Formfrage - warum gibt's kein 1er, das...

Ich finde die Frage auch ganz interessant. (und andere auch: http://www.dallacorte.com/magazine_dettaglio/C/paolo_dalla_corte__tecnica_caffè-1940420LOE6631094058)
Ich glaube nicht daran, dass die Löcher einen wirklich signifikanten Einfluss haben - eher schon die Lochabstand. Das wichtigste ist aber wohl die Geometrie des Pucks. Speziell wohl die Höhe des Pucks, da diese im wesentlichen für den hydraulischen Widerstand verantwortlich ist. Damit ist man dann wohl bei sowas wie dem LM1er. Also Puck in gleicher Höhe wie beim 2er, aber mit der halben Oberfläche. Wie das aber zu der üblichen Brühgruppe passt ist wieder eine andere Frage (s. Link).
Grüße - Jan
P.S.: Übrigens denke ich, dass die Oberfläche des 1er gerade wegen der Verjüngung kleiner ist als die des 2er (zumindest bezogen auf gleiche Füllhöhe). Ich nehme an, dass beim Abschlagen des doppelte Gewicht des Pucks beim 2er hilft, und die Tatsache, dass der Puck keine "dünnen" Kanten hat, die leicht abbrechen.

 

Da nicht nur der Siebboden, sondern auch der Puck selbst die Flussrate verringert, ist die Flussrate nicht nur von den Löchern oder deren Gesamtfläche im Siebboden abhängig. Bei halber Füllhöhe unter sonst gleichen Bedingungen brauchst du einen erheblich feineren Mahlgrad.
Wenn du ein Sieb nimmst, das einen recht feinen Mahlgrad erlaubt (z.B. das VST 14g Sieb) und eines, das einen groben Mahlgrad erfordern würde, dieses aber kräftig unterfüllst (viele Standard-2er-Siebe oder auch die von IMS), bist du deinem Ziel recht nahe. Dass dann beim "groben" 2er-Sieb der Puck nicht bis zum Duschsieb quellen wird, ist m.E. nicht so tragisch, erfordert aber sorgfältiges Tampern. Schon nur wegen der geringere Puckdichte. Ich vermute, dass die Siebhersteller das ihren Kunden nicht zumuten wollen. Und welchen greifbare Vorteil gäbe es?

 

Bist du dir sicher, dass der Siebboden selber einen Einfluß auf die Flussrate hat? Das würde ja bedeuten, dass wenn man nur ein leeres Sieb verwendet die Flußrate bei verschiedenen Sieben verschieden ist. Das konnte ich bei meinen (zugegeben wenigen) Sieben nie messen. Vielmehr plätschert es aus denen so munter raus, dass der Verdacht nahe liegt, dass die - zumindest bei der Flussrate, die meine Espressomaschine schafft - keinen nenneswerten Beitrag zum Wiederstand leistet.

Bei einigen Maschinen gibt es ja verschieden hohe Duschsiebe. Das wäre auch eine denkbare Lösung.

Grüße - Jan

 

Der Puck sorgt dafür, dass das Wasser nicht so ungehindert durch die Löcher fließt, da es sich vor dem Austritt nicht erst unterhalb des Pucks sammeln kann. Andernfalls bräuchten sehr viele Siebe denselben Mahlgrad, die zumindest bei mir einen sehr unterschiedlichen erfordern, z.B. Synesso vs. VST. Hier spielt wohl sowohl die Lochverteilung als auch die Lochgröße als auch die Lochanzahl eine Rolle.

 

Hallo horst,

Aufeinander abgestimmte Siebe für eine bestimmte Espressomaschine (Standard-Siebe) sind so konstruiert, daß die doppelte Dosis des 1er-Siebes im 2er-Sieb bei gleichem Mahlgrad eine Verdopplung des Volumens bewirkt unter Beibehaltung der gleichen Extraktion und Konzentration, d.h. es schmeckt gleich, aber man hat mehr in der Tasse.

