Pressure Profiling: der nächste Hype nach Dual Boiler und PID?

Diskutiere Pressure Profiling: der nächste Hype nach Dual Boiler und PID? im Espresso- und Kaffeemaschinen Forum im Bereich Maschinen und Technik; Geschätzte Gemeinde, ich habe mich über die Weihnachtstage intensiv mit dem Thema 'Pressure Profiling' beschäftigt. James Hoffmann schreibt in...

  1. #1 the_deal_maker, 27.12.2008
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    Geschätzte Gemeinde,

    ich habe mich über die Weihnachtstage intensiv mit dem Thema 'Pressure Profiling' beschäftigt. James Hoffmann schreibt in seinem Blog, dass die eines der Themen in 2009 sein wird. In den USA resp. Canada gab es einen weiteren Spin-Off von Synesso, Slayer Espresso. Man arbeitet an einer Macchina, die individuelle Brühdrückkurven darstellen kann. Die Idee entstammt den Hebelmaschinen und dies kann ich nur bestätigen. Durch den Hebel-Mechanismus, erfolgt der Druckaufbau langsamer und die Kurve bis zu 9.x bar verläuft weniger steil als bei konventionellen Maschinen.

    Das Ergebnis in der Tasse finde ich immer sehr überzeugend, es ist i.d.R. weicher und irgendwie runder, als bei konventionellen Maschinen. Diesen Druckaufbau versucht man beim Pressure Profiling abzubilden und modifizierbar zu machen. M.E. ein sehr interessanter Ansatz, der sicherlich noch viel Potenzial bietet.

    Möglicherweise können wir die Möglichkeit des individuellen Brühdruckaufbaus jedoch unseren 'alten' Machhinas beibringen, dazu hätte ich gerne Eure Meinung bzw. Einschätzung. Nehmen wir den Fall an, ich habe eine klassische Maschina mit externer Rota-Pumpe. Die Intelligenz müsste doch in die Pumpe, richtig? Wie könnte so etwas aussehen, gibt es intelligente Steuerungen - momentan ist ja sehr binär EIN/AUS?

    Lasst uns das Thema einmal erörtern, ein schönes Projekt für 2009.

    Cheers,
    - Malte
     
  2. #2 Bubikopf, 27.12.2008
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    AW: Pressure Profiling: der nächste Hype nach Dual Boiler und PID?

    Im Prinzip wird da schon lange drüber diskutiert, die einen mögen den schnellen Druckaufbau von Rotas mit größeren Leerlaufflussraten da der Espresso knackiger und differenzierter wird, andere lieben den etwas einebnenden Verlauf bei der E61 mit der Preinfusion, ich habe z.B. meiner Bezzi eine Ulka E4 verpasst ( langsamerer Druckaufbau ), Scott seiner Bezz 02 eine stärkere Feder im Rückschlagventil, Cafesolo seiner 35 eine dünnere Red.-Düse. Aber bei Handhebel hast Du die Möglichkeit einer man. gesteuerten Preinfusion, lässt Du den Hebel los, ist sehr schnell ( schlagartig ) der max. Brühdruck da, der nimmt dann mit dem Hebelweg ( Entspannung der Feder ) je nach Vorspannung der Feder auf einen niedrigeren Wert ab. Also grade kein langsamerer Druckaufbau. Was stimmt ist, daß mit großen HH der Espresso besonders weich und kräftig wird ( kein Widerspruch ), durch den Druckverlauf am Ende der Extraktion wohl weniger Bitterstoffe gelöst werden. Parallel dazu gibt es ja auch noch die Diskussion über Temperatur-Profiling, Flat Curve von sehr stabilen DB vs. Hub Curve der großen E61, denen sagt man nach, das Pulver schneller auf Temperatur zu bringen und am Ende durch geringere Temperaturen weniger Reiz-+Bitterstoffe zu lösen ( analog zur BD-Kurve bei HH )
    Gruss Roger
     
  3. #3 nacktKULTUR, 27.12.2008
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    AW: Pressure Profiling: der nächste Hype nach Dual Boiler und PID?

