Optimale Trocknung und Konditionierung von Hopfen. LfL-Information

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1 Optimale Trocknung und Konditionierung von Hopfen LfL-Information

2 Impressum: Herausgeber: Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) Vöttinger Straße 38, Freising-Weihenstephan Internet: Redaktion: Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Arbeitsgruppe Hopfenbau, Produktionstechnik Kellerstraße 1, Wolnzach Tel.: 08442/ Auflage Juli / 2006 Druck: ES-Druck, Freising Schutzgebühr: 5,-- LfL

3 3 Optimale Trocknung und Konditionierung von Hopfen Erhalten und Sichern der Hopfenqualität Jakob Münsterer

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5 Inhaltsverzeichnis Seite 1 Einleitung Technische Hilfsmittel, eine Entscheidungshilfe Die äußere Qualität erhalten Allgemeine Einflussfaktoren auf die Trocknung Die Witterung bestimmt die Trocknungsleistung Der Aufbau der Hopfendolde ist trocknungstechnisch ungünstig Optimale Trocknung von Hopfen Hordentrocknung Einflussfaktoren auf die Trocknungsleistung bei Hordendarren Die optimale Trocknungstemperatur beträgt C Luftwiderstände in der Aufschütthorde niedrig halten Niedrige Schütthöhe bis zu 35 cm verbessert die Trocknungsleistung Nesterbildung das große Problem Messmöglichkeiten in der Hordendarre Ermittlung des optimalen Kippzeitpunktes durch Messen der relativen Darrabluftfeuchte über der Aufschütthorde Ermittlung des optimalen Entleerzeitpunktes durch Messen mit dem System Draht im Schuber Bandtrocknung Bei Bandtrocknern gelten die gleichen trocknungstechnischen Grundsätze wie in Hordendarren Beim Bandtrockner ist die gleiche Messtechnik wie in Hordendarren verwendbar Ein zu frühes Abschalten der Trockner am Abend beeinträchtigt die äußere Qualität Nachbehandlung des Hopfens Sorptionsverhalten von Hopfen Der Feuchteausgleich innerhalb der Dolde ist temperaturabhängig Optimale Konditionierung zur Sicherung der Qualität Gute Durchmischung beim Befüllen der Kammer reduziert die Belüftungszeit Nach der Trocknung möglichst bald mit der Belüftung beginnen! Entscheidend ist ein Messen der Belüftungsluft im Luftverteilerraum Physikalische Zusammenhänge müssen beachtet werden Optimale Belüftungsluft hat C und % r. F Kontrolle der Belüftungsluft ist wichtig!

6 Die absolute Feuchte in g/kg ist eine wichtige Messeinheit Regelung der Mischluft Ein Messen in der Kammer ist eine zusätzliche Kontrolle und optimiert die Belüftungszeit Eine Ruhephase von mindestens 6 Stunden ist wichtig Zusammenfassende Hinweise zur Trocknung und Konditionierung von Hopfen...26

7 7 1 Einleitung Die deutschen Hopfenpflanzer erzeugen jährlich Hopfen mit Spitzenqualität. Bei der Trocknung und Konditionierung muss diese Qualität erhalten und gesichert werden. Deshalb wurden in den letzten Jahren von der Arbeitsgruppe Hopfenbau, Produktionstechnik des Instituts für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung an der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft zahlreiche Versuche und intensive Messungen zur Optimierung der Trocknung und Konditionierung durchgeführt. Anhand der vielen Versuchsergebnisse werden nachfolgend Grundsätze und Zusammenhänge aufgezeigt, die in jeder Trocknungs- und Konditionierungsanlage gelten und berücksichtigt werden müssen. Zusätzlich soll aufgezeigt werden, wie durch den Einsatz von Messgeräten die Bedienungen und Steuerungsabläufe vereinfacht bzw. automatisiert werden können. 2 Technische Hilfsmittel, eine Entscheidungshilfe Während der Trocknung und Konditionierung kann der aktuelle Wassergehalt des Hopfens nicht festgestellt werden. Deshalb versucht man mit Messgeräten die Hopfenfeuchte abzuschätzen. Die ermittelten Werte ergeben eine Relation zum Wassergehalt. Dadurch wird eine gezieltere Steuerung der Trocknungs- und Konditionierungsanlagen möglich. Technische Hilfsmittel funktionieren aber nur bei optimal eingestellten Anlagen und können falsche Bedienungen und Einstellungen nicht ausgleichen! 3 Die äußere Qualität erhalten Bereits vor der Trocknung kann die äußere Qualität des Hopfens beeinträchtigt werden. Hopfen hat bei der Ernte einen Wassergehalt von %, eine sofortige Trocknung auf 9 10 % Wassergehalt ist zur Erlangung der Lagerfähigkeit notwendig. Die Kapazitäten der Pflückmaschine und der Trocknung müssen aufeinander abgestimmt sein, damit der geerntete Grünhopfen bis zum Trocknen nicht zu lange lagert, sich dabei bereits erwärmt und es zu einer Kondenswasserbildung kommt. Grundsätzlich gilt: Ist die Dolde bei der Lagerung im Grünhopfenvorratsbehälter, bei der Trocknung oder bei der Konditionierung zu lange einer höheren Umgebungsfeuchte von über 70 % r. F. ausgesetzt, die von den Dolden nicht abgeführt oder aufgenommen werden kann, wird die äußere Qualität wie Farbe und Glanz sehr schnell negativ beeinträchtigt. 4 Allgemeine Einflussfaktoren auf die Trocknung 4.1 Die Witterung bestimmt die Trocknungsleistung Das im Grünhopfen enthaltene Wasser wird bei der Hopfentrocknung als Wasserdampf abgeführt. Dabei ist es wichtig, dass die Trocknungsluft möglichst viel Wasser aufnehmen kann. Die Temperatur und die relative Luftfeuchte der Ansaugluft haben einen erheblichen Einfluss auf die Trocknungsleistung. Je kühler die Ansaugluft und je geringer die relative Luftfeuchte ist, desto weniger Wasserdampf ist darin enthalten. Demzufolge kann bei kühler Witterung die Trocknungsluft nach der Erwärmung mehr Wasser vom Grünhopfen aufnehmen als bei warmer Witterung. Praktiker bestätigen dies mit der Aussage, dass die Trock-

