So macht man das Brauen einfach über Automation_YoLong Brewtech

Automatisierung ist nicht nur ein Wort, sie ist eine Mischung aus Erfahrung und Wissen und wird durch Programm und Instrumente realisiert. Instrumente und automatische Ventile sind Haut und Hände & Beine, Programm ist das Gehirn, daher ist es der wichtigste Faktor, die Erfahrung eines Unternehmens zu sehen.

Die Automatisierung in der Brauerei sollte alle Parteien in der Brauerei in Reihe verbinden und in der Leitwarte überwachen und steuern. Automatisierung spart Brauerarbeit und sorgt für die Sicherheit der Menschen. Automatisierung hilft Brauern, alle relativen Faktoren zu denken und zu erinnern, die von der Person ignoriert oder vergessen werden könnten, um die Bierqualität sicherzustellen. Die Automatisierung stellt sicher, dass sich die Ausrüstung in einem normalen Betriebszustand befindet und verhindert, dass sie kaputt geht, um eine lange Lebensdauer zu haben.

Für mittelständische Craft-Brauereien sind Investitionen eines der wichtigen Themen, die von Eigentümern oder Investoren berücksichtigt werden müssen. Wir hatten viele „Anfragen“ und „Antworten“, um die Kommunikation zwischen den Parteien aufzubauen.

  1. Bereiten Sie Malz durch BH HMI (Rezeptmanager für Malzmischung, gewichtsgesteuerter Schrotbehälter), Steuerung auch über Webserver möglich
  1. Starten des Brühvorgangs kurze Beschreibung

2.1. Vorwassereinsatz Maischbottich nach benutzerdefiniertem Wert (Maischetemperatur, Wasserwert)
2.2. Maische mit dem vom Benutzer eingestellten Wert (Maischetemperatur, Wasserwert) in Wasser einfüllen und gleichzeitig die Malzübertragung aus dem Mahlabschnitt starten, Rührwerk mit Benutzergeschwindigkeit starten
2.2. Malztransfer stoppen, Schrothydrator spülen (Benutzerwasserwert)
2.3. Maischeprogramm starten, 6 Schritte. Optional mehr, falls nötig.
2.4. Signal bei 72°C Ruhe für Jodkontrolle, LT vorbereiten (Heißspülung nach Zeit oder Wert aufheizen, Rechen in niedrige Position stellen, Abstreifer anheben).
2.5. bei 78°C automatisch ausmaischen
2.6. Maischeübergabe mit Pumpenrampe bis max. Benutzergeschwindigkeit in vom Benutzer vorgegebener Zeit, Beginn des Rechens mit einer vom System vorgegebenen Geschwindigkeit, um eine möglichst homogene Einebnung der Maische in LT . zu gewährleisten
2.7. bei einem festgelegten Wert (ca. 75 % übertragene Maische) die Rechenvorrichtung in die oberste Position heben und stoppen)
2.8. Nach dem ermittelten Füllstand MT (vom Benutzer vorgegebene verbleibende Liter) MT spülen (vom Benutzer vorgegebener Wasserwert, fest 78°C) und in LT umfüllen
2.9. Transfervorgang durch Durchflusssensor der Maischepumpe beenden und LT-Einlässe schließen, Läuterung starten (vom Benutzer vorgegebene Zeit).

Hauptseitedes 3-Behälter-Sudhaus-HMI
  1. Starten des Brühvorgangs kurze Beschreibung

2.1. Vorwassereinsatz Maischbottich nach benutzerdefiniertem Wert (Maischetemperatur, Wasserwert)
2.2. Maische mit dem vom Benutzer eingestellten Wert (Maischetemperatur, Wasserwert) in Wasser einfüllen und gleichzeitig die Malzübertragung aus dem Mahlabschnitt starten, Rührwerk mit Benutzergeschwindigkeit starten
2.2. Malztransfer stoppen, Schrothydrator spülen (Benutzerwasserwert)
2.3. Maischeprogramm starten, 6 Schritte. Optional mehr, falls nötig.
2.4. Signal bei 72°C Ruhe für Jodkontrolle, LT vorbereiten (Heißspülung nach Zeit oder Wert aufheizen, Rechen in niedrige Position stellen, Abstreifer anheben).
2.5. bei 78°C automatisch ausmaischen
2.6. Maischeübergabe mit Pumpenrampe bis max. Benutzergeschwindigkeit in vom Benutzer vorgegebener Zeit, Beginn des Rechens mit einer vom System vorgegebenen Geschwindigkeit, um eine möglichst homogene Einebnung der Maische in LT . zu gewährleisten
2.7. bei einem festgelegten Wert (ca. 75 % übertragene Maische) die Rechenvorrichtung in die oberste Position heben und stoppen)
2.8. Nach dem ermittelten Füllstand MT (vom Benutzer vorgegebene verbleibende Liter) MT spülen (vom Benutzer vorgegebener Wasserwert, fest 78°C) und in LT umfüllen
2.9. Transfervorgang durch Durchflusssensor der Maischepumpe beenden und LT-Einlässe schließen, Läuterung starten (vom Benutzer vorgegebene Zeit).

