber nur etliche Quadratzentimeter groß.

Bei unbehindertem Leerbezug kann nur ein ganz kleiner Teil der Wärme des Wassers aus dem HX in der kurzen Zeit in die vergleichsweise riesige Brühgruppe übergehen.

Die Messungen von @-Dune- an der Brühgruppe kommen mir außerordentlich plausibel vor

 

Korrekt, und der Rest ist verloren.

Sie sind plausibel, entsprechen auch meinen Ergebnissen, betrachten aber nicht die tatsächlich relevante Messgröße.

 

Ich wünsche allen ein gesundes neues Jahr! Für mich als Laie wäre vor allem mal interessant, ob beim E61 Zweikreiser mit einem Leerbezug nach ca. 15 Minuten (nach dem Einschalten) nicht deutlich bessere Geschmacksergebnisse gelingen als ohne. Manchmal muss es halt schnell gehen und ich bilde mir ein auch schon nach ca. 15 Minuten mit einem ca. 5 sekündigen Leerbezug einen akzeptablen Espressoshot zu fabrizieren. Es bleibt aber die Frage, ob der frühe Leerbezug nun geschmacklich eher kontraproduktiv ist. Ist denn der Bezug nach ca. 15 Minuten nun kälter oder wärmer mit Leerbezug? Es könnte doch sein, dass innerhalb eines Zeitfensters von 10-20 Minuten nach dem Einschalten ohne Leerbezug die noch relativ kalte Brühgruppe den Bezug zu stark abkühlt?

 

Naja, eigentlich steht dazu, was bisher bekannt ist, bereits im Thread. Es gibt wohl zwei Lager. Diejenigen die sagen, man kann es beschleunigen und das andere Lager, dass sagt es geht nicht. Zweites Lager besteht, soweit ich es überblicke, nur aus mir.

Ich messe derzeit, um meine These weiter zu überprüfen, dass zieht sich aber, da ich maximal eine Messung pro Tag machen kann beim Frühstück und da habe ich auch nicht immer Zeit.

Jetzt habe ich mir erst mal einen Durchflussbegrenzer gebaut, um keinen kalten Kaffee zu verschwenden.

Dass die Kiste nach 15min richtig aufgewärmt ist, halte ich für unmöglich.

 

Ne, du bist nicht allein. mich stört nur das "alles oder nichts"
Standard-Tipp gegen Wartezeiten ist ja auch bisher bei HX-Maschinen nicht der Leerbezug gewesen, sondern eine Zeitschaltuhr bzw. fernsteuerbare Steckdose.
Ich gehe davon aus, dass die Aufheizzeit verkürzt werden kann, wenn man zu einem guten Zeitpunkt einen wohldosierten Leerbezug wagt, es aber sehr aufwändig ist, so einen Zeitpunkt und die Dosis zu bestimmen. Das gelingt bei anderen Maschinentypen halt wesentlich leichter. Vielleicht ist es 5 Minuten, bevor die Brühgruppe ohne Leerbezug auf Temperatur wäre. Vielleicht auch noch früher.
Danke für deinen Einsatz.

 

Ist sie auch nicht. Es ging mir jetzt eher darum auszuloten, wann und wie frühstmöglich ein akzeptables Ergebnis erreicht wird. Der Geschmack ist aber natürlich so relativer Natur, dass da womöglich kaum allgemeingültig Aussagen möglich sind. Eine Zeitschaltuhr habe ich zwar auch, aber man ahnt garnicht, wer sich in einem 5 Personenhaushalt alles dazu aufgerufen fühlt diese abzustecken oder auszuschalten. Und dann gibt es ja auch noch den unerwarteten Kaffeebesuch an Wochenendnachmittagen:
“Du kannst gerne einen Cappuccino haben, aber erst in 40 Minuten.“

 

@domimü
Okay. Ich bin dann einfach ein kleines Stück radikaler.

Das ist stark vom Kaffee abhängig, den anderen Brühparameter und der geschmacklichen Empfindsamkeit. Je nachdem wie die Maschine eingestellt ist, landet man irgendwo in den mittleren bis hohen 80ern nach 20-25min. Für ziemlich dunkle Röstungen ist das nach meiner Erfahrung durchaus schon trinkbar. Eine helle Third Wave Röstung wird damit wohl eher nix. Daher kann die Beobachtung von @Pete259 sicher passen, im Cappuccino dann erst recht, ich glaube nur, dass der Flush nach 15min hierfür keine Wirkung hatte.