8 8 nungsleistung in den Morgen- und Abendstunden höher ist als während der schwülwarmen Mittagsstunden. Situation Temperatur rel. Luftfeuchte g Wasser/m 3 Luft max. Wasserabtransport g/m 3 Luft Darrabluft aus Trocknung 30 C 100 % 30,5 g -- Ansaugluft morgens 12 C 80 % 8,6 g 21,9 g Ansaugluft nachmittags 25 C 40 % 9,3 g 21,2 g Ansaugluft vor Gewitter 25 C 80 % 20,8 g 9,7 g Tab. 1: Einfluss der Witterung auf die Trocknungsleistung 4.2 Der Aufbau der Hopfendolde ist trocknungstechnisch ungünstig Die Doldenblätter an der Spindel haben im Verhältnis zu ihrer Masse eine sehr große Oberfläche. Die Spindel mit ihrem hohen Wassergehalt hat eine verhältnismäßig kleine Oberfläche und ist dazu noch durch die Doldenblätter dem unmittelbaren Zutritt der Trocknungsluft entzogen. Folglich trocknen die Doldenblätter schneller als die Spindel. Bei der Trocknung muss das Wasser der Spindel über das Kapillarsystem der Doldenblätter abgeführt werden. Abb. 1: Dolden, Doldenblätter und Spindel Die großen Unterschiede in Doldenform und Doldengröße und Anordnung der Doldenblätter bei den verschiedenen Sorten erschweren zusätzlich die Trocknung. Interessant ist der prozentuale Gewichtsanteil der Spindel am Gesamtgewicht der Dolden beim optimalen Reifezeitpunkt. Bei den Aromasorten beträgt der Spindelanteil durchschnittlich 8-10 % und bei den Hochalphasorten nur 6,5 8 %. Überraschend dabei ist der geringe Spindelanteil von nur 6,5 7 % bei der Sorte Hallertauer Magnum. Der Spindelanteil in % nimmt bei allen Sorten

9 mit zunehmender Reife ab. Eine optimale Trocknung und Konditionierung wird erst ab dem Reifezeitpunkt der jeweiligen Sorte möglich Dolde Doldenblätter Spindel 70 Wassergehalt in % Std 2 Std 3 Std 4 Std 5 Std Trocknungszeit bei 65 C Abb. 2: Wassergehaltsabnahme während der Trocknung von Dolde, Spindel und Doldenblättern in einer Kleintrocknungsanlage Hat die Dolde bei einer Trocknungstemperatur von 65 C einen durchschnittlichen Wassergehalt von 9 10 % erreicht, haben die Doldenblätter nur noch einen Wassergehalt von 5 6 % und die Spindel immer noch einen Wassergehalt von %. Der hohe Anteil an Spindelwasser wird erst während der Lagerung auf dem Hopfenboden bzw. bei der Belüftung in der Konditionierungskammer an die Doldenblätter bis zum vollständigen Feuchteausgleich zwischen Spindel und Doldenblätter abgegeben. 5 Optimale Trocknung von Hopfen 5.1 Hordentrocknung Einflussfaktoren auf die Trocknungsleistung bei Hordendarren Ziel ist eine maximale Trocknungsleistung pro Quadratmeter Trocknungsfläche zu erreichen. Gelingt dies, wird auch die Qualität des Hopfens am besten erhalten. Die Trocknungsleistung ist von der Trocknungstemperatur, der durchströmenden Luftmenge bzw. Luftgeschwindigkeit und der Verweildauer des Hopfens in der Darre abhängig. Eine Erhöhung der Trocknungsgeschwindigkeit und damit eine Verkürzung der Trocknungsdauer könnte somit durch Erhöhung der Trocknungstemperatur und der Luftgeschwindigkeit erreicht werden. Dem sind aber enge Grenzen gesetzt Die optimale Trocknungstemperatur beträgt C Für den Wasserentzug aus der Spindel über die Doldenblätter ist eine bestimmte Trocknungszeit erforderlich. Durch zu hohe Trocknungstemperaturen, gemessen an der Auszugshorde, werden die Doldenblätter übertrocknet. Dabei wird zunächst das Kapillarsystem zer-

10 10 stört und schließlich brechen die Doldenblätter sehr leicht von der Spindel ab. Das Wasser der Spindel kann nun über die Doldenblätter nicht mehr ausreichend abgeführt werden. Mit steigenden Trocknungstemperaturen vergrößert sich der bereits schon bei optimaler Trocknungstemperatur von 65 C hohe Feuchteunterschied zwischen Spindel und Doldenblätter exponential. Dadurch ist die Handbeurteilung des durchschnittlichen Wassergehaltes des Trockenhopfens im Schuber vor dem Entleeren aufgrund der noch sehr feuchten Spindel sehr schwierig abzuschätzen. Da der prozentuale Gewichtsanteil der Spindel am Gesamtdoldengewicht aber nur 7 10 % beträgt, wird der Hopfen in diesem Fall meist übertrocknet. Neben den hohen Feuchteunterschieden zwischen Spindel und Doldenblätter sind vor allem in Hordendarren große Wassergehaltsschwankungen des Trockenhopfens im Schuber festzustellen. Diese betragen selbst bei optimaler Trocknung vor dem Entleeren 7 16 %! Mit steigenden Trocknungstemperaturen über 65 C erhöhen sich auch die großen durchschnittlichen Wassergehaltsschwankungen des Trockenhopfens im Schuber. Durch die ungleichmäßigere Trocknung wird es schwieriger, den gewünschten optimalen Wassergehalt zu erreichen. Da man sich beim Entleeren an den feuchteren Stellen oder Nestern orientiert, welche prozentual nur einen geringen Anteil an der gesamten Hopfenmenge im Schuber ausmachen, ist auch hier die Gefahr der Übertrocknung sehr groß. Eine Übertrocknung des Hopfens führt zur Erhöhung des Doldenblattanteils und beeinträchtigt den Brauwert negativ. Ein übertrockneter Hopfen kann nur noch schwierig konditioniert werden Luftwiderstände in der Aufschütthorde niedrig halten Auch die Luftgeschwindigkeit kann für einen schnelleren Trocknungsverlauf nicht beliebig erhöht werden, da sich sonst der Luftwiderstand in der Hopfenschicht erhöht, wodurch die Trocknungsluft am gleichmäßigen Durchströmen gehindert wird. Die optimale Luftgeschwindigkeit für eine gleichmäßige Trocknung beträgt 0,3 0,4 m/s. Je höher die Luftgeschwindigkeit, desto schwieriger wird auch eine gleichmäßige Luftverteilung und umso früher kommt es zur ungleichmäßigen Trocknung mit Nesterbildung. Durch die Wassergehaltsabnahme des Hopfens bis zum Kippen reduziert sich der Luftwiderstand in den Hopfenschichten. Wird der Luftdurchsatz der Gebläse nicht reduziert, erhöht sich die Luftgeschwindigkeit der Trocknungsluft vom Befüllen bis zum Kippen ständig. Für einen optimalen Trocknungsverlauf ist deshalb eine stetige Anpassung der Luftgeschwindigkeit an den Trocknungsverlauf sinnvoll. Eine technische Möglichkeit die Luftgeschwindigkeit zu regeln, kann über eine Drosselung des Luftstroms über einen elektronischen Stellmotor oder über eine Drehzahlregelung des Lüftermotors über einen Frequenzumformer erfolgen. Die elektronische Steuerung erfolgt dabei über ein Regelgerät (SPS). Auch aus energetischer Hinsicht ist eine beliebige Steigerung der Trocknungstemperatur und Luftgeschwindigkeit wirtschaftlich nicht sinnvoll, da die Wasseraufnahmefähigkeit der durchströmenden Trocknungsluft nicht mehr maximal ausgeschöpft wird.

