Berechnung einer Hauptgussmenge für ein Vorderwürzebier VWB

[olibaer]

Bei der Berechnung eines Vorderwürzebieres(VWB) ist die Nachgussmenge mit 0 L anzunehmen. Diese Tatsache
wirbelt die vorgelagerten Berechnung ein wenig durcheinander. Die Wassermengen passen nicht mehr zu den
Konzentrationen, die Zielmenge zu erreichen gestaltet sich mitunter auch ein wenig schwierig und an der
Ausbeute muss man zusätzlich rumknobeln. Eine für den Normalfall berechnet Nachgussmenge einfach auf
den Hauptguss draufsatteln hat auch Grenzen, da u.a. die Maischgefäße zu klein dafür sind. Weiter ist so mancher
Rezeptrechner nicht einig damit, die Nachgussmenge einfach auf 0 zu setzen.

Hauptursache für die Ungereimtheiten ist die gängige Formel die man zur Berechnung des Hauptgusses verwendet.
Man findet sie u.a. in dem weit verbreiteten und in etlichen Varianten verfügbarem Dokument hier, in Lehrmaterial
und der Vollständigkeit halber, auch unten in der Formelsammlung(Formel 4.2)

Zum Aufzeigen der Problematik rund um die Hauptgussmengen und zur Lösung des Problems, hier ein Beispielrezept für ein VWB:

Ziel (AW = Ausschlagwürze):

• AWkalt = 14,0 GG %(°P)
• AWkalt = 20 L

Vorgaben:

• Sudhausausbeute SAkalt = 70 %(Normalwert für die übliche Kaltwürzeausbeute)
• Vorderwürzeausbeute VWA oder VWAusbeute = 45 % (als Mittelwert aus einschlägiger Fachliteratur entnommen[2], normal sind Werte zwischen 40-50%)
• Verdampfungsziffer VZ = 9 % (Die stündliche Verdampfung in % bezogen auf die AWheiß [L])
• Kontraktionsfaktor = 0,96
• Kochdauer = 80 min

Flankierend zu den Rezeptvorgaben kann man für VWB folgende allgemeine Annahmen treffen:

1. Die Nachgussmenge ist 0
2. Die Pfannevoll Menge entspricht der Vorderwürzemenge
3. Die Pfannevoll Konzentration entspricht der Vorderwürzekonzentration
4. Die Extraktgewinnung ist nach dem Prozessschritt "Vorderwürze abziehen" abgeschlossen
5. Die Vorderwürzekonzentration liegt unter der Zielkonzentration der Ausschlagwürze(sonst deutlich darüber)
6. Die Vorderwürzeausbeute fällt höher aus als gewöhnlich, da die Vorderwürzekonzentration, in Bezug zu einer identischen
   Zielkonzentration der Ausschlagwürze, geringer ausfällt und so der Extrakt leichter aus den Trebern gewaschen werden kann

Um die Hauptgussproblematik näher zu beleuchten, berechnen wir zunächst die Schüttung in zwei Varianten.

Schüttungsberechnung(01) VS1 mit der normal üblichen Sudhausausbeute SAkalt (Formel 7) für ein Bier mit Nachgüssen(nur zur Info)
Schüttung kg = 20 L x 14,0 GG% x 1,05489 / 70 % = 4,22 kg

Die Schüttung berechnet mit einer SAkalt von 70% dient nur zur Information, damit man einen Vergleich zur Schüttung in der Folgeberechnung hat, die mit einer
VWA [%] von 45 % berechnet wird. Zur relativen Dichte 20°C/4°C von 1,05489 siehe Bild 01 ganz unten im Beitrag oder hier und hier

Schüttungsberechnung(02) VS2 mit der Vorderwürzeausbeute VWA % - das ist der Wert mit dem wir für das VWB später weiterrechnen müssen (Formel 7)
Schüttung kg = 20 L x 14,0 GG% x 1,05489 / 45 % = 6,56 kg

Befor wir die Hauptgussmengen mit der problematischen Formel 4.2 berechnen können, brauchts für diesen Rechenweg die Vorderwürzekonzentration
VWkonz.[%]. Der Weg dort hin führt über die Extraktmasse [kg], die Pf.voll Menge[L] und die AWheiß[L].

Berechnung(03) der Extraktmasse die im Gärkeller ankommen muss(auf Basis AWkalt), um die Zielmenge und Zielkonzentration zu erreichen(Formel 3)
Extrakt [kg] = 20 L x 14,0 GG% x 1,05489 / 100 = 2,95 kg

Zu diesen 2,95 kg Extrakt sei gesagt, dass diese Menge entlang der Rezeptvorgaben(Zielmenge, Zielkonzentration) immer im Gärkeller ankommen muss(AWkalt) - ganz unabhänig davon,
ob ich ein normales(mit Nachgüssen) oder ein VWB braue.