Das erreicht man dadurch, daß die Lochfläche (die Summe der Flächen aller Löcher im Siebboden) beim 2er-Sieb doppelt so groß ist wie beim 1er-Sieb, damit in der selben Zeit (z.B. 25s) die doppelte Menge fließen kann (z.B. 2 x 25gr).

Für die Extraktion zählt nur der durchströmte Puck-Zylinder direkt über der Lochfläche.

Damit in beiden Fällen die Extraktion gleich groß sein soll, muß die Zylinderhöhe für beide gleich sein (unterschiedliche Puckhöhen würden unterschiedliche Extraktionsraten erzeugen).

Bei gleicher Höhe und doppelter Grundfläche (Lochfläche) hat das 2er-Sieb das doppelte Zylindervolumen.

Der Kaffeering um diesen Zylinder bis zum Rand des Siebes ist für die Extraktion nicht von Bedeutung, d.h. verschwedet.

Da das 1er-Sieb nur einen sehr schmalen Puck-Zylinder hat (nur die halbe Lochfläche), würde bei senkrechter Seitenwand noch mehr Kaffeemehl verschwendet als bei schräger Seitenwand.

Das ist der Grund dafür.


Gruß, Ganzo

 

@Ganzo
Dann wäre das LM1 quasi das "sparsamste" Sieb, weil es nicht konisch zuläuft und keinen Ring an kaffeepulver verschwendet?

Woher hast du eigentlich diese Erkenntnis? Ich lese das zum ersten Mal und bin etwas überrascht. Kannst du das bitte genauer erläutern, wieso da keine Extraktion an den schiefen Wänden stattfindet?

 

Ich habe zwar im Physikunterricht sehr gut aufgepasst. Der liegt aber schon sooo lange zurück, das praktisch nichts mehr da ist Deswegen masse ich mir jetzt nicht an, den Post von @Ganzo theoretisch zu analysieren und hinterfragen. Wenn ich meine Pucks jedoch genauer anschaue, und das kann ich auch ohne Physikunterricht , dann gibt es nichts was seinem Post widerspricht. Im Gegenteil. Wenn die Bezugsparameter (Mahlgrad, Kaffeemenge, Temperatur, Druck, ...) stimmen, dann sieht man, wenn man den Puck vorsichtig "seziert", dass gewisse Bereiche heller/trockener sind als andere. Und diese Bereiche sind wahrscheinlich immer dort, wo drunter keine Löcher sind. Ich müsste das in der Zukunft systematischer untersuchen. Mit dem 1er Sieb geht das m.E. nur mit sehr viel Kaffee. Denn sonst ist der Puck am Rand zu dünn und wird (mindestens bei mir) ziemlich zermatscht. Deswegen benutze ich das LM 1er
Der Post von @Ganzo wäre auch die Erklärung dafür, dass man in der Praxis mit 11-12g Kaffee in einem "normalen" 1er Sieb annähernd die gleiche Extraktion und/oder Konzentration (was stimmt jetzt??? Bin verwirrt . Sucht euch den passeneden Begriff aus ) wie mit 16g Kaffee im 2er Sieb erreicht.

Wenn das mit den Löchern und der Fläche stimmt, dann kommen bei mir sofort mehrere Fragen auf. Wie weit auseinander dürfen/müssen die Löcher sein? Wie gross dürfen/müssen die Löcher selber sein? Hat das einen Einfluss darauf, ob 1er und 2er Sieb aufeinander abgestimmt sind bzgl. Kaffeemenge und Mahlgrad?
Fragen über Fragen ...
Ich gehe jetzt noch einen Espresso trinken

 

Die Löcher sollen nur so groß sein, dass möglichst wenig Mahlgutpartikel durchrutschen und groß genug, dass sie nicht zu schnell verstopfen. Das Optimum hängt m.E. damit an der verwendeten Mühle. Ansonsten wird der Puck gleichmäßiger durchflutet, je weniger zwischen den Löchern ist.
Ich gehe allerdings davon aus, dass näherungsweise nicht nur der Zylinder oberhalb des einzelnen Lochs durchflutet und damit extrahiert wird, sondern näherungsweise jeweils ein kopfstehender Kegel, dessen Winkel vom Mahlgrad abhängt.
@horst freiraum: Ein leicht konisches Sieb wäre m.E. für das Ausschlagen noch besser, Hauptproblem dürfte der Sog zwischen dem Siebboden und dem Puck selbst sein, wo (wegen Verstopfung) nicht genug Luft durch die Löcher am Siebboden nachströmt.