11 Luftwiderstand in Pa Aufschütthorde Mittelhorde 80 Schuber 40 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 Uhrzeit Abb. 3: Veränderung des Luftwiderstandes in Pascal (Pa) vom Befüllen bis zum Kippen bei einer Schütthöhe von 40 cm und einer Luftgeschwindigkeit von 0,4 m/s Niedrige Schütthöhe bis zu 35 cm verbessert die Trocknungsleistung Die Schütthöhe hat einen erheblichen Einfluss auf die Trocknungsbedingungen. Durch das Erwärmen und Welken schwindet der Grünhopfen in der Aufschütthorde volumenmäßig, d.h. der Hopfen verdichtet sich. Je höher die Schüttung desto höher ist folglich auch die Verdichtung. Dadurch sinkt der Luftdurchsatz rasch und die Trocknerleistung nimmt ab. Nach einer bestimmten Trocknungsdauer wird weder die Form der einzelnen Hopfendolden noch die Lage der Dolden zueinander in der Hopfenschicht verändert. Der Hopfen sackt zusammen. Es kommt zur Ausbildung von Luftkanälen, die über die restliche Trocknungsdauer in dieser Lage erhalten bleiben. Dadurch entstehen Kleinzonen mit mehr oder weniger gutem Luftdurchsatz. Durch das Kippen wird diese verdichtete Hopfenschicht wieder aufgelockert. Der Luftwiderstand verringert sich, dadurch erhöht sich der Luftdurchsatz und die Trocknerleistung steigt wieder an. Ein niedrigeres Aufschütten bis zu 35 cm erfordert zwar ein Kippen in kürzeren Zeitabständen, hat aber eine gleichmäßigere Trocknung bei insgesamt kürzerer Trocknungsdauer zur Folge Nesterbildung das große Problem Das größte Problem bei der Hopfentrocknung stellt die ungleichmäßige Trocknung mit der sogenannten Nesterbildung dar. Bereits die Art und die Gleichmäßigkeit der technischen Befüllung der Aufschütthorde mit Grünhopfen hat einen Einfluss auf den Trocknungsverlauf. Entstehen hierbei Schüttkegel, sind bereits ab Beginn der Trocknung unterschiedliche Luftwiderstände in der Hopfenschicht vorhanden. Im Schüttkegel lagert der Hopfen dichter durch den höheren Anteil loser Doldenblätter und durch die Auswirkungen der verschiedenen Fallhöhen. An den Randzonen ist eine geringere Lagerungsdichte durch die Anhäufung abgerollter ganzer Dolden festzustellen. Im Bereich der Außenwände erfolgt durch die Strahlungswärme eine schnellere Trocknung.

12 12 Aufrühren oder Mischen! Je höher die Schütthöhe, desto unterschiedlicher sind die Luftwiderstände und desto stärker ist die Nesterbildung! Je höher die Luftgeschwindigkeit, desto schwieriger ist die Luftverteilung und umso mehr tritt Nesterbildung auf! Abb. 4: Strömungsverlauf der Trocknungsluft bei Nesterbildung Abbildung 4 zeigt an einem extremen Beispiel den Strömungsverlauf der Trocknungsluft in der Hopfendarre. Die Heißluft aus dem Lufterhitzer wird durch die Verteilerhaube bzw. durch die Verteilerbleche abgelenkt, wegen der hohen Luftgeschwindigkeit aber nicht gleichmäßig verteilt. Im äußeren Bereich der Darre ist die Luftgeschwindigkeit meist sehr hoch, während sie innen meist sehr niedrig ist; zum Teil strömt die Trocknungsluft in der Mitte der Darrfläche sogar wieder zurück. Die Trocknung innerhalb der Darre wird immer ungleichmäßiger. Bei den ersten Schüttungen am Morgen sind die ungetrockneten Zonen noch schmal und werden durch das Kippen vermischt. Mit jeder weiteren Schüttung im Laufe des Tages verbreitern sich die Nester, da Grünhopfen einen wesentlich höheren Luftwiderstand hat als halbgetrockneter oder fast trockener Hopfen und Luft immer den Weg des geringsten Widerstandes geht. Um die negativen Auswirkungen der Nesterbildung bei Darren mit ungünstigen Strömungsverhältnissen wenigstens abzuschwächen, sollte man in der Aufschütthorde gerade in diesen Bereichen öfters aufstechen oder aufrühren. Vor dem Kippen sollte auf alle Fälle der feuchte Hopfen aus dem Nesterbereich geschaufelt und durch schon trockneren Hopfen ersetzt werden. Im Auszugsschuber kann in extremen Fällen unmittelbar nach dem Einkippen feuchter und trockener Hopfen durchmischt werden. Für eine gleichmäßigere Trocknung und zur Verhinderung von Nestern ist ein flächiges Aufrühren in der Aufschütthorde von Hand oder mit einem Rührwerk sinnvoll.

13 Messmöglichkeiten in der Hordendarre Aufschütthorde: Ermittlung des optimalen Kippzeitpunktes über relative Feuchte der Darrabluft mit Hygrometer Aufschütthorde Mittelhorde Schuber Schuber: Ermittlung des optimalen Entleerzeitpunktes mit Draht im Schuber Abb. 5: Schema der Messmöglichkeiten in Hordendarren Ermittlung des optimalen Kippzeitpunktes durch Messen der relativen Darrabluftfeuchte über der Aufschütthorde Wird der Hopfen von der Aufschütthorde zu früh bzw. in zu feuchtem Zustand in die Mittelhorde gekippt, erhöht sich der Luftwiderstand in den Hopfenschichten. Die Folge ist eine ungleichmäßige Trocknung mit Nesterbildung und deutlich längeren Trocknungszeiten. Das Problem verschlimmert sich mit jeder weiteren Schüttung. Da die Trocknungsdauer in der Aufschütthorde von der Witterung, Schütthöhe, Sorte, Standort und Reifezustand abhängig ist, ergeben sich unterschiedliche Trocknungszeiten. Durch Messen der relativen Luftfeuchte der Darrabluft mit einem analogen oder digitalen Hygrometer mit Fernanzeige kann der Kippzeitpunkt besser bestimmt werden. Dadurch wird es möglich, für jede Darre einen optimalen Kippzeitpunkt zu ermitteln. Der optimale Kippzeitpunkt liegt meist zwischen % relativer Darrabluftfeuchte. Abbildung 6 zeigt die Veränderung der Darrabluftfeuchte über mehrere Schüttungen in der Aufschütthorde. Der optimal ermittelte Kippzeitpunkt in dieser Darre liegt bei einer relativen Luftfeuchte von 60 %. Für eine optimale Trocknung kann der Hopfen nicht nach Zeit, sondern nur nach der relativen Luftfeuchte der Abluft über der Aufschütthorde gekippt werden. Wird der Hopfen von der Aufschütthorde z. B. um 10 Minuten zu früh gekippt, kann sich die Trocknungszeit bereits in dieser Schüttung bis zu 30 Minuten verlängern!