Diese Masse an Extrakt befindet sich ab dem Prozessschritt "Pfanne voll"(Pf.voll), unabhänig von einem sich ändernden Würzevolumen, immer in der Würze. Auch die
Pf.voll Menge muss für beide Fälle(VWB / Normalbier mit Nachgüssen) identisch sein, da die Entscheidung ein VWB zu brauen nichts an der Eindampfleistung der Pfanne ändert.
Da beide Varianten (VWB / Normalbier mit Nachgüssen) ab dem Prozessschritt "Pfanne voll" so schön gleich sind, brauchts auch nur eine Variante zur Berechnung der Pf.voll heiß [L] und der AWheiß[L]

Berechnung(04) derAWheiß[L] (Formel 8)
AWheiß[L] = 20 L / 0,96 = 20,83 L

Berechnung(05) der Pf.vollheiß [L] (Formel 1)
Pf.vollheiß [L] = 20,83 [L] x ( 1 + ( 9 % x 80 min) / (60 min x 100 %) ) = 23,33 L

Weiter oben wurde für ein VWB schon folgendes gesagt:

1. Die Pfanne voll Menge entspricht der Vorderwürzemenge
2. Die Pfanne voll Konzentration entspricht der Vorderwürzekonzentration

...und weil dem so ist, können wir die Vorderwürzekonzentration VWkonz. [GG%] für unser VWB berechnen

Berechnung(06) der Vorderwürzekonzentration VWkonz. [GG%] für das VWB (Formel 6)
VWkonz. [GG%] = 100 x 2,95 kg / 23,33 L x 1,05489 = 11,99 % (°P)

Probe(07) (Formel 3): In der Pf.voll Würzemenge muss die gleiche Menge Extrakt vorhanden sein wie in der AWkalt Würzemenge
Extrakt [kg] = 23,33 L x 11,99 GG% x 1,05489 / 100 = 2,95 kg (siehe zum Vergleich Berechnung (03) )

Passt. Auch rechnerisch befindet sich in der AWkalt Würzemenge die selbe Menge an Extrakt(03) wie in der Pf.voll Würzemenge.
Jetzt geht es an die Hauptgussberechnung mit der kritischen Formel 4.2 .

Berechnung(08) Hauptguss HG [L] für das VWB (Formel 4.2):
HG [l] = (45 % x ( 100 - 11,99 %) x 6,56 kg) / (11,99 % x 100) = 21, 67 L

Alles schick, oder ? Leider nicht. Wer ein wenig Erfahrung hat, der wird der HG Menge von 21,67 L auf den ersten Blick ansehen, dass sie viel zu gering ist. Schließlich geht
auf dem Weg bis zur AWkalt[L] noch die beim kochen verdampfte Wassermenge und das Wasser in den Trebern verloren. Diese Mengen berechnen
wir als nächstes.

Berechnung(09) verd.Wassermenge [L] für das VWB (Formel 1.1):
verd.Wassermenge [L] = 9 % x 80 min x 20,83 L / 60 min x 100 % = 2,499 L

Die Pf.vollheiß [L] minus die AWheiß[L] muss ebenfalls die verd.Wassermenge [L] ergeben. Damit machen wir die Probe(10):
verd.Wassermenge [L] = 23,33 L - 20,83 L = 2,5 L

Passt.

Berechnung(11) der Wasser in den Trebern [L] für das VWB (Formel 2)
Wasser in den Trebern [L] = 6,56 kg x 0,96 = 6,3 L

Aus den berechneten Eckdaten lässt sich jetzt die gesuchte(richtige) Hauptgussmenge HG [L] berechnen. In der Formelsammlung bieten sich mehrere Formeln dazu an.

Berechnung(12) der Hautgussmenge HG [L] für das VWB. Finale Version (Formel 4.3)
Hauptgussmenge HGVWB [L] = 20 L + 2,5 L + 6,3 L = 28,8 L

Die Unterschiede in den berechneten Hauptgussmengen sind für diese Kleinsmengen schon recht beachtlich. Die Differenz der beiden Mengen beträgt rund 7 L (siehe Berechnung (12) und (8) ).

Worin besteht jetzt der Kern des Problems ?
Die weit verbreiteten Formeln 4.1 und 4.2[1] oder Varianten davon bilanzieren ganz nüchtern Extraktmengen aus. Ein gewichtsprozentige Lösung enthält für eine bestimmte Extraktkonzentration[GG%] immer eine bestimmte Masse an Wasser und eine bestimmte Masse an Extrakt und je nach dem was davon bekannt ist, lässt sich das Eine aus dem Anderen berechnen. Ein schönes Beispiel dazu findet sich in [1].