 

Das finde ich nachvollziehbar.
Vielleicht sollten wir noch ein paar weitere Begriffe definieren - zumindest ich bin mir da nicht sicher ob alle immer das gleiche meinen. Mein Vorschlag:
- Lochgröße: Fläche eines einzelnen Loches
- Lochfläche: Summe der Flächen aller Löcher, also Anzahl der Löcher mal Lochgröße (Wenn alle gleich groß sind)
- Lochabstand: Mittlerer Abstand der Mitten zweier benachbarter Löcher
- gelochte Fläche: Fläche des Bodens des Siebes die Löcher hat. Wenn die Löcher kreisförmig angeordnet sind also Pi * (Radius_der_gelochten_Fläche + Lochabstand)² (Radius_der_gelochten_Fläche gemessen von der MItte des Siebes bis zur Mitte der äußersten Löcher)
Was genau im Puck beim Bezug passiert weiß anscheinend niemand (jedenfalls hab ich dazu noch nirgends was gelesen).
Ich weise mal deutlich darauf hin, dass alles was jetzt folgt Vermutungen von mir sind, die ich experimentell nicht unterlegen kann!
Was man annehmen kann ist meiner Meinung nach, dass an der Oberfläche des Pucks der Druck dem Pumpendruck entspricht. An den Löcher des Siebes ist der Puck druckfrei (der Druck also 0). Das Wasser das den Puck durchströmt sollte dann bevorzugt entlang der größten Druckdifferenzen fließen (oder dort jedenfalls am schnellsten). Das ist jeweils der direkte Weg von der Oberfläche zum nächstgelegenen Loch. Die Stellen zwischen diesen direkten Wegen (also die Kegel oberhalb der Lochzwischenräume) werden dann langsamer durchströmt - das passt zu der Beobachtung von pressomacchiato.
Bei einem nicht zylindrischen Sieb - also den üblichen 1er - gilt für den Rand aber auch, dass dieser langsamer durchströmt wird als das Zentrum.
Ich nehme an, dass für die Extraktion eines einzelnen "Kaffeemehlkorns" wichtig ist wie schnell das Wasser vorbeiströmt und welche Konzentrationen an welchen Stoffen in diesem schon gelöst (bzw. emulgiert) sind (die Löslichkeitsprodukte einzelner Stoffe beeinflussen sich gegenseitig). Damit wäre es nicht nur wichtig, dass man bei 1er und 2er Sieben jeweils die gleichen Parameter erreicht (Bezugszeit, Mahlgrad, Verhältnis Masse des Produktes zur Masse des Kaffeemehls, …), sondern auch, dass im Puck selber in etwa die gleichen Strömungsverhältnisse herrschen. Da habe ich so meine Zweifel. Nach meiner Beobachtung sind in den üblichen 1ern die Pucks flacher als in den 2ern. Das sollte dazu führen, dass in der Mitte – also über der gelochten Fläche – die Strömungsgeschwindigkeit höher ist, an den Rändern aber langsamer als bei einem 2er.
Ich vermute, dass man diesen Unterschied schmecken können sollte. Hat da jemand Erfahrungen? Das sollte sich ja irgendwie ausprobieren lassen.
P.S.: Mit ist klar, dass ich andere wichtige Faktoren wie die Wanderung feiner Partikel während des Bezugs, die Inhomogenität des Pucks, Diffusion, … völlig ausser acht lassen, auch wenn diese eine Einfluss haben sollten.
Grüße - Jan

 

@Hafensänger: Danke für die Begriffsvorschläge. Es ist bestimmt nicht verkehrt, wenn wir eine "gemeinsame Sprache" haben Dein Vorschlag ist für mich OK.
Ich bin auch überzeugt, dass ein realisitisches Modell eines Espressobezugs ziemlich komplex ist. Dein vereinfachtes Modell mit den Kegeln ist m.E. ein guter Anfang. Für unsere Zwecke muss das Modell u.U. auch nicht zwingend komplexer sein.