14 relative Feuchte in % r.f.% Kippen Minuten Uhrzeit Abb. 6: Veränderung der Darrabluftfeuchte in der Aufschütthorde vom Befüllen bis zum Kippen Ermittlung des optimalen Entleerzeitpunktes durch Messen mit dem System Draht im Schuber Der optimale Wassergehalt des Hopfens frisch aus der Darre liegt zwischen 8-10 %. Die Zeitspanne zwischen Trocknung auf den gewünschten optimalen Wassergehalt und einer unbeabsichtigten Übertrocknung ist sehr kurz. Da bei den Trocknungsanlagen der bereits fertig getrocknete Hopfen direkt der Trocknungstemperatur ausgesetzt ist, kann der Hopfen auch bei optimaler Trocknungstemperatur sehr schnell übertrocknet werden. Denn mit abnehmendem Wassergehalt nimmt die Kühlwirkung durch Verdunstung an der Doldenoberfläche ab, so dass die Doldentemperatur bis zur Trocknungstemperatur ansteigen kann. Durch die schnellere Trocknung der Doldenblätter gegenüber der Spindel erhöht sich mit ansteigenden Doldentemperaturen die Gefahr der Zerblätterung und die Gefahr der Bräunung des Lupulins. Eine Übertrocknung des Hopfens ist somit nicht nur abhängig von der Höhe der Trocknungstemperatur, sondern auch von der Zeit, welcher der Hopfen der Trocknungstemperatur ausgesetzt ist. Aufgrund der sich stark wechselnden Strömungsverhältnisse der Trocknungsluft und der dadurch bedingten Temperaturunterschiede kann der Wassergehalt des Hopfens im Auszugsschuber über punktuelle Messungen der Temperatur und der relativen Feuchte nicht bestimmt werden. Deshalb sind hier andere physikalische Meßmethoden (Leitfähigkeit, Widerstand, Kapazität ) erforderlich. Eine der möglichen Meßmethoden im Schuber ist das Messen mit dem Draht im Schuber. Dabei wird im Schuber ein Messdraht gespannt, an welchem eine Wechselspannung ange-

15 legt wird. Über die Digitalanzeige eines Auslesegerätes oder einer Bildschirmanzeige wird ein Wert oder eine Kurve angezeigt, welche vom Wassergehalt des Trockenhopfens abhängig ist. Nähert sich der Istwert dem voreingestellten Sollwert, so bekommt der Hopfenpflanzer über eine externe Warnlampe, eine Hupe oder über eine Fernmeldung durch ein schnurloses Telefon den Hinweis, dass der Hopfen im Schuber entleert werden kann. Dadurch kann der optimale Entleerzeitpunkt besser bestimmt werden. Da der ermittelte Wert temperaturabhängig ist, muss bei einer Änderung der Trocknungstemperatur der Sollwert überprüft bzw. neu eingestellt werden. Eine digitale Temperaturüberwachung unterhalb der Auszugshorde ist deshalb sinnvoll. 15 Draht Messsystem Draht im Schuber elektrisches Messverfahren Messen physikalischer Kenngrößen gemessen wird nur im Drahtstreubereich ausreichende Hopfenmenge um Draht notwendig Verrechnen zu einem Wert Wert ist sortenabhängig Wert ist abhängig von der Hopfenfeuchte und von der Trocknungstemperatur!!! Neuer Sollwert bei Temperaturänderung jährlich neue Kalibrierung + 45 Abb. 7: System der elektrischen Drahtmessung im Schuber 5.2 Bandtrocknung Bei Bandtrocknern gelten die gleichen trocknungstechnischen Grundsätze wie in Hordendarren Beim Bandtrockner wird wie in den Hordendarren, der Hopfen in drei Lagen in einem kontinuierlichen Verfahren getrocknet. Der feuchtere Grünhopfen befindet sich auf dem obersten Band, während der trockenere Hopfen bis zur optimalen Endfeuchte auf dem untersten Band verbleibt. Für eine optimale Trocknung muss der Bandtrockner über die gesamte Bandbreite gleichmäßig mit Grünhopfen beschickt werden. Fällt dagegen an den Rändern die Schüttung ab, so trocknet der Hopfen in diesem Bereich schneller, mit der Folge von Aufwirbelungen bereits am Ende des ersten Bandes. Durch Anbringung von Gummilappen im Außenbereich des Aufgabebandes und durch Kürzen der Stacheln der Dosierwalze an den Rändern kann die Situation verbessert werden (Heindl, IHB 1996). Ähnlich wie in der Darre in der obersten Aufschütthorde bildet sich auch beim Bandtrockner am Ende des ersten Bandes ein starkes Feuchtegefälle in der Schüttung aus. Der direkt

16 16 auf dem Stangengewebeband aufliegende Hopfen ist weitaus trockener als der Hopfen an der Oberfläche der Schüttung. Diese ungleichmäßige Trocknung kann nur teilweise durch das zweifache Umschichten der Hopfenschüttung im freien Fall auf das darunter liegende Band ausgeglichen werden. Durch den Einbau eines Produktwenders in der vorderen Hälfte des Trockners über dem ersten Band kann die Gleichmäßigkeit der Trocknung verbessert werden. Die Umfanggeschwindigkeit des Wenders sollte dabei etwa die dreifache Bandgeschwindigkeit betragen (Gondar,1993) Beim Bandtrockner ist die gleiche Messtechnik wie in Hordendarren verwendbar Für einen optimalen Trocknungsverlauf soll der Hopfen immer mit einer einheitlichen Hopfenfeuchte von % vom ersten auf das zweite Band gelangen. Damit der Hopfen nicht zu feucht vom oberen Band auf das mittlere Band fällt, kann der Trocknungsverlauf durch Messen der relativen Feuchte und der Temperatur der Trocknungsluft mit einem elektronischen Temperatur- und Feuchtefühler mit digitaler Fernanzeige oder über eine Bildschirmanzeige im letzten Viertel des obersten Bandes kontrolliert werden. Bei zu feuchtem Hopfen gegen Ende des ersten Bandes, musste der Betreiber bisher die Bandgeschwindigkeit manuell reduzieren oder die Warmlufttemperatur erhöhen. Dieser Vorgang könnte künftig über die ermittelten Sollwerte automatisiert werden. rel. Feuchte in % Temp. in C + 45 Elektrisches Messverfahren Abb. 8: System der elektrischen Drahtmessung im Bandtrockner Damit der Hopfen nicht übertrocknet wird, kann auch hier mit dem System Draht im Schuber gemessen werden. Dabei wird in der letzten Hälfte des unteren Bandes ein Messdraht oder ein Edelstahlrohr parallel zur Bandlaufrichtung angebracht, an denen eine Wechselspannung angelegt wird. Über ein Auslesegerät wird ein Wert oder über eine Bildschirmanzeige eine graphische Auswertung angezeigt, die vom Wassergehalt abhängig ist. Ist in diesem Messbereich der eingestellte Sollwert noch nicht erreicht, da der Hopfen noch zu feucht ist, werden über dieses Messsystem die Trocknerbänder in Intervallen abgeschaltet, bis der