    Ein interessanter Gedanke, ja! Allerdings frage ich mich, oder der Hebel wirklich an der Rotapumpe anzusetzen ist. Die Rotapumpe ist ein Beispiel par excellence für Grobmotorik. Die kennt wirklich nur ein und aus - binär, wie Du richtig bemerkst.

    Nun könnte man tatsächlich etwas in Richtung Motorendrehzahl konstruieren (Invertersteuerung, an einem für diesen Zweck dreiphasig angesteuerten Motor), aber wozu? Die Rotapumpe, zusammen mit ihrem grobmotorischen Käfigläufer, ist doch nur dafür da, eine via Bypass definierte Druckerhöhung mit möglichst viel verfügbarem Volumen zu erzeugen. Bedenke, dass u.U. mehr als nur eine Brühgruppe dranhängt. Auch in der eingruppigen Comsumer-Maschine ist ein hohes Fördervolumen erwünscht, z.B. zur Kesselfüllung.

    Warum nicht das Bauprinzip des langsamen Druckaufbaus bei der E61-Gruppe weiterentwickeln? Z.B. über einen Durchflußregler, der anstelle der 0.8mm-Düse eingebaut wird? Der Durchflußregler würde z.B. über ein rechnergesteuertes Stellglied aktiviert. Dann hättest Du Deine programmierbare Förderleistung, die sich aufgrund des ebenfalls definierten Abflusses durch den Puck in Form von einer Druckkurve auswirkt.

    Gruß,
    nackt(Kaffee-)KULTUR
     
  4. #4 Ski_Andi, 27.12.2008
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    Zu dem Schluß bin ich auch gekommen. Motorregelung ist mit viel Aufwand verbunden, zumal ich bei Pumpen mit 100-200 Liter Förderleistung und einer Bezugsmenge von 25ml kaum eine funktionierende Regelung sehe.

    Die Möglichkeit ein hydraulisches Proportionalventil nach dem Rückschlagventil einzubauen funktioniert nur bei eingruppigen Maschinen. Eine zweite Gruppe müßte einen synchronen Bezug durchführen. Also müßte das Ventil über den Brühkopf wo wenig Platz ist. Ich glaube auch, dass die Ventile über Pulspausenverhältnis angesteuert werden, weßhalb sich bei der hohen Federsteifigkeit des Hydrauliksystems wohl Druckstöße aufbauen. Zusätzlich braucht man natürlich noch die Leistungselektronik die das Magnetventil steuert.

    Das mechanische E61 Prinzip würde ich bevorzugen. Ein Expansionskolben mit einer Druckfeder verlangsamt den Druckaufbau, bei mehrstufigen Federsystemen mit unterschiedlichen Federkennlinien kann man dann noch den Druckaufbau zeitlich steuern. Die Baugröße würde ich etwa mit einem Überdruckventil vergleichen wollen.

    Grüße

    Andi
     
  5. #5 ChristianK, 28.12.2008
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    AW: Pressure Profiling: der nächste Hype nach Dual Boiler und PID?

    Hallo,
    dem nach liegt der Unterschied zwischen PI und PP dabei, dass man über den ganzen Bezug den Druck anpassen kann?

    Kann man nicht über die Paddle die Synesso oder LM verbaut den Druckaufbau händisch steuern und verlängern oder steuere ich hier nur die Durchflussmenge und nicht den Druck?

    Geht es nicht eigentlich nur um PI? Ich kann mir nicht vorstellen, dass jemand den Druck wieder senken möchte wenn die 9 Bar einmal erreicht sind.

    Gruß
    Christian
     
  6. #6 Ghoul74, 28.12.2008
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    AW: Pressure Profiling: der nächste Hype nach Dual Boiler und PID?