 

Ich zähl mich auch zum ersten Lager....
- es geht, man kann den Aufheizprozess beschleunigen, wenn man die Maschine erst mal kräftig überhitzt, z.B. 15 Minuten lang, und sie dann wieder abkühlen lässt, etwa 5 Minuten auf Normaltemperatur - ideal halt mit PID

 

so geht's natürlich, aber das sind ja keine Leerbezüge.

 

Mit Leerbezügen macht es auch keinen Sinn, denn man braucht eine gewisse Menge an Wärmeenergie, um das System aufzuheizen. Dazu muss erst einmal der Kessel heiß werden, dann evtl. noch der HX, die Leitungen, die Gruppe, und der Siebträger.
Flusht man, dann entnimmt man diesem System neben Verlusten zusätzliche Energie, denn es wird beim flush heißes Wasser ausgestoßen, was Wärmeverlust bedeutet.
So kann zwar kurzzeitig die Gruppe erhöht werden, aber insgesamt ist das System geschwächt, und es muss nachgeheizt werden - wobei die Maschine sowieso noch am "Aufheizen" ist, und dieses dadurch insgesamt verlängert wird - der Wärmeverlust kann nicht genau so schnell wieder ausgeglichen werden, wie er verloren ging.
Die Messungen zeigen es, dass die geflushte Testreihe weit langsamer ansteigt, als die ungeflushte Testreihe - betrachtet man die Zeit von 20 bis 30 Minuten!

Ein flush verbrennt in meinen Augen nur unnütz Energie, es sei denn zu Reinigungszwecken, wo`s Sinn macht, oder man flusht, um die Gruppe für den Bezug etwas anzuheben, da dabei bei der E-61 auch direkt Wärme in den unteren Kammern und bis zur Dusche abgegeben wird, und die Gruppe so etwas höher erwärmt wird. Das könnte evtl. auch dazu beitragen, bei 30 Minuten mit einem kurzen flush den Bezug zu verbessern

 

Na dann willkommen im 2. Lager. Nur dein letzter Absatz ist dazu widersprüchlich, denn auch da hebe ich nur die Gruppe an, das System und damit der Bezug ist aber kälter. Das habe ich ja schon direkt hier gemessen.

 

Mein Idee war ja, immer dann kurz zu flushen, wenn die Heizung gerade eben abschaltet, um sie zum Zuschalten zu bewegen, wo sie sonst aus bliebe. Das ist ein definitiv zusätzlicher Energieeintrag ggü. des passiven Szenarios.

Dann lautet die Frage aber auch nicht pauschal "Flashen ja / nein" sondern: gibt es ein/e Art / Timing von Leerbezug, die einer schnelleren Aufheizung dienlich ist?
Möglicherweise finden so die beiden "Lager" zusammen.

 

Hast du das mit einem sehr kurzen flush von etwa 2 Sek. gemessen? Ich meine nämlich, dass dies die Gruppe und den darauf folgenden Bezug erwärmt, weil wie beschrieben, auch die unteren Kammern sowie die Dusche mit heißem Brühwasser bespült werden. und der Bezug dadurch nicht kälter, sondern etwas wärmer wird ( das nun etwas kältere Bezugswasser im HX kommt gar nicht erst bis zur Gruppe und würde da da die Temperatur mindern ... - zumindest habe ich mir das so angewöhnt, wenn es eilt, und es war bislang mein subjektiver Eindruck, dass frühe Bezüge dadurch wärmer werden. Oder könntest du dies so nochmals nachmessen?

Das bringt meiner Ansicht nach für den Bezug nichts, denn das HX System ist in der Hinsicht zu träge. Schneller ginge dies auch, wenn du den Dampfhahn öffnest, denn der Kesseldruck fällt dadurch sofort, und der Presso schaltet die Heizung unverzüglich!

 

Und wie bringe dann das Wasser an die Gruppe, um diese zu temperieren? Von außen andampfen?

 

Es ging dir doch um das weitere Zuschalten der Heizung. Das heiße Wasser bringt der TS "freiwillig" zur Gruppe ohne weiteren Befehl, oder weitere Aktion.

 

Dann ist "von außen andampfen" vielleicht gar nicht so blöd, wie es beabsichtig war