17 Hopfen wieder die gewünschte Feuchtigkeit erreicht hat. Wird der Sollwert unterschritten, muss die Bandgeschwindigkeit manuell erhöht werden. 5.3 Ein zu frühes Abschalten der Trockner am Abend beeinträchtigt die äußere Qualität Aus arbeitstechnischen, kapazitiven oder wegen der erforderlichen Einhaltung der Nachtruhe wird die Trocknung am Abend beendet und am anderen Tag wieder neu begonnen. Vor allem beim Bandtrockner wäre ein Trocknen rund um die Uhr wegen der schwierigeren Bedienung vom Einschalten bis zum Erreichen der gewünschten Trocknungsbedingungen optimal. Dazu wäre zur Lagerung des Grünhopfens ein mit Umgebungsluft belüftetes Grünhopfensilo erforderlich. Deshalb kann bei dem nicht ausreichend getrockneten Hopfen, der während der Nacht in der Hordendarre oder im Bandtrockner verbleibt, durch Kondenswasserbildung die äußere Qualität wie Farbe und Glanz negativ beeinträchtigt werden. Bei Hordendarren sollte deshalb der Brenner erst abgeschaltet werden, wenn der Hopfen in der Aufschütthorde soweit abgewelkt ist, dass der optimale Kippzeitpunkt erreicht ist. Besteht witterungsbedingt weiterhin die Gefahr der Kondenswasserbildung, sollte das Gebläse erst dann abgeschaltet werden, wenn die Temperatur der Darrabluft der Temperatur der Umgebungsluft entspricht. Beim Bandtrockner wird zunächst der Brenner abgeschaltet und der Hopfen weiterbelüftet. Hat sich die Temperatur im Bandtrockner auf Umgebungstemperatur reduziert, wird zunächst das Druckgebläse und schließlich dann erst die Absauggebläse abgeschaltet. Damit im abgeschalteten Bandtrockner wenigstens geringe Luftströme vorhanden sind, welche eventuell entstehende höhere Umgebungsfeuchten um den Hopfen verhindern, sollten alle vorhandenen Klappen geöffnet werden. 6 Nachbehandlung des Hopfens Unmittelbar nach der Trocknung weist der Hopfen selbst bei optimalen Trocknungsbedingungen einen ungleichmäßigen Wassergehalt auf. Neben dem hohen Wassergehaltsunterschieden innerhalb der Dolden und des Trockenhopfens innerhalb einer Auszugshorde, sind zusätzlich die durchschnittlichen Wassergehalte der Schüttungen während eines Erntetages sehr groß. Ein Ausgleich der Feuchtigkeit zur Erzielung der Sackreife ist notwendig. Traditionell wurde der Hopfen bis zum Pressen auf dem Hopfenboden gelagert, mindestens einmal mit einer dreizinkigen Holzgabel durchgemischt und bis zu 3 m hoch aufgeschüttet. Während der Lagerung kam es einerseits zum Ausgleich der großen Wassergehaltsunterschiede zwischen Spindel und Doldenblätter innerhalb der Dolde und andererseits zum Ausgleich der unterschiedlichen Wassergehalte des inhomogenen Hopfens. Zusätzlich konnte der Hopfen noch Feuchtigkeit von der Raumluft aufnehmen. Der Hopfen hat angezogen. Da für diese Art des Feuchtigkeitsausgleiches und des Anziehens ausreichend Zeit erforderlich war, musste der Hopfen einige Tage gelagert werden. Dazu war ausreichend Lagerraum erforderlich. Der erzielte Wassergehalt beim Pressen war abhängig vom Wassergehalt frisch aus der Darre und von der Temperatur und relativen Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft während der Lagerung auf dem Hopfenboden. 6.1 Sorptionsverhalten von Hopfen Unter Sorptionsverhalten versteht man die Eigenschaft von hygroskopischen Erzeugnissen, Wasserdampf aus der Luft aufzunehmen bzw. abzugeben, bis ein Gleichgewichtszustand hergestellt ist. Da der Hopfen ein hygroskopisches Produkt ist, ändert sich dessen Wasser- 17

18 18 gehalt in Abhängigkeit von der relativen Feuchte der Umgebungsluft. Die Sorptionsisotherme von Hopfen ist die graphische Darstellung des Sorptionsverhaltens von Hopfen. Sie stellen einen Zusammenhang her zwischen dem Wassergehalt des vollständig homogenisierten und lagerfähigen Hopfens und der relativen Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft bei einer bestimmten Temperatur. Aufgrund der großen Wassergehaltsunterschiede zwischen Spindel und Doldenblätter wird beim Hopfen erst nach einer ausreichenden Lagerungs- und Belüftungszeit ein vollständiger Feuchteausgleich innerhalb der Dolden erreicht. Erst wenn Spindel und Doldenblätter auf einen einheitlichen Wassergehalt ausgeglichen sind, kann durch ein Messen der relativen Luftfeuchte im Hopfen über die Sorptionsisotherme dessen Wassergehalt festgestellt werden. Hopfenfeuchte in % C 20 C 30 C relative Luftfeuchte in % Abb. 9: Sorptionsisotherme von Hopfen 6.2 Der Feuchteausgleich innerhalb der Dolde ist temperaturabhängig Der Ausgleich der großen Wassergehaltsunterschiede innerhalb der Dolden, zwischen Spindel und Doldenblättern beginnt unmittelbar nach der Trocknung. Dabei wird das Spindelwasser über die Kapillaren an die Doldenblätter abgeführt. Zusätzlich nehmen die Doldenblätter auch Feuchtigkeit von der Umgebungsluft auf. Dieser Feuchteausgleich ist beendet, wenn die Spindel und die Doldenblätter den selben Wassergehalt erreicht haben. Bei ausgeglichenem Hopfen bleibt der Wassergehalt sehr stabil und ändert sich durch den Einfluss von Umgebungsluft oder Belüftungsluft nur noch sehr langsam. Solange Feuchteunterschiede zwischen Spindel und Doldenblätter vorhanden sind, kann durch die Umgebungsluft und durch die Belüftungsluft der Wassergehalt der Dolden verändert bzw. beeinflusst werden. Für die Kapillarwasserbewegung von der Spindel in die Doldenblätter ist der Temperaturunterschied und der Wassergehaltsunterschied entscheidend. Je höher die Temperatur ist, desto schneller vollzieht sich der Feuchteausgleich. Deshalb ist die Feuchtigkeitsabgabe der Spindel an die Doldenblätter unmittelbar nach der Trocknung bei dem noch warmen Hopfen am größten. Mit abnehmender Doldentemperatur verringert sich der Feuchtigkeitsentzug und die Doldenblätter nehmen gleichzeitig vermehrt Feuchtigkeit von der Umgebungsluft auf. Bei kühleren Temperaturen unter 20 C verlangsamt sich der Wasserentzug aus der Spindel