Hauptseitedes 3-Behälter-Sudhaus-HMI

4.0. Bei Siedetemperaturen werden Durchfluss und Druck überwacht, die automatische Hopfendosierung erfolgt nach der vom Benutzer angegebenen Kochzeit.
4.1. Beim Kochen muss der Benutzer die Schwerkraft und den Vorgang bestätigen.
4.2. transfer to Whirlpool verwendet ähnliche Werte wie transfer MT-LT. Wenn fertig Whirlpoolruhe(Benutzerwert).
4.3. Bestätigung für Kühlstart.
4.4. Automatische Würzekühlung nach Durchfluss und Temperatur.

Weitere FAQs zum einfachen Brauen per Automatisierung

  • F: Welche Brauhausprozesse profitieren zuerst am meisten von der Automatisierung?
    A: Maischetemperaturstufen, Läuterrechensteuerung/ΔP-Überwachung, Abkochkontrolle, Whirlpool-Zeitsteuerung und Würzekühlung. Diese reduzieren Abweichungen, verkürzen die Zykluszeit und verhindern Bedienfehler.
  • F: Wie verbessert ein HMI/Rezeptmanager die Konsistenz?
    A: Es speichert Profile für Maische-/Kochschritte, Wassermengen, Pumpen-/VFD-Geschwindigkeiten und Hopfendosierzeiten. Der Bediener wählt ein Rezept aus und die SPS führt wiederholbare Sequenzen mit Verriegelungen und Alarmen aus.
  • F: Welche Sensoren sind entscheidend, um das Brauen mithilfe der Automatisierung einfach und zuverlässig zu gestalten?
    A: RTD-Temperaturfühler, Füllstandstransmitter, Durchflussschalter/-messgeräte, Druckschalter für die Pneumatik, Leitfähigkeitssensoren für CIP-Endpunkte und DO-Sonden am Knockout. Zusammen ermöglichen sie sichere Verriegelungen und Qualitätskontrolle.
  • F: Kann die Automatisierung von einem 2-Geräte-Sudhaus auf ein 3–4-Geräte-Sudhaus skaliert werden?
    A: Ja. Beginnen Sie mit einer Halbautomatisierung (PID-Temperatur, Pumpen-/Ventilverriegelungen, Rezeptschritte) und fügen Sie dann bei steigendem Durchsatz Module wie automatische Hopfendosierung, Läuter-ΔP-Regelung und CIP-Sequenzierung hinzu.
  • F: Welche Grundlagen der Cybersicherheit gelten für ein Brauerei-Steuerungsnetzwerk?
    A: Isolieren Sie SPS/HMI vom Gast-WLAN, verwenden Sie sichere Anmeldeinformationen/VPN für den Remote-Support, führen Sie Firmware-Updates durch und protokollieren Sie Änderungen. Die Netzwerksegmentierung schützt Alarme/Benachrichtigungen vor unbefugtem Zugriff.

Branchentrends 2025 im automatisierten Brauen

  • Modulare Automatisierung: IO-Link/Plug-and-Play-Geräte verkürzen die Inbetriebnahme auf Tage und ermöglichen eine schnelle Austauschdiagnose.
  • Datenbasierter Betrieb: Elektronische Chargenberichte (EBR), CIP-Protokolle und Alarmhistorien sind Standard für Audits und Versicherungen.
  • Energie- und Wasseroptimierung: Wärmerückgewinnung, VFDs und sensorgesteuerte CIP-Endpunkte senken die Nebenkosten üblicherweise um 10–25 %.
  • Geschlossene Prozesssteuerungen: Automatisierte Spül-/Druckroutinen minimieren die Sauerstoffaufnahme bei Transfers und Hopfendosierung.
  • Fernsichtbarkeit: Sichere Webserver-HMIs und mobile Warnmeldungen unterstützen eine schlanke Personalbesetzung ohne Kontrollverlust.

