Guter Espresso heisst: Richtige Temperatur. OK, noch viele andere Dinge, aber die Temperatur hat einen erheblichen Einfluss darauf, wie gut das Aroma der Kaffeebohne extrahiert wird. Wenn natürlich der Kaffee schon schlecht ist, kann auch kein guter Espresso herauskommen.
Stellt sich also die Frage: Wie verhält sich mein 30 Euro eBay-Schnäppchen in dieser Disziplin? Die Morphy Richards 47507 ist eine kleine Thermoblockmaschine, d.h. sie enthält keinen Kessel, sondern heizt über einen Thermoblock das Wasser direkt auf. Das Verfahren ähnelt einem Durchlauferhitzer. Der Vorteil dieser Technik ist die geringe Vorheizzeit. Dafür hat die Technik aber den Nachteil, dass die Temperatur des Brühwassers relativ stark schwankt.
Nach einem kurzen Blick auf meine Werkbank steht die Wahl des Materials auch fest: Ein DS18S20, kombiniert mit einem Arduino-Klon. Der DS1820 ist ein One-Wire Temperatursensor mit einer Genauigkeit von 0.5 degC. Ein einfacher Arduino-Sketch zum Auslesen ist auch schnell gefunden. Das Ganze war schnell zusammengelötet und mit Sugru am Thermoblock befestigt:
Dabei natürlich etwas Wärmeleitpaste auf den Sensor, damit eventuelle Luftspalte die Wärmeübertragung nicht behindern können.
Die Messungen
Das Sugru muss über Nacht aushärten. Heute hab ich dann eine kleine Messung gemacht. Der DS1820 kann Temperaturen bis 125 degC messen - während der Dampfphase reicht das leider nicht aus. Eigentlich schade, denn die Sensoren sind genau und einfach in der Anwendung. Sugru ist übrigens bis 165 degC stabil, also bestens als Montagematerial in Kaffeemaschinen geeignet. Der Temperaturverlauf sieht so aus:
Die horizontale Linie markiert 95 degC, also quasi die Idealtemperatur. Während der initialen Heizphase schwankt die Temperatur zwischen 85 degC und 104.5 deg C:
Das ist natürlich relativ weit von der optimalen Brüh-Temperatur entfernt. Eine Rancilio Silvia hat ein ähnliches Problem, dem man jedoch mit Hilfe eines PID-Reglers abhelfen kann. Bei der Zubereitung eines Cappucinos tritt folgender Verlauf auf:
Beim ersten vertikalen Strich (T=2300) hab ich einen Leerbezug gemacht. Die Temperatur sinkt daraufhin doch recht stark. Bei T=2475 hab ich dann den Bezug gestartet, also 175 Sekunden (knapp 3 Minuten) nach dem Leerbezug. Die Temperatur war noch etwas zu gering. Bei T=2615 habe ich dann auf Dampf umgeschaltet, die Heizleuchte ging bei T=2576 wieder aus. Die Temperatur war trotzdem zu gering, als ich bei T=2615 den Dampfhahn aufdrehte — da kam nur ein warmes Lüftchen aus der Dampflanze. Die Temperatur im Thermoblock steigt allerdings weiter - bei 127 degC clippt der Sensor, die Temperatur war denke ich aber deutlich über 130 degC.
Der Espresso war übrigens akzeptabel. Unbewusst habe ich quasi Temperatursurfen betrieben. In Zukunft werde ich nach dem Leerbezug einfach drei Minuten warten, dann sollte die Temperatur relativ nahe bei 95 degC sein.
Alternativ dazu könnte ich natürlich auch einen PID-Regler nachrüsten - aber der Aufwand lohnt sich für die kleine Maschine nicht. Das mache ich dann nach dem nächsten Upgrade ;-)
Materialien
- Der Arduino-Sketch zum Auswerten des DS1820
- Das R-Script zur Erzeugung der Plots
- Die Messwerte
- Für die Zukunft: Bare Bones Coffee Controller, eine PID-Regelung auf der Basis eines Arduinos.
- Recht ähnliche Herangehensweise: The PID Project — hab ich allerdings erst später gefunden.