Zum Problem kommt es, wenn in solche einer Berechnung der Massenanteil des Wassers ohne Rücksicht auf Verluste als Hauptgussmenge[L] bezeichnet wird. Nicht so sehr deswegen, weil ein 1 L Wasser nicht ganz genau 1 kg wiegt(20°C), sondern eher deshalb, weil der Wasseranteil in solch einem Formelwerk nichts von den Wasserlusten beim Brauen weiß. Die benannten Formeln sind deshalb nicht falsch, ganz im Gegenteil, sie sind richtig - woran es scheitert ist die Bezeichnung der Ergebniswerte(Hauptguss). Wie immer kommen solche Abweichungen erst unter extremen Bedingungen transparent zum Vorschein - eben bei der Berechnung eines VWB ohne Nachgüsse, gepaart mit einer niederen Vorderwürzekonzentration, schlechten Ausbeuten und das bei hohen Schüttmengen.

In solche einem Umfeld bietet sich eher an, ausgehend von bekannten Größen(AWkalt [GG%] und [L]) und entlang der vorgelagerten Prozessschritte, rückwertig zu rechnen, da auf diese Art und Weise Mengen- und Konzentrationsänderungen berücksichtigt werden können(siehe Berechnungen oben) und in der Folge die Extrakt- und Mengenbilanz wieder sauber aufgeht.

Zum Abschluß der gesamte Rechenweg für einen Hauptguss HGVWB [L] in einer Formel:

HGVWB [L] = AWkalt[L] + VZ [%] x Kochdauer [min] x AWkalt[L] / ( Kontraktionsfaktor x 6000 ) + AWkalt[L] x AWkalt[GG%] x Dichte20/4 / VWAusbeute [%] x 0,96

Was hier so mächtig daher kommt, entspricht diesem recht einfachen Zusammenhang:
HGVWB [L] = AWkalt [L] + verdampfte Wassermenge [L] + Wasser in den Trebern [L]

Wer möchte kann sich ja den Formelwurm für HGVWB mit ein paar mathematischen Kunstgriffen zurechtstutzen und das Ergebnis hier posten

Noch ein kleiner Hinweis:
Das Wasser in den Trebern oder Treberwasser das wir in (11) mit 6,3 L berechnet haben, ist natürlich im Falle von VWB kein Wasser, sondern pure Vorderwürze.
Ich denke es ist auch im Sinne eines VWB durchaus legitim, wenn man versucht zumindest einen kleinen Teil davon als Vorderwürze zu gewinnen. Eine Idee dazu wäre einen Teil von den 6,3 L, von
mir aus 5 L, als zusätzlichen Nachguss zu bereiten und kurz vor dem Trockenlauf des Treberkuchens zuzugeben. Damit könnte man noch einen Teil der Vorderwürze aus dem Treberkuchen
und dem Läuteresystem ausschieben. Wem trotzdem nicht wohl bei der Sache ist und einen Refraktometer hat, kann die VW ja bei diesem Vorgang immer mal wieder messen und das
Abläutern beenden, wenn die Konzentration der VW merklich abfällt.


Viel Spaß damit

Gruß
Oli


QUELLEN:
[1]Lud­wig Nar­ziß und Wer­ner Back, Die Bier­braue­rei Band 2, Tech­no­lo­gie der Wür­ze­be­rei­tung, 8. Auf­lage, S.309, Wiley-Vch, 2009
[2]Lud­wig Nar­ziß und Wer­ner Back, Die Bier­braue­rei Band 2, Tech­no­lo­gie der Wür­ze­be­rei­tung, 8. Auf­lage, S.421, Wiley-Vch, 2009


FORMELSAMMLUNG:

Formel 1:Formel für die Verdampfungsziffer VZ [%] aufgelöst nach Pfanne voll heiß [L] (AW = Ausschlagwürze)

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                                  1 + VZ [%] x Kochdauer [min]
Pf.voll heiß [L] = AW heiß [L] x ----------------------------
                                     60 [min] x 100 [%]

Formel 1.1:Formel für die Verdampfungsziffer VZ [%] aufgelöst nach der verdampften Wassermenge [L] (Pf.voll - AWheiß)

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                       VZ [%] x Kochdauer [min] x AW heiß [L]
verd.Wassermenge [L] = --------------------------------------
                              60 [min] x 100 [%]

Formel 2: Wasser in den Trebern [L]

Code: Alles auswählen

Wasser in den Trebern [L] = Schüttung [kg] x 0,96

Formel 3: Extrakt [kg] ( KW = kalte Würze, GG% = Gewichts-/Gewichtsprozent, relative Dichte 20°C/4°C siehe Platotabelle)

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               KW [L] x GG [%] x rel. Dichte 20/4
Extrakt [kg] = ---------------------------------
                           100

Formel 4: Hauptguss [L] aus Pfanne voll [L] und Wasser in den Trebern [L] (Pf.voll[L] ist ggf. noch mit Kontraktionsfaktoren auf kalt umzurechnen)

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Hauptguss [L] = Pf.voll [L] + Wasser in den Trebern [L]

Formel 4.1: Hauptguss [L] aus Summe Extrakt[kg] und Vorderwürzekonzentration VW konz.[GG%]