19 so stark, dass die Doldenblätter nur noch Feuchtigkeit von der Umgebungsluft aufnehmen. Deshalb kann ein auf einen optimalen Wassergehalt von 9 % getrockneter Hopfen bei trockener Witterung noch stark nachtrocknen; im Gegensatz dazu bei kühler Witterung auf einen deutlich höheren Wassergehalt ansteigen. Bei der Lagerung und bei der Belüftung muss ständig gewährleistet sein, dass die durch die noch feuchte Spindel verursachte hohe relative Umgebungsfeuchte im Inneren der Dolden ständig durch Wasserdampfabführung reduziert wird. Kann das Wasser wegen kühleren Temperaturen nicht mehr ausreichend von der Spindel abgeführt werden und verbleibt gleichzeitig die Spindelfeuchte über eine längere Zeit bei einem Wassergehalt von über 15 %, kommt es sehr schnell zu mikrobiologischen Prozessen und enzymatischen Verderbsreaktionen mit der Folge von Erwärmung. 6.3 Optimale Konditionierung zur Sicherung der Qualität In einer Konditionierungskammer kann der lange und arbeitsintensive Anziehvorgang des Hopfens auf dem Hopfenboden in wenigen Stunden erreicht werden. Nur gleichmäßiger, nicht übertrockneter Hopfen kann optimal konditioniert werden. Der optimale Wassergehalt des Hopfens frisch aus der Trocknung beträgt 9 10 %. Ziele der Konditionierung: Hopfenqualität erhalten und sichern Schonende Belüftung Gleichmäßige Homogenisierung Optimale Hopfenfeuchte Optimale Belüftungszeit Gute Durchmischung beim Befüllen der Kammer reduziert die Belüftungszeit Bei einem optimal getrockneten Hopfen mit 9 10 % Wassergehalt sind unmittelbar nach der Trocknung noch größere Wassergehaltsunterschiede innerhalb der Hopfenpartien vorhanden. Werden diese feuchteren Bereiche mit einem Wassergehalt von über 10 % immer an der selben Stelle in die Kammer geräumt oder aus dem Schuber direkt in die Kammer abgekippt, besteht die Gefahr, dass der Hopfen bei längerer Lagerungszeit bis zur Belüftung zusammensackt und die Belüftungsluft diese Hopfenschichten nicht mehr durchdringen kann. Die Folge sind Hopfenpartien mit unterschiedlichen Wassergehalten. Da der Feuchteausgleich des inhomogenen Hopfens bereits unmittelbar nach der Trocknung beginnt, muss der Hopfen frisch aus der Trocknung möglichst bald vor oder beim Befüllen der Konditionierungskammer gemischt werden. Deshalb sollte der Hopfen beim Entleeren des Schubers bei Hordendarren nicht direkt in die Konditionierungskammer, sondern zunächst auf die verschiebbare Abdeckung der Konditionierungskammer gekippt werden. Von hier aus wird der Hopfen beim Räumen in die Kammer gemischt. Bei größeren Darrflächen ist es sinnvoll, wenn der Schuber in mehreren Teilbereichen entleert werden kann. Dadurch können Teilbereiche des Schubers beim Entleeren wechselseitig bzw. übereinander gekippt werden. Es entsteht bereits beim Entleeren eine Mischung von Hopfen mit unterschiedlichen Wassergehalten. Damit der Wassergehalt des Hopfens nicht unkontrolliert durch die Umgebungsluft beeinflusst wird, sollte der frisch getrocknete Hopfen dabei möglichst bald in die Konditionierungskammer geräumt und diese abgeschlossen werden. Dadurch beginnt bereits schon vor der Belüftung ein Feuchteausgleich der unterschiedlichen Wassergehalte des noch warmen 19

20 20 Trockenhopfens. Bei der Belüftung werden dann vor allem die großen Wassergehaltsunterschiede zwischen Spindel und Doldenblätter ausgeglichen. Abb.10: Beispiel für versetztes Entleeren des Schubers auf die verschiebbare Abdeckung der Konditionierungskammer und Durchmischung des Hopfens vor dem Befüllen Nach der Trocknung möglichst bald mit der Belüftung beginnen! Ziel ist es, den Hopfen nur mit Umluft in der Konditionierungskammer zu belüften und dadurch eine vollständige Homogenisierung zu erreichen. Solange ein Feuchteunterschied zwischen Spindel und Doldenblätter vorhanden ist, kann durch eine rechtzeitige Belüftung der Wassergehalt des Hopfens frisch aus der Darre eingestellt und stabilisiert werden. Ist der Hopfen frisch aus der Darre zu trocken oder zu feucht, kann durch Belüftung mit Mischluft aus Umluft mit Außenluft, Raumluft und/oder Darrabluft der Wassergehalt des Hopfens korrigiert werden. Je später die Belüftung nach der Trocknung beginnt und je mehr der Feuchtegehalt zwischen Spindel und Doldenblätter ausgeglichen ist, desto geringer wird der Einfluss auf den gewünschten Wassergehalt der Dolde. Haben Spindel und Doldenblätter den gleichen Wassergehalt erreicht, kann durch die Belüftung mit Mischluft der Wassergehalt der Dolde nur mehr schwierig verändert werden. Deshalb sollte der frisch getrocknete Hopfen eines Erntetages noch am selben Tag bzw. in den frühen Abendstunden konditioniert werden Entscheidend ist ein Messen der Belüftungsluft im Luftverteilerraum Es besteht ein Zusammenhang zwischen der Temperatur und der relativen Feuchte der Belüftungsluft und dem Wassergehalt des Hopfens. Wird im Zuluftkanal bzw. Luftverteilerraum der Konditionierungskammer die Temperatur und die relative Feuchte der Belüftungsluft gemessen, kann bereits bei Belüftungsbeginn mit Umluft der Wassergehalt des Hopfens beurteilt werden. Beträgt die relative Luftfeuchte zu Beginn der Belüftung mit Umluft weniger als 45 % r. F. hat der Hopfen in der Kammer einen Wassergehalt von unter 9 % und bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von über 50 % r. F. bereits einen Wassergehalt von 9,5-10 %. Beim Belüftungsbeginn kann der Wassergehalt des Hopfens über die Sorptionsisotherme nur trendmäßig abgeschätzt werden, weil das Spindelwasser über die relative Luftfeuchtigkeit noch nicht erfasst wird. Die relative Luftfeuchte der Belüftungsluft wird zu diesem Zeitpunkt überwiegend durch den Wassergehalt der Doldenblätter der nicht ausgeglichenen Dolden beeinflusst. Ist der Hopfen in der Kammer zu trocken oder zu feucht, wird der Belüftungsluft aus Umluft nach Bedarf Luft mit höherer bzw. niedrigerer Feuchte zugemischt, bis die Mischluft die gewünschte relative Feuchte erreicht hat.