Übrigens, mir ist aufgefallen, dass wir eigentlich gar nicht über das Thema des TE diskutieren Seine Frage geht in eine ganz andere Richtung Ich hätte zuerst den Espresso trinken und erst dann posten sollen

 

Die Frage war doch:

Und die hat Ganzo bereits beantwortet:

Liebe Grüße,
Thomas

Nachtrag: Wenn Ganzos Erklärung richtig ist, darf ein zum LM1 kompatibles 2er Sieb auch nur die gleiche Füllhöhe haben wie das LM1, also ca. 12 mm bis 13 mm.

 

Diese Maße werden z.B. bei den IMS Sieben angegeben, bzw. sind aus den Angaben errechenbar. Zwei Beispiele (Quelle: http://www.imsfiltri.com/home-ims/?lang=en):

B70 1T H26.5 E


PERFORATED AREA: Ø 30 mm
area optimized in relation to the shape of the filter.

NUMBER OF HOLES: 253 Hexagonal Spacing (E)
The number and distribution of the perforations are designed to balance the delivery in relation to the height and shape of the filter and perforated area.

HOLE DIAMETER: 0.30 mm


B70 1T H25.5 N


PERFORATED AREA: Ø 30 mm
area optimized in relation to the shape of the filter.

NUMBER OF HOLES: 177 Norm Spacing (N)
The number and distribution of the perforations are designed to balance the delivery in relation to the height and shape of the filter and perforated area.

HOLE DIAMETER: 0.30 mm


Liebe Grüße,
Thomas

 

@NiTo: Wenn du schon den Werbeprospekt abdruckst, erläutere doch, wieso gerade diese Geometrie die optimale sein soll oder für welche Maschinen.

 

Erstens habe ich nichts "abgedruckt", sondern verlinkt.
Zweitens geht es nicht um Werbung, sondern um genaue technische Angaben zu Sieben (die leider durchaus nicht bei jedem Hersteller zu finden sind).
Drittens habe ich nirgendwo behauptet, dass diese Siebgeometrie "die optimale" ist oder sein soll.

Welches Problem hast du eigentlich genau (mit mir)?

 

zur Klärung der Begriffe:

Es war gestern schon sehr spät und da sind mir vor lauter Löcher die Flächen etwas verschwommen.

Der Ausdruck "der durchströmte Puck-Zylinder direkt über der Lochfläche" sollte eigentlich lauten: "der durchströmte Puck-Zylinder direkt über der Filterfläche".

wobei die verwendeten Begriffe folgende Bedeutung haben:

Filterfläche: der Teil des Siebbodens, der mit Löchern versehen ist (meist annähernd kreisförmig)
Lochfläche: die Summe der Flächen aller Löcher innerhalb der Filterfläche (Lochfläche < Filterfläche)

Der Satz:
"Bei gleicher Höhe und doppelter Grundfläche (Lochfläche) hat das 2er-Sieb das doppelte Zylindervolumen."
muß also lauten:
"Bei gleicher Höhe und doppelter Grundfläche (Filterfläche) hat das 2er-Sieb das doppelte Zylindervolumen."

Ich bitte, die Konfusion zu entschuldigen und hoffe, keine neue geschaffen zu haben.


Zur Frage von Mart bezüglich meines Wissens:
Wenn ich Fragen beim Espressobrühen habe, dann suche ich Antworten überwiegend bei Jim Schulman, Andy Schecter u. a. von home-barista.com, bei James Hoffmann, Wolfredo, Scott Rao, ...
Jim Schulman ist Mitglied im Team Home-Barista und hat neben zahlreichen Beiträgen auch mehrere Anleitungen geschrieben wie z.B.:

Espresso Guide: The Home Barista&apos;s Guide to Espresso • Home-Barista.com

Mano Lite: Mano Lite: A Short Guide to Dialing in Espresso SOs and Blends - Tips and Techniques &bull; Home-Barista.com

Espresso 101: Espresso 101: How to Adjust Dose and Grind Setting by Taste - Tips and Techniques &bull; Home-Barista.com

In dieser Studie: Some Aspects of Espresso Extraction
werden vermutlich die meisten Fragen zum Puck beantwortet.