Code: Alles auswählen

                100 x Extrakt [kg]
Hauptguss [L] = ------------------ - Extrakt [kg]
                  VW konz. [GG%]

Formel 4.2: Hauptguss [L] aus Ausbeute [%], Schüttung [kg] und Vorderwürzekonzentration VW konz.[GG%]

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                  Ausbeute [%] x (100 - VW konz. [GG%]) x Schüttung [kg]
Hauptguss [L] = ----------------------------------------------------------
                            VW konz. [GG%] x 100 [%]

Formel 4.3: Hauptguss [L] aus AWkalt [L], verd.Wassermenge [L] und Wasser in den Trebern[L]

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Hauptguss [L] = AWkalt [L] + verd.Wasserermenge [L] + Wasser in den Trebern [L]

Formel 5: Gesamtmaische [L] (1 kg Malzschrot verdrängt 0,7 [L] Wasser)

Code: Alles auswählen

Gesamtmaische [L] = Hauptguss [L] + ( Schüttung [kg] x 0,7 [L/kg] )

Formel 6: Extraktkonzentration in GG %

Code: Alles auswählen

          100 x Extrakt [kg]
GG [%] = -------------------
          Gesamtmasse [kg] ( L x Dichte)

Formel 7: Schüttung[kg] via Kaltwürzeausbeute SA kalt[%]

Code: Alles auswählen

                  Kaltwürze [L] x Extrakt [GG%] x Dichte 20/4
Schüttung [kg] = ---------------------------------------------
                                    SA kalt [%]

Formel 8: AW heiß[L] aus AW kalt[L]

Code: Alles auswählen

                 AW kalt [L]
AW heiß [L] = ------------------
              Kontraktionsfaktor

Formel 9: Vorderwürzeausbeute VWA[%] (VW = Vorderwürze)

Code: Alles auswählen

           VW [L] x VW Extrakt [GG%] x Dichte 20/4
VWA [%] = -----------------------------------------
                       Schüttung [kg]

Bild 01: Ausschnitt Platotabelle

Platotabelle: Aussschnitt 14 GG%

platotab_p14.PNG (17.18 KiB) 6829 mal betrachtet

[Kirk1701]

Hallo Oli,

wow, da hat ja einer tief gegraben. Was mir bei bei deinem Post nicht ganz klar geworden ist, was ich wohl überlesen habe...

Gibt es bei einem VWB ein Optimum im Verhältnis zwischen Schüttung und HG? 1:3 oder 1:6?

Kirk

[Seed7]

Oli,

Mein Auge fiel mal wieder auf Verdampfungsziffer in %. Warum in %?

Nehmen wir mal einen idealen Kochtopf ohne Verluste an, ob ich da 10 oder 100 liter in koche, die Verdampfung ist pro Stunde immer gleich. Die ist nur abhängig von der zugeführten Energie, wenn die Würze schon mal kocht. Dann ist doch eine Verdampfung in l/h (oder l/min) viel einfacher zu handhaben? Auch wenn der Topf nicht "Ideal" ist ist die menge der Energie die ich herein stopfe das wichtigste.

Ingo

[olibaer]

Hallo Kirk,

Hallo Oli,
Gibt es bei einem VWB ein Optimum im Verhältnis zwischen Schüttung und HG? 1:3 oder 1:6?
Kirk

Nein, das Verhältnis Schüttung : HG wird einzig durch diese/deine Vorgaben bestimmt:

• Zielmenge
• Zielkonzentration
• Ausbeute

Damit ist/wird der nötige Rohstoffeinsatz und die dazu nötige Wassermenge fixiert. Der "Manipulationspuffer Nachguss"
steht in diesem Umfeld für" 1: - Spielarten" nicht zur Verfügung.


Gruß
Oli

[Kirk1701]

Hallo Oli,

vielleicht habe ich es nicht verstanden.

Aber es gab da mal Anmerkungen, dass sich die Enzyme wohler fühlen wenn ein gewisses Verhälnis zwischen Schüttung und HG besteht.

Die Mögliche Ausbeute sollte bei verschiedenen Variationen besser oder schlechter werden

Kirk

[olibaer]

Hallo Ingo,

Oli,

Mein Auge fiel mal wieder auf Verdampfungsziffer in %. Warum in %?

Nehmen wir mal einen idealen Kochtopf ohne Verluste an, ob ich da 10 oder 100 liter in koche, die Verdampfung ist pro Stunde immer gleich. Die ist nur abhängig von der zugeführten Energie, wenn die Würze schon mal kocht. Dann ist doch eine Verdampfung in l/h (oder l/min) viel einfacher zu handhaben? Auch wenn der Topf nicht "Ideal" ist ist die menge der Energie die ich herein stopfe das wichtigste.
Ingo

Die VZ % ist doch in ihrer Definiton eindeutig - was Du Dir darunter vorstellst ist eine ganz andere Sache und im Kontext auch nicht relevant.

die Verdampfung ist pro Stunde immer gleich.