21 21 Abdeckung Mischluftregelung! Schieber oder Stellmotoren Umluft M / M INPUT = OUTPUT Gebläse Raumluft Außenluft Darrabluft Luftverteilerraum Zuluft Soll-Werte: C % r.f. M / M Abb.11: Schema der Nachbehandlung des Hopfens in Kondtionierungskammern Physikalische Zusammenhänge müssen beachtet werden Damit die Vorgänge bei der Trocknung und Konditionierung nachvollziehbar und kontrollierbar sind, müssen die wichtigen Zusammenhänge von Temperatur in C, der relativen Luftfeuchte in % und der absoluten Feuchte in g Wasserdampf / kg Luft bekannt sein und beachtet werden. Temperatur relative Luftfeuchte in % in C 58 % 60 % 62 % 64 % 66 % 68 % 70 % 14 C 5,6 6,1 6,3 6,5 6,7 6,8 7,1 16 C 6,6 6,8 7,1 7,3 7,5 7,8 8,0 18 C 7,5 7,8 8,0 8,3 8,5 8,8 9,0 20 C 8,4 8,7 9,0 9,3 9,6 9,8 10,1 21 C 8,9 9,2 9,5 9,8 10,1 10,4 10,7 22 C 9,4 9,8 10,1 10,4 10,7 11,1 11,4 23 C 10,0 10,3 10,7 11,0 11,4 11,7 12,1 24 C 10,6 10,9 11,3 11,7 12,0 12,4 12,8 26 C 11,8 12,2 12,7 13,1 13,5 13,9 14,3 28 C 13,2 13,7 14,2 14,6 15,1 15,5 16,0 30 C 14,8 15,3 15,8 16,3 16,8 17,3 17,8 Tab. 2: Absolute Feuchte in g/kg Luft in Abhängigkeit von Temperatur und rel. Luftfeuchte

22 22 In der Luft ist immer eine bestimmte Wasserdampfmenge vorhanden. Die laut Tabelle bei einer bestimmten relativen Luftfeuchte und Temperatur enthaltene Wasserdampfmenge wird als absolute Feuchte in g Wasserdampf / m 3 Luft oder g Wasserdampf / kg Luft angegeben. Entscheidend ist, dass in der Atmosphäre nur eine bestimmte maximale Menge Wasserdampf vorhanden sein kann, die sogenannte Sättigungsmenge, deren Höhe temperaturabhängig ist. Je wärmer die Luft ist, desto mehr Wasserdampf kann darin enthalten sein. Ist die Sättigungsmenge erreicht, beträgt die relative Luftfeuchtigkeit 100 % r. F.. Eine relative Luftfeuchtigkeit von 60 % bedeutet, dass die Luft 60 % der Sättigungsmenge enthält g Wasserdampf / kg Luft Temperatur in C Optimaler Temperaturbereich Abb. 12: Absolute Feuchte in g Wasserdampf / kg Luft in Abhängigkeit von der Temperatur bei 100 % r. F. In Abbildung 12 ist die maximale aufnehmbare Wasserdampfmenge in g pro kg Luft bei verschiedenen Temperaturen dargestellt. Die Sättigungsmenge der Luft erhöht sich stark mit steigenden Temperaturen. Deshalb wird erst mit Belüftungstemperaturen von über 20 C eine optimale Homogenisierung in Konditionierungskammern möglich. In diesem Temperaturbereich der Belüftungsluft kann durch Wasserdampfaufnahme und Wasserdampfabgabe trockener Hopfen angefeuchtet und feuchterer Hopfen nachgetrocknet werden Optimale Belüftungsluft hat C und % r. F. Die Temperatur und die relative Feuchte der Belüftungsluft bestimmen die Hopfenfeuchte. Wird die Belüftungsluft nur über die relative Luftfeuchte geregelt, ergeben sich beim Belüften mit gleicher relativer Luftfeuchte bei gleichen Belüftungszeiten immer wieder unterschiedliche Wassergehalte des Hopfens nach der Belüftung. Die Ursache liegt in den unterschiedlichen Temperaturen und dadurch unterschiedlichen absoluten Feuchte der Belüftungsluft. Temperaturveränderungen der Belüftungsluft haben einen deutlich größeren Einfluss auf die absolute Feuchte und dadurch auf den Wassergehalt des belüfteten Hopfens als eine Veränderung der relativen Luftfeuchtigkeit!

23 6.3.6 Kontrolle der Belüftungsluft ist wichtig! In der Praxis werden zum Messen der Belüftungsluft Handmessgeräte oder stationär eingebaute Temperatur- und Feuchtefühler, über welche auch die Mischluftregelung gesteuert werden kann, eingesetzt. 23 Abb. 13: Auswahl verschiedener Temperatur- und Feuchtemessfühler mit Sinterfilter für Staubschutz Wichtig ist, dass die Temperatur und Feuchte der Belüftungsluft während der Belüftung im Zuluftkanal oder im Luftverteilerraum über eine Digitalanzeige oder einen PC-Bildschirm mitverfolgt werden kann. Zahlreiche Messgeräte können die aus Temperatur und relativer Feuchte berechnete absolute Feuchte der Luft in g Wasserdampf / m 3 Luft bzw. in g Wasserdampf / kg Luft anzeigen. Im Temperaturbereich C ergibt eine Division der absoluten Feuchte in g/m 3 durch den Faktor 1,19 die absolute Feuchte in g/kg. Über die absolute Feuchte kann eine Veränderung der Mischluft sehr schnell festgestellt und auch beurteilt werden, ob der Hopfen in der Kammer durch die Belüftung ausgeglichen, angefeuchtet oder nachgetrocknet wird Die absolute Feuchte in g/kg ist eine wichtige Messeinheit Grundsätzlich besteht im optimalen Temperaturbereich von C eine enge Korrelation zwischen der absoluten Feuchte der Belüftungsluft in g/kg und dem erzielbaren Wassergehalt des belüfteten Hopfens. Bei der Belüftungstemperatur von 22 C konnte bei optimalen Belüftungsbedingungen in den Versuchen und in der Praxis eine direkte Korrelation zwischen der absoluten Feuchte in g/kg Luft und dem erzielten Wassergehalt festgestellt werden. Eine Belüftungsluft von 22 C und 60 % r. F. hat eine absolute Feuchte von 9,9 g/kg Luft. Wird der nicht übertrocknete Hopfen unter diesen Bedingungen belüftet, wird sich dessen Wassergehalt nach einer Belüftungsdauer von 4-6 Stunden bei 9,8 10 % einstellen. Die Belüftungsdauer ist dabei abhängig vom Wassergehalt des Hopfens vor der Belüftung, von der Gleichmäßigkeit der Trocknung und der Schütthöhe in der Kammer. Besonders bei der Belüftung mit Mischluft, ändert sich bei ungünstigen Witterungsverhältnissen die Belüftungstemperatur und auch die relative Luftfeuchte. Die Auswirkungen dieser Änderung der Belüftungsverhältnisse auf den Wassergehalt des belüfteten Hopfens kann über die absolute Feuchte in g/kg Luft sofort beurteilt und bei Bedarf korrigiert werden.

