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Infrarotmesstechnik in der Hopfendarre

Wärmebilder für die Hopfentrocknung

Nur der optimale Umgang mit dem Naturprodukt Hopfen ermöglicht die von den Brauereien geforderte hohe Qualität. Neben Anbau und Erntezeitpunkt kommt der Trocknung in Hopfendarren eine entscheidende Bedeutung zu. Messtechnik zur Steuerung der Temperatur, Luftgeschwindigkeit und Trocknungszeit gehört heute zum Standard. Infrarotkameras von Optris überwachen diesen Prozess und gewährleisten eine von Beginn an möglichst homogene Trocknung.
 Die Infrarotkameras der Xi-Serie sichern eine homogene Trocknung.
Die Infrarotkameras der Xi-Serie sichern eine homogene Trocknung.Bild: Optris GmbH

Die in den Hopfendolden enthaltenen Alpha- und Beta- Lupulinsäuren sind die entscheidenden Stoffe, auf die es beim Bierbrauen ankommt. Primär geht es in der modernen Brautechnik hauptsächlich um die Geschmacksaromen. Die Alpha- und Beta-Lupulinsäuren müssen möglichst unbeschadet die gesamte Zeit von der Ernte über Trocknung, Lagerung und Transport bis zur Verwendung in der Brauerei überstehen. Der Trocknung kommt dabei eine besonders wichtige Rolle zu: Denn nur im getrockneten Zustand ist der Hopfen lagerfähig.

Nesterbildung in der Aufschütthorde

Die Qualität des gesamten Trocknungsprozesses ist vor allem davon abhängig, dass die erwärmte Trocknungsluft die verschiedenen Lagen möglichst gleichmäßig durchströmt. Dabei kommt der Aufschütthorde zu Beginn des Trocknungsvorgangs eine Schlüsselrolle zu. Da der Hopfen hier noch relativ feucht ist, kann es dazu kommen, dass sich Feuchtenester ausbilden. Diese werden dann schlechter von der Trocknungsluft durchströmt, haben dadurch eine niedrigere Temperatur, was letztendlich zu einer weiteren Verstärkung des Effekts führt. Diese Nesterbildung frühzeitig zu erkennen, ist also ganz entscheidend, um die Qualität des getrockneten Hopfens zu gewährleisten.

Infrarotkamera behält die Aufschütthorde im Blick

 Die Kameras aus der Compact Line erfüllen die Schutzart IP67 und arbeiten problemlos bei Umgebungstemperaturen von bis zu 50°C.
Die Kameras aus der Compact Line erfüllen die Schutzart IP67 und arbeiten problemlos bei Umgebungstemperaturen von bis zu 50°C.Bild: Optris GmbH

Um die gleichmäßige Trocknung in der Aufschütthorde zu überwachen, können Optris Infrarotkameras eingesetzt werden, welche die Aufnahme eines Wärmebilds der gesamten Hordefläche gewährleisten können. Eine besondere Herausforderung stellen die Umgebungsbedingungen dar: Oberhalb der Aufschütthorde, wo die Infrarotkameras installiert werden, herrschen Temperaturen von über 40°C und am Anfang des Trocknungsvorgangs eine relative Luftfeuchte von 100 Prozent. Besonders geeignet sind unter diesen Bedingungen Infrarotkameras der Xi-Serie wie z.B. die Xi 80 oder Xi 400. Die Kameras aus der Compact Line erfüllen die Schutzart IP67 und arbeiten problemlos bei Umgebungstemperaturen von bis zu 50°C. Die vorhandene Auflösung von bis zu 382x288pix bieten für diese Art der Anwendung sehr genaue und detaillierte Wärmebilder. Die Kameras der Xi-Serie werden für eine Verwendung einfach über ein USB-Kabel an einen PC angeschlossen. Auf diesem können die ausgegebenen Bilder der Xi-Kamera über eine Analysesoftware wie z.B. die von Optris mitgelieferte PIX Connect, aufgenommen, ausgewertet und gespeichert werden. Das Vorgehen zur Temperaturüberwachung erfolgt in wenigen Schritten: Da die Trocknung in der obersten Lage entscheidend für die Qualität des getrockneten Hopfens ist, kommt dieser Temperaturmessung eine große Bedeutung zu. Entscheidend für ein optimales Wärmebild ist der passende Ort für die Montage der Kamera und die verwendete Optik. Hier sind verschiedene Optiken mit einem Blickwinkel von 12 bis 80°C wählbar. Um die Auswahl der richtigen Optik zu vereinfachen, kann jederzeit der Optikkalkulator auf der Optris-Website oder die passende Android App genutzt werden. Nach dem Befüllen der Aufschütthorde wird der zuvor entnommene Hopfen in die Konditionierkammer gefüllt, wo eine weitere Belüftung vorgenommen wird. Dieser Umfüllprozess ist in wenigen Minuten durchgeführt und es erfolgt eine anschließende Kontrolle des Wärmebilds aus der Aufschütthorde. Sollte sich in dieser Kontrolle eine nicht gleichmäßige Temperaturverteilung feststellen lassen, kann diese manuell nachgebessert werden, ohne dass es zu Qualitätsverlust am Hopfen kommt. Gleichzeitig ermittelt die Software einen Temperaturmittelwert über die gesamte Fläche.

Anwendungsbeispiel aus der Praxis

 Schematische Darstellung einer Hopfendarre und des Trocknungsprozesses, die Flächentemperatur der oberen Aufschütthorde wird von einer Xi-Infarotkamera überwacht.
Schematische Darstellung einer Hopfendarre und des Trocknungsprozesses, die Flächentemperatur der oberen Aufschütthorde wird von einer Xi-Infarotkamera überwacht.Bild: Optris GmbH

Helmut Hofer betreibt den Hopfenbau in der Hallertau auf knapp 20ha Anbaufläche bereits in der dritten Generation. „Als ich den Betrieb von meinem Vater übernommen habe, hat die Trocknung fünf bis sechs Stunden gedauert. Heute sind wir je nach Hopfensorte bei unter drei Stunden angekommen. Jedes Jahr steigern wir die Trocknungsleistung der Darre um ungefähr 5 Prozent.“ Da er die Heizleistung nicht erhöht hat, ist auch die Energieeffizienz entsprechend gestiegen. Besonders schwierig ist es, die Luftführung vom Ofen in die Darre so zu realisieren, dass die Trocknung über die gesamte Fläche gleichmäßig erfolgt. „Ich habe hier lange am Markt gesucht, bevor ich eine passende Infrarotkamera gefunden habe, die alle Anforderungen erfüllt. Mit den Geräten von Optris lässt sich die Temperatur in der Darre schnell und einfach ermitteln und die Qualität der Temperaturverteilung kontrollieren. Das ganze System funktioniert dabei nach dem Prinzip Plug&Play und ist dementsprechend schnell eingerichtet. Die Auswertung der Daten und Wärmebilder funktioniert einwandfrei“.

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