Eben, drückt man das in Bezug zu einer definierten Ausgangsmenge in Prozent aus, nennt man es Verdampfungsziffer ;-)

Gruß
Oli

[olibaer]

Hallo Kirk,

Hallo Oli,
Aber es gab da mal Anmerkungen, dass sich die Enzyme wohler fühlen wenn ein gewisses Verhälnis zwischen Schüttung und HG besteht.
Kirk

Aber ? Aber was ?

Eine vermutet verminderte Wirkleistung einer spezifischen Enzymressource sollte dich nicht daran hindern, ein VWB zu brauen.
...die Enzyme sind gut drauf dieses Jahr

Gruß
Oli

[Kirk1701]

Hallo Oli,

Na es ging darum das sich die Enzyme in dünner Maischer wohler fühlen als in dicker Maische. Oder kann man das komplett außen vor lassen?

Kirk

[uli74]

Bei einem Vorderwürzebier wird ja üblicherweise dünner eingemaischt weil der HG auch gleichzeitig der NG ist.

Bei einem High Gravitiy-Vorderwürzebier schaffst Du locker Stamwürzen mit 25° P und mehr. Das kann man schonmal machen, aber man will ja nicht ständig Barley Wines trinken.

Ausserdem verschlechtert sich die Ausbeute je dicker man einmaischt.

[olibaer]

Hallo Kirk,

Hallo Oli,
Na gibg darum das sich die Enzyme in dünner Maischer wohler fühlen als in dicker Maische. Oder kann man das komplett außer vor lassen?
Kirk

Die bekannten Abhängigkeiten für die Enzymarbeit(dünne Maische/dicke Maische) gelten auch hier. Wie Uli schon schreibt, kommen die Maischen im beschriebenen Szenario eher dünner daher - das Beispiel oben mit einem Verhältnis kg Schüttung : L Hauptguss = 1 : 4,4. Dreht man die Zielstammwürze auf 20°P hoch, sind es immer noch 1:3,3.

Es sind vor allem die a-Amylasen die in sehr dicken Maischen den Dienst versagen. Möchte man in diesen kritischen Bereich kommen, müsste man die Zielstammwürze schon bei >25°P festlegen(1:2,8).
Die ß-Amylase, die es vielleicht ein wenig dicker mag, ist so gut drauf, dass ihr die dünnere Maische nicht wirklich weh tut.

Über alle Enzyme die unter 60°C ihr Optimum haben, würde ich mir entlang des aktuellen Gerstenjahrgangs keine Gedanken machen.
Von den Proteasen z.B. erwarte ich in diesem Jahr und beim Maischen vor allem Eines: dass sie nichts tun.

Gruß
Oli

[olibaer]

Hallo zusammen,

Nachtrag zum Beitrag:
Die Platotabelle aus Bild 01 bzw. aus Formel 3 steht als kleine Windows-Anwendung zum download bereit: Siehe hier.

Gruß
Oli

[Fauntleroy]

Wer möchte kann sich ja den Formelwurm für HGVWB mit ein paar mathematischen Kunstgriffen zurechtstutzen und das Ergebnis hier posten

Das wohl nicht, aber ich benutze für meinen BM20 folgende Faustformel: Im Narziss (Bd. 2, S.309) steht, dass bei 100 kg Malz mit 75 % Ausbeute und 325 l Wasser eine Vorderwürzekonzentration von 18,75 % entsteht. Die Formel lautet dann (S = Malzschüttung/kg, V = Vorderwürzekonzentration/%): S * 3,25 * 18,75 / V. Dazu ein Beispiel: Um bei 4,5 kg Malz auf 12 % zu kommen braucht man 4,5 * 3,25 * 18,75 / 12 = 22,85 l Wasser - verdampftes Wasser wird ersetzt (aktuell 3,2 l bei 90 Min. kochen mit Haube und Manschette). Damit komme ich gut hin.

Gruß - Martin

[olibaer]

Wer möchte kann sich ja den Formelwurm für HGVWB mit ein paar mathematischen Kunstgriffen zurechtstutzen und das Ergebnis hier posten

Faustformel: Im Narziss (Bd. 2, S.309) steht, dass bei 100 kg Malz mit 75 % Ausbeute und 325 l Wasser eine Vorderwürzekonzentration von 18,75 % entsteht. Die Formel lautet dann (S = Malzschüttung/kg, V = Vorderwürzekonzentration/%): S * 3,25 * 18,75 / V. Dazu ein Beispiel: Um bei 4,5 kg Malz auf 12 % zu kommen braucht man 4,5 * 3,25 * 18,75 / 12 = 22,85 l Wasser - verdampftes Wasser wird ersetzt (aktuell 3,2 l bei 90 Min. kochen mit Haube und Manschette). Damit komme ich gut hin.

