Schankanlagen Physikalische Grundlagen

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1 Physikalische Grundlagen

2 Physikalische Grundlagen Der richtige Druck, der optimale Volumenstrom und andere physikalische Grundlagen sind entscheidend für eine gut funktionierende Schankanlage. Sie erfahren in dieser Rubrik mehr zu den Themen: Sättigungsdruck Förderdruck Betriebsdruck Volumenstrom Einfluss der Höhendifferenz Einfluss der Leitungsverluste CO2 Sättigungsdruck Der Sättigungsdruck ist abhängig von der Temperatur des Bieres und dessen CO2-Gehalt. In einem nicht angeschlossenen Fass bildet sich ein Gleichgewicht zwischen dem CO2 im Bier und dem CO2 im Kopfraum des Fasses. Dieses Gleichgewicht geht verloren, wenn das Fass angestochen wird. Durch Beaufschlagung mit Druckgas bleibt der CO2-Gehalt erhalten. Förderdruck Neben der Aufrechterhaltung des Sättigungsdruckes übernimmt das Druckgas die Aufgabe, das Bier aus dem Fass zu verdrängen. Hierbei sind Höhenunterschiede und Leitungswiderstände zu überwinden. Der Förderdruck ist daher abhängig von der Auslegung der Schankanlage, zum Beispiel Höhendifferenz und Leitungsquerschnitt.

3 Betriebsdruck Der Betriebsdruck ist der Druck, der am Zwischendruckregler für jede Bierleitung eingestellt wird. Er sollte so gewählt werden, dass die Bierqualität in der gesamten Schankanlage gleichbleibend erhalten wird. Dabei müssen ps und pf berücksichtigt werden: pb < ps: es kommt zur Entbindung von CO2, das Bier wird schal pb = ps: der CO2-Gehalt bleibt konstant, optimaler Zustand pb > ps: es kommt durch Überschreitung des Sättigungsdruckes zur Aufkarbonisierung, d.h. es kommt durch Überschreitung des Sättigungsdruckes zur unerwünschten Erhöhung des CO2-Gehaltes KARBONISIERUNGSGEFAHR Je höher sich ein Fass im Anstich befindet, desto höher ist die Aufkarbonisierungsgefahr Je weiter der Betriebsdruck vom Sättigungsdruck entfernt ist, desto höher die Gefahr der Aufkarbonisierung Je tiefer die Lagertemperaturen während des Anstichs sind, desto schneller karbonisiert Bier auf KARBONISIERUNGSGEFAHR CO2-Gehalt (g / l) optimal 7,5 g 7,0 g 6,5 g 6,0 g 5,5 g 5,0 g 4,5 g 4,0 g 3,5 g 3,0 g 2,5 g obere Grenze untere Grenze 0 bis 5 Tage / Temperatur 6 C Überschreitung des Sättigungsdrucks (bar) 0 Tage 1 Tag 2 Tage 3 Tage 4 Tage 5 Tage + 1,0 + 0,8 + 0,6 + 0,4 + 0,3 0 optimal - 0,2-0,4-0,6-0,8-1,0

4 Volumenstrom (V ) Der Volumenstrom gibt die Menge Bier an, die pro Zeiteinheit fließt (l/min). Die üblichen Werte liegen zwischen 3 und 5 l/min. Der Volumenstrom ist abhängig von pb, der Höhendifferenz und den Reibungsverlusten. In der Praxis muss man bei der Planung der Schankanlage geeignete Wege suchen, den Volumenstrom auf sinnvolle Werte abzubauen. Einfluss der Höhendifferenz ( ph) Muss das Bier in Schankanlagen einen Höhenunterschied überwinden, entsteht ein Druckverlust. Dieser beträgt 0.1 bar /m. Als Berechnungsgrundlage dienen der Fassboden und der höchste Punkt der Schankanlage. Zur Aufrechterhaltung der Bierqualität ist ein Ausgleich der Druckverluste notwendig. Werden diese nicht ausgeglichen, kommt es zur CO2-Entbindung. Einfluss der Leitungsverluste ( pl) Die Druckverluste bei der Förderung von Bier in der Leitung sind umso höher, je länger die Leitung und je dünner ihr Querschnitt ist. Der Druckverlust einer Leitung mit einem Leitungsdurchmesser von sieben Millimetern ist bei selber Länge fünfmal höher als der einer Leitung mit zehn Millimeter Durchmesser. Die Druckverluste wachsen mit dem Volumenstrom: bei 3 l / min gelten folgende Druckverluste: 4 mm -> 0.72 bar / m 7 mm -> 0.05 bar / m 10 mm -> 0.01 bar / m

5 Sättigungsdrucktabelle CO2-Gehalt in g/l Temperatur in C

6 Tabelle mit CO2-Gehalten verschiedener Fassbiere

7 Tabelle mit CO2-Gehalten verschiedener Fassbiere