Ich "poste" diese Adressen immer wieder, weil ich J. Schulman für den kompetentesten Kenner aller Veröffentlichungen über Espresso halte, aber solche Informationen haben hier im Kaffee-Netz eine Halbwertszeit von 1 bis 2 Tagen.

Und um Nachfragen zuvorzukommen: ja, ich probiere alles aus, was mit meinem Equipment möglich ist, bevor ich es mir zu eigen mache.


Zu den Fragen von pressomacchiato:

Extraktion und Konzentration (Brührate) bleiben gleich.

Die Extraktion hängt (bei gleichem Mahlgrad) von der Puckhöhe ab und die ist bei beiden gleich.
Die Konzentration oder Brührate (Dosis / Bezugsmenge x 100) ist z.B. beim
1er-Sieb: 10gr / 25gr x 100 = 40%

und bei doppelter Dosis und doppelter Bezugsmenge mit dem
2er-Sieb: 2x10gr / 2x25gr x 100 = 40%

also ebenfalls gleich.

Für die Abstimmung der beiden Siebe ist von Bedeutung, daß sowohl die Filterflächen wie auch die Lochflächen ein Verhältnis von 1 zu 2 haben.

zu den Anmerkungen von Hafensänger:

"Was genau im Puck beim Bezug passiert weiß anscheinend niemand ...."

Die beste und bisher nicht widerlegte Einsicht hat J. Schulman in seiner o.g. Studie gegeben.

"Was man annehmen kann ist ...., dass an der Oberfläche des Pucks der Druck dem Pumpendruck entspricht. An den Löcher des Siebes ist der Puck druckfrei ..............."

Es ist leider sehr viel komplizierter. Jim Schulman schreibt dazu:

The pressure gradient through the puck varies over the course of the shot.

• Initially, prior to seeing any drops, as the fines migrate downwards, the biggest pressure drop is at the air/water boundary (as this travels down the puck), which is where most of the fines and therefore flow resistance is located. Ramping up the pressure slowly during this phase clearly makes the shot more fault tolerant, but I have no clear intuition or knowledge as to what it does to the fines migration.
  
  
• In the first phase of the flowing shot, most of the pressure drop is at the bottom of the puck, because the layer of fines is still intact. The flow is slow, very black, and without much crema.
  
  
• As the fines partially escape and partially dissolve into the cup, the flow increases, and more importantly, the pressure drop throughout the puck becomes more equal. This is when most of the crema is formed.
  
  
• But the pressure drop is never uniform, rather it is always biased towards the bottom. The coarse particles brew from the top down, and the top of the puck always resists flow less than the bottom. In other words, it is not just the fines that migrate down the puck, this is followed by a second wave of coffee solubles migrating down the puck. They are partially reabsorbed by the ground coffee lower down in the puck, and therefore move more slowly than the water itself.
  
  
• As the coarse particles brew and lose substance even at the bottom of the basket, the shot turns into a gush, and it is time to stop.
  

The point of this lengthy description is that an espresso puck does not have an even pressure gradient at any time in the shot, and that the major pressure drop is usually below the point where the current extraction takes place.


Gruß, Ganzo

 

@NiTo: Bzgl. der ursprünglichen Frage habe ich gleich auch noch die Motivation des TEs miteinbezogen (2. Abschnitt). Nämlich Ausschlagen. Wenn ich richtig verstanden habe, ging/geht es ihm mehr ums Ausschlagen als um die Extraktion.
Nichtsdestotrotz finde ich die Diskussion und die von @Ganzo verlinkten Inhalte sehr interessant.

 

Gut formuliert!