Gruß - Martin

Hallo Martin,

auf die (Faust)formel weise ich in der Quellenangabe [1] hin.
Der von Dir aufgezeigte Rechenweg ist richtig, allerdings wird der falsche Kontext verwendet - eigentlich der Grund, warum ich diesen Beitrag überhaupt verfasst habe. Dass Du damit hinkommst, ist eher unwahrscheinlich.

Die Angabe 75% Ausbeute ist für Vorderwürzebiere nicht zu gebrauchen. Richtig wäre die Aussage, dass 100 kg Malz rund 75 kg Extrakt(lufttrocken 75%) enthalten(heutzutage eher etwas mehr) und wie viel man davon ausbeutet, ist ein ganz anderes Thema. Theoretisch lässst sich zwar damit rechnen und es ergibt sich die von Dir benannte VWkonz. von 18,75 %:

75 kg Extrakt + 325 kg Wasser = 400 kg Gesamtmasse. Pro 1 kg Würzemasse ergibt sich dann in Gewichtsprozent GG% : 75 kg Extrakt x 100 / 400 kg Gesamtmasse = 18,75 GG%

Aber: die rund 75 kg Extrakt sind erst einmal nur im Malz enthalten und ausbeuten kannst Du davon weit weniger(keine Nachgüsse). Im Beitrag ist das auch aufgeführt, mit Vorderwürzeausbeute[%] bennannt und mit einem Wert aus der Literatur versehen. Nimmt man dazu, dass Du mit dem BM arbeitest, ist eine Annahme von 45 % Vorderwürzeausbeute bestimmt nicht ganz verkehrt. Es ergibt sich:

45 kg Extrakt ausgebeutet + 325 kg Wasser = 370 kg Gesamtmasse. Pro 1 kg Würzemasse ergibt sich dann in Gewichtsprozent GG% = 45 kg Extrakt x 100 / 370 kg Gesamtmasse = 12,16 GG%

Bleibt man bei Deinen Rezeptangaben und bei einer Schüttung von 4,5 kg, ergibt sich für den gewonnen Extrakt eine Masse von: 4,5 kg Malz x 0,45 kg Extrakt/ kg Schrot = 4,5 x 0,45 = 2,025 kg Extrakt

Diese 2,025 kg Extrakt aufgelöst in Deinen rund 23 l Würze, ergeben keine 12 °P - auch bei Dir nicht ;-)

Gruß
Oli

[Fauntleroy]

Diese 2,025 kg Extrakt aufgelöst in Deinen rund 23 l Würze, ergeben keine 12 °P - auch bei Dir nicht ;-)

Da hast Du recht, das geht auch bei mir nicht. Hm, tja, ok, dann erhöhe ich die Vorderwürzeausbeute beim BM20 von 45 % auf 60 %

Gruß - Martin

[Fauntleroy]

Spaß beiseite. Dein Beitrag ist für mich sehr wertvoll, vielen Dank dafür. Diese Art die Dinge anzugehen mag ich sehr. Ich bin gerade noch einmal meine Aufzeichnungen durchgegangen und igendwas scheint da nicht zu stimmen - die Faustformel funktioniert, aber was Du sagst ist plausibel. Ich werde weiter messen und melde mich wieder. Es verdampft ja auch schon was beim Maischen und das Wasser in den Trebern ist ja auch nicht mehr dabei.
Gruß - Martin

[renzbräu]

Hallo zusammen!

Ich habe diese Perle des Forums ausgegraben - und mir die letzte Woche zu viele Knoten im Kopf gemacht, als dass sie aufgehen würden. Die Berechnung der Nachgussmenge kann ich nachvollziehen. Die Berechnung mit Ausschieben der Vorderwürze bekomme ich nicht hin.

Beispiel 1

Noch ein kleiner Hinweis:
Das Wasser in den Trebern oder Treberwasser das wir in (11) mit 6,3 L berechnet haben, ist natürlich im Falle von VWB kein Wasser, sondern pure Vorderwürze.
Ich denke es ist auch im Sinne eines VWB durchaus legitim, wenn man versucht zumindest einen kleinen Teil davon als Vorderwürze zu gewinnen. Eine Idee dazu wäre einen Teil von den 6,3 L, von
mir aus 5 L, als zusätzlichen Nachguss zu bereiten und kurz vor dem Trockenlauf des Treberkuchens zuzugeben. Damit könnte man noch einen Teil der Vorderwürze aus dem Treberkuchen
und dem Läuteresystem ausschieben. Wem trotzdem nicht wohl bei der Sache ist und einen Refraktometer hat, kann die VW ja bei diesem Vorgang immer mal wieder messen und das
Abläutern beenden, wenn die Konzentration der VW merklich abfällt.