    Hallo,
    habe mir auch schon länger Gedanken über dieses Thema gemacht. Den Bypass der Rota zu steuern wäre wohl etwas aufwendig, haben aber ein ähnliches System bei uns in der Firma. Dort wird eine Stellschraube über ein Schneckengetriebe Millimeterweise verfahren.
    Das ganze wäre bei mir mit Vibrationspumpe und Tank einfacher zu lösen. 2 Expansionsventile extra einbauen mit einem Bypass der je über ein Magnetventil läuft. Diese werden auf 2-3 und 6 bar eingestellt.
    Der Bezug sollte dann so ablaufen:
    Pumpe ein, MV am 2-3 bar Bypass geschlossen, Preinfusion mit 2-3 bar ( oder bei Rota, Gunnars System mit nur 3 Wege MV auf. Leitungsdruck)
    MV auf, Druck geht auf 9 bar (reguliert durch das standardmäßige Expansionsventil)
    MV am 6 bar Bypass schliessen, Druck geht runter auf 6 bar.
    Überschüssiges Wasser geht zurück in den Tank oder Ablaufschale bei Festwasser.
    So war zumindest der Druckverlauf im Slayervideo. Am Besten wäre es natürlich die MVs elektronisch zu steuern.
    @Malte. Mit deiner neuen Maschine hast du dann doch eine handhebelähnliche PI oder?

    Gruß,
    Jochen.
     
  7. #7 rafiffi, 28.12.2008
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    AW: Pressure Profiling: der nächste Hype nach Dual Boiler und PID?

    Von meiner Seite kurz und schmerzlose Antwort. Die Pumpen dahinter sind wurscht. Die Düsenabstimmungen und Volumina bestimmen den Druckaufbau im hohen Ausmaß. Ich bin gerade mit meiner neuen GS3 Paddle mit 0,6mm Rubindüse am testen. 1ster Testtag aus dem Tankbetrieb = 0 Unterschied zur normalen GS3 .Da die Präinfusion defacto noch nicht richtig wirken kann, logisch. Ich schraube bis übermorgen meine zentrale Enthärtungsanlage mit Aktivkohlefilter in meinem Keller hinein, dann kann ich mit variablem Leitungsdruck die Präinfusion wirklich sinnvoll testen.

    Es wäre halt sinnvoller insgesamt mehr Zeit in die Qualität des Ausgangsstoff sprich qualitative Bohnen, seriös geröstet zu investieren. Alles was da daneben geht , kannst Du nachher nicht mehr aufholen mit Profiling und Guruguru.

    Brasillia hat übrigens soeine Macchina unter dem Namen Sublima mit nichtlinearer Handhebelsimulationskurve bis 11bar in Kopenhagen für die WBC workshops gehabt... Wäre besser , die hätten eine temperturstabilere Maschine zuerst entwickelt. Hat mich gar nicht überzeugt.....

    Reinhold;-)
     
  8. #8 the_deal_maker, 28.12.2008
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    AW: Pressure Profiling: der nächste Hype nach Dual Boiler und PID?

    Ich vermute die GS3 Paddle ist gegenwärtig die einzige Maschine, bei der man stufenlos die Durchflussmenge beeinflussen kann. Alle andere inkl. Synesso und KvdW Speedster kennen die Zustände OFF/INFUSE/BREW. Auf diesem Video von Bill Crossland ist es ganz gut zu erkennen (2.ter Teil des Videos):

    YouTube - La Marzocco GS3 with Bill Crossland

    Bin gespannt was Reinhold uns berichten kann, wenn er seine GS3 Paddle ans Festwasser angeschlossen hat.
     
  9. #9 gunnar0815, 28.12.2008
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    AW: Pressure Profiling: der nächste Hype nach Dual Boiler und PID?

