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Die Aufgabenstellung ist es, eine Brauanlage mit einer Größe von 1,5hL zu designen. Zusätzlich sind alle Berechnungen, Lastenhefte, Pflichtenhefte und Verfahrensvorschriften zu erstellen. Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Teil der Verwirklichung eines Mälzverfahrens im Kleinmaßstab. Als Ausgangsprodukt stehen 100kg Gerste, welche anschließend in einem Behälter zu fertigem Malz verarbeitet werden, zu Verfügung. Das Weichen, das Keimen sowie das Darren wird in einem einzigen Behälter durchgeführt, anschließend wird der Grünmalz in einer Zweiwalzenmühle geschrotet. Das fertige Malz dient als Einsatzprodukt für eine 1,5hL große Brauanlage. Beim Mälzverfahren kommen durch diverse Parameter, die innerhalb eines einzelnen Behälters aufeinanderstoßen, technische Herausforderungen auf den Konstrukteur zu. Um einen reibungslosen Ablauf aller konstruktiven und verfahrenstechnischer Abläufe zu garantieren, werden alle Berechnungen, Lastenhefte sowie Verfahrensanweisungen (SOPs) ausgearbeitet. Die Feuchtigkeit, die Temperatur und die Luftzufuhr werden kontinuierlich überwacht und geregelt. Da es sich bei der Gerste um ein Schüttgut handelt, ist die Wärmeübertagung eines der Hauptprobleme. Zusätzlich besteht die Gefahr von Brückenbildungen bzw. Schachtbildungen, welche die Wärmeübertragung negativ beeinflussen. Um die Wärme- und Feuchtigkeitsverteilung im Behälter zu gewährleisten, kommen ein Wendelrührer und ein spezielles Belüftungselement zum Einsatz. Am Ende des Mälzverfahrens hat das Malz seine malztypischen Farb- und Aromastoffe. Im fertigen Malz liegt schlussendlich eine Restfeuchtigkeit von 4-5% vor. Nach dem Schroten wird außerdem eine Schüttdichte von 400kg/m³ erreicht. The task is to design a brewing plant with a size of 1.5hL. In addition, all calculations, specifications, requirement specifications and process specifications are to be prepared. This work deals with the part of the realization of a small-scale malting process. The starting product is 100kg of barley, which is then processed into finished malt in a tank. Steeping, germination, and kilning are carried out in a single tank, and the green malt is then milled in a two-roll mill. The finished malt serves as a feed product for a 1.5hL brewing system. The malting process presents technical challenges to the designer due to various parameters that collide within a single vessel. In order to guarantee a smooth flow of all design and process-related procedures, all calculations, specifications as well as process instructions (SOPs) are elaborated. Humidity, temperature and air supply are continuously monitored and controlled. Since barley is a bulk material, heat transfer is one of the main problems. In addition, there is a risk of bridging or shaft formation, which negatively affects heat transfer. In order to ensure heat and moisture distribution in the tank, a spiral agitator and a special aeration element are used. At the end of the malting process, the malt has its malt-typical color and aroma substances. The finished malt finally has a residual moisture content of 4-5%. After milling, a bulk density of 400 kg/m³ is also achieved. |