Auch dieses Posting von oli in einem anderen Thread habe ich gefunden.
Beispiel 2

Berechnung Variante III. bzw. C
Kein Nachguss, keine Verdünnung. Die Zielmenge beträgt lt. Standardrezept 20 l mit einer Kaltwürzekonzentration von 13 %mas.
Die Hauptgussmenge wird so groß bemessen, dass sich ohne Verdünnung und ohne Nachguss die Zielmenge kalte Würze in gewünschter Konzentration ergibt
Die Vorderwürzeausbeute ist im Standardrezept mit 40%, die VZ mit 12% und der Kontraktionsfaktor ist mit 0,94 angegeben.

Malzschüttung [kg] = 13 x 1,051 x 20 / 40 = 6,83 [kg] (Formel 04)
Extraktmenge [kg] = 13 x 1,051 x 20 = 2,75 [kg] (Formel 06) (-> der Extraktbedarf für 20 l Würze mit 13°P bzw. für 16,2 l Vorderwürze mit 16°P)
Pfanne voll Menge [l] = (1 + 12 x 60 / 6000) x ( 20 / 0,94) = 23,83 [l] (Formel 02)
Pfanne voll Konzentration [%mas] = 2,75 * 100 / 23,83 = 11,4 [l] (Formel 05)
Wasser in den Trebern [l] = 6,83 x 0,96 = 6,56 [l] (Formel 03)
Hauptguss(Gesamtguss) [l] = 23,83 + 6,56 = 30,4 [l] (Formel 01)
Anmerkung: Die Vorderwürzeausbeute von 40%, die aus dem Standardrezept stammt, ist für diesen Fall höher anzunehmen.
Die dünne Maische gibt den Extrakt leichter her und die Extraktverluste durch den Treberaustrag sind durch die geringe "Vorderwürzekonzentration"(=Pfanne voll Konzentration) zusätzlich niedriger.


Berechnung Variante I-III. bzw. A-C in Kombination mit D.
D beschreibt den Zusatz, dass Kleinstmengen als Nachguss verwendet werden dürfen. Diese Kleinstmengen sollten nur dazu dienen, die restliche Vorderwürze aus dem Treberkuchen auszuschieben.
Diese kleine Nachgussmenge lässt sich planerisch am Besten an einer berechneten Menge für das Treberwasser festmachen:
Nachgussmenge = Treberwasser

Prinzipiell kann man mit dieser berechneten Nachgussmenge so umgehen, dass man sie vom Hauptguss abzieht, respektive zunächst mit weniger Wasser einmaischt, um die Wassermenge als Nachguss später wieder zuzugeben - oder aber man geht her und setzt sie im Rezept als nicht kalkulierte Größe einfach "on top" und fasst mit längeren Kochzeiten oder weniger Verdünnungswasser entlang von Messungen und im Chargenbezug nach.
Beides ist möglich, ist Geschmacks- oder Erfahrungssache und/oder hängt am Anlagenkontext(-> Gesamtmaische muss in den Topf passen).
Wie auch immer: Beide Möglichkeiten haben Einfluss auf das oben dargestellte Rechenwerk und man sollte die daraus resultierenden Abweichungen auf dem Zettel haben.

(...)
Die hier dargestellten Berechnungen konsumieren diese Abhänigkeiten und rechnen im Wesen "rückwärts" - ausgehend von den Zielgrößen für die kalte Würze.

Gruß
Oli

Wenn ich nun die Vorderwürze ausschiebe, verschiebt sich bei mir die Berechnung. Durch den zusätzlichen eingebrachten Extrakt [kg] steigt doch das Volumen Pfvoll - das Treberwasser ist ja Vorderwürze in Konzentration der bisherigen Vorderwürze. Die Berechnungen der Pfanne voll Menge gehen jedoch vom Volumen der AWkalt[L] aus. Der zusätzliche Extrakt ist ja ohne "Ausschub Nachguss" noch im Treber gebunden und in der Berechnung nicht berücksichtigt.

Der Knoten, der jetzt nicht auf geht:
Wie berechne ich vom Ziel AWkalt = 14,0 GG %(°P) und AWkalt = 20 L ausgehend die Hauptgussmenge, wenn zusätzlich gilt:
Die Vorderwürze wird anteilig aus dem Treber ausgeschoben (gegeben als % des Treberwassers; im Beispiel 79,4%, also 5 Liter).

Reicht es, den Hauptguss um diese Menge zu verkleinern? Es verschiebt sich doch das Gleichgewicht der Trias Extrakt[kg]-Pfanne voll-Extrakt[%GG]...
Bisher bin ich in diesen Fällen von "HG+NG in den Topf" ausgegangen, habe die Vorderwürze aus dem Treber geschoben. Das ergab dann eine SHA von um die 60 (+-).
Muss bei diesem Vorgehen die Berechnung an der Ausbeute bereits geändert werden, statt VWA[%] die SHA[%] ansetzen? Oder muss die Gussführung konventionell berechnet werden?

Ich würde mich jedenfalls freuen, wenn mir jemand beim lösen des Knoten, den ich mir die letzten Tage in die Hirnwindungen gedacht habe, helfen kann.