    Ich denke das der Unterschied von normaler Brühgruppe zur Handhebel nicht unbedingt in dem Langsameren Druckaufbau zu suchen ist sondern mehr in der Preinfusion. Bzw. in der Aufteilung des Bezuges in Preinfusion mit 1,5 bis 2,5 Bar und dann z.B. 9 Bar Brühdruck. Nachdem ich den Maya Kaffee in Hannover auf Cems Wege Handhebel getrunken hatte hab ich an meiner Uno ja recht lange rumgeschraubt. Bei mir hat der Kaffee zu erst überhaupt nicht geschmeckt und auf der Wege war er der Wahnsinn. Nach Umbau und so Preinfusion mit 1,5 bis 2,5 Bar (4 mm Düse und 80 ml in 10 Sek. bei Preinfusion) und dann möglichst schnell auf den Brühdruck hab ich die besten Ergebnisse hinbekommen. Den Druckbereich zwischen der Preinfusion und dem Brühdruck sollte man denke ich möglichst schnell durchqueren da so wenig ungünstige Stoffe gelöst werden.
    Wollte immer mal testen wie sich Druck oder Temperaturänderungen zum Ende hin auswirken. Wahrscheinlich spielen sie aber keine Rolle mehr da wie im http://www.kaffee-netz.de/grunds-tzliches/15832-den-bezug-abschneiden.html
    fest gestellt haben das es auf den Anfang ankommt und danach der Kaffee mehr oder weniger „verwässert“ wird.
    Wahrscheinlich macht sich da einer viel zu viel Arbeit für ein Ergebnis was schon bekannt ist.
    Ein System mit zwei Pumpen oder zwei Ex-Ventilen oder einen Druckminderer wäre bei Tank wohl die einfachste Lösung um den Preinfusionsdruck zu erzeugen.
    Gunnar

    Gunnar
     
  10. #10 the_deal_maker, 28.12.2008
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    Wenn man das Augenmerk nur auf Pre-Infusion und den eigentlichen Brühvorgang legt, dann ergeben die ganzen Druckprofile überhaupt keinen Sinn. Wie schon angemerkt, sind die 9.x bar für die Extraktion erreicht, sollte der Wert konstant sein. D.h. eine Modifizierung kann nur auf dem Weg dorthin, irgendwann vor Pre-Infusion, da ist das Delta sehr klein und zwischen Pre-Infusion und dem eigentlich Brühvorgang erfolgen.

    Ich würde mir gerne nochmal eine Druckkurve einer Handhebelmaschine anschauen, die versucht nämlich auch Slayer Espresso abzubilden. Synesso arbeiten mit ihrer Hydra-Serie auch an einem ähnlichen Setup.
     
  11. #11 gunnar0815, 28.12.2008
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    Zwischen der Preinfusion und den richtigen Brühdruck hab ich die Erfahrung gemacht das ein möglichst schneller Druckanstieg über 200 ml in 10 Sek. bessere Ergebnisse bringt als ein begrenzter.
    Deswegen habe ich jetzt meine Düse (hatte 0,5; 0,8 und 1,2 mm) auch auf 4 mm aufgebohrt. Ich brauche ja den langsamen Druckanstieg (70 ml in 10 Sek.) nicht da ich eine manuelle Preinfusion über Leitungsdruck betreibe ähnlich wie bei einer Handhebel Hebel unten.
    Gunnar
     
  12. #12 gunnar0815, 28.12.2008
    Zuletzt bearbeitet: 28.12.2008
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    Ach so eine Kurve während der Preinfusion halte ich auch nur für eine Notlösung. Besser ist ein konstanter Druck
    Meine Druckkurve die einer Handhebel glaube ich recht nahe kommt sieht zu Zeit so aus.
    70 – 80 ml in 10 Sek. bei 1,5 bis 2,5 Bar bis der ersten Tropfen kommt und dann mit über 200 ml in 10 Sek. ganz schnell auf 8,7 Bar.
    Als ich noch eine Düse verbaut hatte hab ich am Anfang ganz kurz die Pumpe angeschaltet. Vermute das es besser war das der Kaffee gleich mit Wasser bedeckt war. Mit jetzt 70 bis 80 ml brauche ich das nicht mehr.

    So etwa

    [​IMG]

    Gunnar
     
  13. #13 the_deal_maker, 29.12.2008
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    Danke Gunnar,

    die aufgebohrte 4mm Düse scheint aber recht weit/breit? Du hast aber keine Probleme mit zu hohen Volumina und/oder Verhältnisse Kaffeemehl zu Wasser in zu kurzer Zeit in der Tasse, oder?