24 Regelung der Mischluft Ziel sollte es sein, den Hopfen so zu trocknen, dass nur durch Belüftung mit Umluft eine vollständige Homogenisierung des inhomogenen Hopfens erreicht wird. Für einen optimalen Feuchteausgleich zwischen Spindel und Doldenblätter muss die Belüftungstemperatur über 20 C betragen. Je höher die Belüftungstemperatur, desto schneller vollzieht sich die Homogenisierung. Durch Belüftung mit Umluft wird der aktuelle Wassergehalt des zu belüftenden Hopfens stabilisiert. Ist der Hopfen in der Kammer zu trocken oder zu feucht, wird der Belüftungsluft aus Umluft nach Bedarf Luft mit höherer bzw. niedrigerer Temperatur und relativer Feuchte aus Raumluft, Darrabluft oder Außenluft zugemischt, bis die Mischluft die gewünschte Temperatur und relative Feuchte erreicht hat. Die Steuerung erfolgt über Luftklappen, eine Automatisierung ist möglich. Beim Anbringen des Darrabluftkanales müssen die brandschutzrechtlichen Vorschriften, wie Einbau einer Brandschutzklappe, eingehalten werden. Damit auch bei heißen Erntetagen die optimale Belüftungstemperatur von C eingehalten werden kann, hat sich in der Praxis der Einbau von Kühlkissen vor dem Außenluftkanal bewährt. Diese Kühl-Pads bestehen aus einem, in einem Rahmen senkrecht stehendem, gefalteten Papier, über welches ständig Wasser herabfließt. Dadurch wird die Temperatur der angesaugten Luft gesenkt und gleichzeitig die relative Luftfeuchte erhöht. Beim Einsatz der Mischluftregelung in Konditionierungsanlagen mit geschlossener Abdeckung muss gewährleistet sein, dass der prozentuale Anteil an Fremdluft, welcher der Umluft zugemischt wird, durch Öffnungen oder Überdruckklappen an der Kammerabdeckung entweichen kann Ein Messen in der Kammer ist eine zusätzliche Kontrolle und optimiert die Belüftungszeit Durch ein Messen der Temperatur, der relativen und absoluten Luftfeuchte und/oder einer elektrischen Drahtmessung im Hopfen in der Konditionierungskammer, kann die Auswirkung der Belüftung auf den Wassergehalt des zu belüftenden Hopfens zusätzlich kontrolliert werden. Damit nur der Wassergehalt des Hopfens die Messwerte beeinflusst, sollten die Temperatur- und Feuchtefühler in einer luftdurchlässigen Schutzvorrichtung in halber Schütthöhe in dem zu belüftenden Hopfen angebracht werden. Durch die ermittelten Messwerte kann bereits vor der Belüftung die Hopfenfeuchte beurteilt werden und folglich sofort entschieden werden, ob nur mit Umluft oder mit Mischluft belüftet werden muss. Da die Temperatur und die relative Feuchte der Umgebungsluft im Hopfenhaufen von der Belüftungsluft und vom Sorptionsverhalten des Trockenhopfens beeinflusst wird, können die Auswirkungen der Belüftung auf den Wassergehalt des Hopfens über eine zusätzliche elekrische Impendanzmessung wie dem System Draht in der Konditionierung zu Beginn der Belüftung schneller beurteilt werden. Dies gilt vor allem bei größeren Abweichungen zwischen der Ausgangs- und der gewünschten Zielfeuchte. Während der Belüftung kann über eine Digitalanzeige oder eine PC-Bildschirmanzeige anhand der angezeigten Werte oder Kurven die Auswirkungen der Belüftung auf den Wassergehalt des Hopfens kontrolliert, beurteilt und bei Bedarf durch Ändern der Belüftungsluft korrigiert werden.

25 Wenn sich bei konstanter Temperatur und relativer Luftfeuchte der gemessene Drahtwert über einen Zeitraum von 30 Minuten nicht mehr ändert (Input=Output), ist das Gleichgewicht zwischen der Belüftungsluft und dem Wassergehalt des Hopfens erreicht und die Belüftung kann von Hand oder über eine automatische Steuerung abgeschaltet werden. Nach dem Abschalten der Belüftung, kann über diese Werte die Veränderung und die Stabilität des angestrebten Wassergehaltes kontrolliert werden. 25 Draht Abb. 14: Drahtmessung in der Konditionierungskammer Eine Ruhephase von mindestens 6 Stunden ist wichtig Abbildung 15 zeigt die Veränderung der Temperatur und der relativen Luftfeuchte während und nach der Belüftung im Hopfen in der Konditionierungskammer. Da der Hopfen in der Kammer bereits vor der Belüftung einen Wassergehalt von durchschnittlich 10 % hatte, wurde mit Umluft belüftet. Bei Beginn der Belüftung wurde nur eine relative Luftfeuchtigkeit von 50 % im Hopfen gemessen, da der noch hohe Wassergehalt des Spindelwassers zu diesem Zeitpunkt nur zum Teil über die relative Luftfeuchte erfasst wird. Nach dem Abschalten der Belüftung stieg die relative Luftfeuchtigkeit bei gleich bleibender Temperatur aufgrund des Feuchteausgleichs zwischen Spindel und Doldenblättern weiter an. Während dieser Ruhephase stellte sich ein Gleichgewicht zwischen der Umgebungsluft im Hopfen und der tatsächlichen Hopfenfeuchte ein. Für eine vollständige Homogenisierung sollte der Hopfen deshalb nach Beendigung der Belüftung bis zum Pressen noch mindestens 6 Stunden lagern. Erst wenn sich die Temperatur und die relative Luftfeuchte bzw. die absolute Feuchte während der Ruhephase nicht mehr ändern, hat sich der Hopfen homogenisiert. Eine erneute Belüftung nach einmal bereits erfolgter Homogenisierung ist nicht mehr sinnvoll, da der Wassergehalt bei ausgeglichenen Hopfen kaum mehr in der zur Verfügung stehenden Zeit, kontrolliert verändert werden kann. Wird trotzdem belüftet und ist die Belüftungstemperatur niedriger als die Temperatur in der Konditionierungskammer, konnte in

26 26 den Versuchen eine deutliche Erhöhung des Doldenblattanteils nachgewiesen werden. Eine Belüftung mit Temperaturen über 20 C und das Einhalten einer Ruhephase von mindestens 6 Stunden bis zum Absacken, hat zur Reduzierung des Doldenblattanteils um bis zu 50 % geführt. Temperatur Relative Luftfeuchte 24 Temp in C 70 % % % rel. Feuchte in % Belüftung Ruhephase mind. 6 Stunden 17:00 19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 Abb. 15: Messungen im Hopfen in der Konditionierungskammer Uhrzeit 7 Zusammenfassende Hinweise zur Trocknung und Konditionierung von Hopfen Vorraussetzung ist eine optimale Reife des Hopfens Optimale Trocknungstemperatur: C Gleichmäßige Trocknung auf 9 10 % Wassergehalt Gleichmäßige Verteilung und Durchmischung des Hopfens beim Befüllen der Kammer Rechtzeitiger Belüftungsbeginn mit Umluft oder Mischluft Messen der Belüftungsluft im Luftverteilerraum der Kammer Optimale Belüftungsluft: C und % r.f. Kontrolle der Belüftungsluft über die absolute Feuchte in g/kg Messwerte im belüfteten Hopfen sind eine zusätzliche Kontrolle Belüftungszeit: 4 6 Stunden Ruhephase des belüfteten Hopfens bis zum Pressen von mindestens 6 Stunden Dokumentation der Messwerte des Belüftungsvorganges Bei optimaler Belüftungstemperatur (20 24 C) geringere Doldenzerblätterung