[Juergen_Mueller]

Ich bin mir unsicher, ob ich deine Überlegungen korrekt verstanden habe. Falls nicht, ignoriere meine Einlass bitte.

Vermutlich lässt sich dein Problem nicht exakt berechnen, denn das "Ausschieben" der Vorderwürze aus dem Treberkuchen erfolgt nicht mit einer klaren Trennschicht zwischen Vorderwürze und Nachgusswasser. Es kommt immer zu gewissen Verdünnungseffekten, die praktisch chaotisch verlaufen und somit nicht berechenbar sind. Daher wäre auch der Versuch einer theoretischen Planbarkeit obsolet. Hier muss wohl eine praxisnahe Methode zielführend erfolgen, sprich: Messen und punktgenau Abläutern beenden.

[renzbräu]

Eine Frage der Schichtung. Sicher gibt es Verwirbelung, aber Wasser ist leichter als Würze. Wenn dann noch ein Temperaturunterschied (Wasser heißer) drauf kommt, geht das schon. Man muss halt vorsichtig schichten.
Hier wird ab Minute 20 wird es gezeigt. Unten Würze, oben Wasser.
https://m.youtube.com/watch?v=AU3c0oYj6 ... ZHdhcmU%3D

Lowtech geht das auch mit einem Schneidbrett oder Tupper™®© Deckel.
Nachtrag: Daher auch als Faktor gedacht, damit man Erfahrungswerte aus Messungen gewonnen in die nächste Planung einfließen lassen kann.

[olibaer]

Wenn ich nun die Vorderwürze ausschiebe, verschiebt sich bei mir die Berechnung. Durch den zusätzlichen eingebrachten Extrakt [kg] steigt doch das Volumen Pfvoll - das Treberwasser ist ja Vorderwürze in Konzentration der bisherigen Vorderwürze. Die Berechnungen der Pfanne voll Menge gehen jedoch vom Volumen der AWkalt[L] aus. Der zusätzliche Extrakt ist ja ohne "Ausschub Nachguss" noch im Treber gebunden und in der Berechnung nicht berücksichtigt.

Der Knoten, der jetzt nicht auf geht:
Wie berechne ich vom Ziel AWkalt = 14,0 GG %(°P) und AWkalt = 20 L ausgehend die Hauptgussmenge, wenn zusätzlich gilt:
Die Vorderwürze wird anteilig aus dem Treber ausgeschoben (gegeben als % des Treberwassers; im Beispiel 79,4%, also 5 Liter).

Reicht es, den Hauptguss um diese Menge zu verkleinern? Es verschiebt sich doch das Gleichgewicht der Trias Extrakt[kg]-Pfanne voll-Extrakt[%GG]...
Bisher bin ich in diesen Fällen von "HG+NG in den Topf" ausgegangen, habe die Vorderwürze aus dem Treber geschoben. Das ergab dann eine SHA von um die 60 (+-).
Muss bei diesem Vorgehen die Berechnung an der Ausbeute bereits geändert werden, statt VWA[%] die SHA[%] ansetzen? Oder muss die Gussführung konventionell berechnet werden?

Ich würde mich jedenfalls freuen, wenn mir jemand beim lösen des Knoten, den ich mir die letzten Tage in die Hirnwindungen gedacht habe, helfen kann.

Grundsätzlich:
Sobald der Treber aus dem System genommen wird, ist auch die Extraktgewinnung aus eingeplanten Schüttungskomponenten(Maischen/Läutern) abgeschlossen.

Beispiel:
Treber, der während der Würzekochung in Richtung Biotonne entsorgt wird(Reinigung), wird wohl kaum mehr Einfluss auf eine Ausbeute haben. Das gilt ganz unabhängig davon, ob der Treber vorgelagert einen Nachguss "gesehen" hat oder nicht.

Ergo:
Die Brauermathematik von VWA[%] und SHA[%] hat Sonderfälle einfach nicht auf dem Zettel und dafür war sie auch nie gedacht.
Für bekannte Softwarelösungen bietet sich an, die "Ausschubmenge" als "Nachgussmenge" zu erfassen.

[renzbräu]

Erstmal danke für die Antwort!

Grundsätzlich:
Sobald der Treber aus dem System genommen wird, ist auch die Extraktgewinnung aus eingeplanten Schüttungskomponenten(Maischen/Läutern) abgeschlossen.

Das ist mir klar, daher ja auch der Wunsch das Treberwasser, in diesem Fall Vorderwürze, auszuschieben und dann die Extraktgewinnung abzuschließen.

Ich sehe gerade zwei praktikable Möglichkeiten:
1. Wasser zu Ausschieben konventionell als Nachguss berechnen.
2. Zusätzliche Vorderwürze zu Pfannevoll-Volumen addieren und mit der Verdampfung die AWkalt neu berechnen.

Ich habe nach einem Weg gesucht direkt von der AWkalt der zweiten Variante zu rechnen.