    Interessantes Setup...
     
  14. #14 rafiffi, 29.12.2008
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    AW: Pressure Profiling: der nächste Hype nach Dual Boiler und PID?

    @Gunnar : Das mit einer 4mm Düse ist wohl ein schlechter Scherz. DU hast in deinem System wahrscheinlich noch eine 2te Düse von der Du nix weißt. Vermute zB eine 1,8mm die üblicherweise im Flowmeter sitzt ......

    Reinhold;-)
     
  15. #15 nobbi-4711, 29.12.2008
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    Hm, in der ganzen Sache stecken noch viel zu viele Ungereimtheiten und Annahmen. Beispielsweise die Annahme, man müsse alles so machen wie bei einer Hebelgruppe, nur weil der Hebelgruppenkaffee manchmal besser schmeckt....ich hab ehrlich gesagt auch schon besch.... Kaffee aus Hebelgruppen getrunken. Da müsste man mal ne echte Doktorarbeit draus machen, einzelne Parameter isolieren und in einen Pumpendruckprozeß einbringen und dort variieren. Eine Aufgabe, die ein hochkarätiges Messequipment verlangt.

    Die Slayer Leute erzählen zwar auch typisch ami-überzeugt von den Neuerungen, die sie da getan haben, aber wirklich nachgeprüft haben sie beileibe nicht alles, wenn ich ihre Texte richtig verstehe. Die Annahme, dass eine Hebelgruppe das Wasser sehr heiss ankommen und dann während des Brühprozesses langsam abkühlen lasse, z.B. Das hätte man ruhig mal messen und belegen dürfen, da glaub ich nämlich nicht so recht dran. Wer sich mal die winzigen Überströmlöcher in einer Helebgruppe angesehen hat, kann sich gut vorstellen, dass da bei einem geschlossenen System (mit eingespanntem ST und Kaffeepulver drin; nicht zu verwechseln mit Leerbezug) durch den Druck eine verlangsamte Überströmung stattfindet, die das Wasser entsprechend abkühlt. Warum sollten solche Gruppen sonst so massiv (und doppelwandig) sein? Cems Maschine im Rossi lässt jedenfalls genau 96 Grad auf den Kaffee kommen (von mir an der Unterseite des Siebs gemessen); vielleicht siehts über dem Puck anders aus, aber auch das lässt sich mal prüfen...

    Auch der hochgerechnete Druckverlauf einer Hebelgruppenfeder überzeugt mich nicht so ohne weiteres. Ein Denkfehler in den ganzen Annahmen, und man kann das alles übern Haufen schmeissen. Warum nicht mit einem Nadelventil und einem Manometer nachmessen? Stattdessen das tolle Video mit "wow, outrageous, oh man that's good...." spitze, das sagt mir echt viel. Und dass bei einem vollgepfropften 21g Sieb ein trockener Puck und jede Menge Crema rauskommt, ist auch irgendwie klar.

    Wir sind sicher mit der aktuellen Technik nicht am Ende angelangt. Aber mit der Slayer werden wirs m.E. auch nicht sein. Vielleicht ein Stück näher dran.

    Und wer sagt z.B., dass ein ruckartiger Druckaufbau nach einer Niedrig-Druck-PI das beste ist? Hat das schon mal jemand mit einem sehr langsamen Druckaufbau verglichen? Wie erzeugt man überhaupt einen sehr lamgsamen Druckaufbau? Die meisten Lösungen erzeugen nur eine längere oder kürzere PI durch On-Off oder Durchflussbegrenzer, aber sobald die Wassersäule komplett ist, geht der Druckaufbau mehr oder weniger schlagartig. Hier wäre ein komprimierbares Medium gefragt -> Luft oder Feder.

    Fragen über Fragen, und jeder beisst sich ein Stückchen vom Kuchen ab, kaut es durch und spuckt es als "die große Wahrheit" wieder aus.

    Naja, ist ja eh egal, die Slayer wird sich jedenfalls kaum einer leisten können (auch wenn ich vermute, dass unser Malte schon ne email übern Teich geschickt hat ;) )

    Ich grüble jedenfalls über einer einfachen und bezahlbaren Lösung, ich denke, dass bringt am Ende mehr für alle...

    Greetings \\//

    Marcus
     
  16. #16 the_deal_maker, 29.12.2008
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    Nein, das muss ich vehement dementieren, ich habe mit Slayer Espresso de facto noch keinen Kontakt gehabt. Obwohl ich zugegebermaßen mich vor XMAS mal für eine Synesso interessiert habe, die Idee dann -Dank auch an Personen, die mir die Support Downside einer US-Maschine- aufgezeigt verworfen.

    Kees van der Westen plant für 2009 eine 1-gruppige Hebelmaschine, sicherlich nicht ohne Grund.

    Cheers,
    -Malte
     
  17. #17 gunnar0815, 29.12.2008
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    @the deal maker Da hast du wohl einen Denkfehler die Düse ist ja nur für einen verlangsamten Druckaufbau zuständig. Der Mahlgrad/Kaffeemenge bestimmt die Druchflussgeschindigkeit des Kaffees. Passt alles bestens.
    @rafiffi kann schon sein das irgendwo noch eine Verengung ist. 200 ml in 10 Sek. viel mehr schafft die Pumpe 100l/h ja so wie so nicht. Na vielleicht suche ich noch mal. Na als Düse kann man 4 mm auch nicht mehr bezeichnen. Hab sie eben mit 4 mm aufgebohrt. Mehr ging nicht.
    @nobbi-4711 mit dem Steilen Anstieg nach der Preinfusion hab ich getestet. Hatte ja vorher noch einige Düsen drin (0,5; 0,8 und 1,2 mm). Der steile Anstieg ohne Düse gefällt mir am besten.
    Gunnar
     
  18. #18 nobbi-4711, 29.12.2008
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    @Malte: just kidding :cool:

    @gunnar: Du hattest aber kein Federsystem, sondern nur eine Verengung und damit reduzierten Flow; der volle Druck dürfte trotzdem relativ schlagartig angelegen haben, sobald die Luft rausverdrängt war (mit leichten Unterschieden).

    Greetings \\//

    Marcus
     
  19. #19 gunnar0815, 29.12.2008
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    @nobbi-4711 Na die Luft wird schon während der Preinfusion verdrängt worden sein. Je schlagartiger der Druck nach der Preinfusion anlag desto besser hat es mir gefallen. Das ist doch eindeutig eine Richtung.
    Was mich noch interessieren würde ist ob es optimal ist das der Druck/Temperatur im Bezug überhaupt konstant sein sollte. Vielleicht könnte ja eine Druck/Temperaturänderung zum Schuss noch was bewirken? Aber keine Ahnung wie man das ohne viel Aufwand testen könnte.
    Gunnar
     
  20. #20 the_deal_maker, 29.12.2008
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    Nach meinen Erfahrungen ist der Anfang das absolut entscheidende, ab einem gewissen Zeitpunkt ist es offensichtlich nur noch eine Art 'Wässerung', die dem Espresso mehr Volumen verleit. Ich habe mich mit den Ostküsten Amis unterhalten, sie pflegen ja eine sehr eigenwillige Art der Zubereitung. Triple-Ristrettos mit mind. 21g Pulver, komplett overdosed. Sie extrahieren quasi nur die Emulsion, die wir gewöhnlich in den ersten 10 Sek. erhalten. Diese Ristrettos sind sehr eigenartig, aber geschmacklich sehr interessant, besonders als Americano oder Cappu. Ich habe teilweise vier bis fünf Tassen am Tag in New York getrunken - sehr bekömmlich, keine Probleme. Ich habe es eine Zeit lang mit der GS3 und 21er-Synesso-Sieben gemacht - schon ganz lustig, sehr wenig Volumen, aber geschmacklich schon bemerkenswert.

    Cheers,
    - Malte
     
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