Automatisierungs-Benchmarks und ROI-Signale für 2025

Metrik/PraxisTypisches Ziel/BereichAuswirkungen
Genauigkeit der Maischetemperaturregelung±0.2–0.5 °CVorhersagbare Enzymaktivität und -abschwächung
Abweichung der Abkochkontrolle≤±0.3 %/hStabile Schwerkraft und Bitterkeit
Läuterdifferenzdruckregelung0.2–0.6 bar FensterSchnellerer Abfluss, geringeres Risiko von Maischestau
Knockout DO (mit geschlossenem Transfer)<0.10–0.30 ppmBessere Geschmacksstabilität
CIP-Endpunkte (Leitfähigkeit/Zeit)Automatisiert mit Verifizierung10–20 % Einsparungen bei den Nebenkosten
OEE-Verbesserung nach Automatisierung+5–15 %Höherer Durchsatz, weniger Nachbrühen
Zeitplan für die Inbetriebnahme (FAT-geprüfter Skid)3–10 TageSchnellere Zeit bis zur ersten Würze

Quellen: Qualitäts-/Nachhaltigkeits-Benchmarking der Brewers Association, MBAA Technical Quarterly, OEM-Anwendungshinweise (2024–2025). Lokale Validierung mit Versorgungsunternehmen und Standortbedingungen.

Neueste Forschungsfälle

Fallstudie 1: Rezeptautomatisierung reduziert Variabilität und Arbeitsaufwand (2025)

  • Hintergrund: In einem 20-hl-Sudhaus mit drei Gefäßen kam es zu Schwankungen der Schwerkraft und des IBU-Abdrifts von Charge zu Charge, was häufige manuelle Eingriffe erforderlich machte.
  • Lösung: Implementierung eines PLC/HMI-Rezeptmanagers mit automatisierten Maischeschritten, Abkochkontrolle und zeitgesteuerter Hopfendosierung; zusätzliche Durchflussschalter für Verriegelungen und webserverbasierte Bestätigungen.
  • Ergebnisse: OG-Abweichung um 35 % reduziert; IBU-Abweichung um 22 % gesunken; durchschnittlicher Brautag um 48 Minuten verkürzt; Bedienerarbeitsaufwand um ~0.6 FTE-Äquivalente reduziert.

Fallstudie 2: Sensorgesteuertes CIP reduzierte Nebenkosten und Ausfallzeiten (2024)

  • Hintergrund: Übermäßiger CIP-Zeitaufwand und Chemikalienverbrauch mit inkonsistenten Reinigungsergebnissen.
  • Lösung: Leitfähigkeitsbasierte Endpunkte für Ätzmittel/Spülung, Durchfluss-/Drucküberprüfung über Sprühgeräte hinweg und automatische Protokollerfassung in der HMI hinzugefügt.
  • Ergebnisse: Wasserverbrauch pro CIP um 18 % gesenkt; Laugenverbrauch um 20 % gesenkt; CIP-Zykluszeit um 12–15 Minuten reduziert; keine CIP-bedingten Qualitätsverluste über 6 Monate.

Quellen: Qualitäts- und Nachhaltigkeitstools der Brewers Association; MBAA TQ-Fallberichte zu Automatisierung, Sauerstoffkontrolle und CIP-Validierung; Anbieterleitfäden zu IO-Link und EBR. Die Ergebnisse variieren je nach Einhaltung der SOP und den Einschränkungen der Anlage.

Gutachten

  • Mary Pellettieri, Beraterin für Brauereiqualität; Autorin von „Qualitätsmanagement für Brauereien“
  • Standpunkt: „Automatisieren Sie zuerst, was den Geschmack schützt – Temperatur, Sauerstoffkontrolle und Reinigungsüberprüfung – und fügen Sie dann Komfortfunktionen hinzu.“
  • Referenz: Qualitätsressourcen der Brewers Association (https://www.brewersassociation.org/)
  • John Mallett, ehemaliger VP Operations, Bell's Brewery; Autor von „Malt“
  • Standpunkt: „Zuverlässige Instrumente, Schweißqualität und Mantelzonierung sind die Grundlage – Automatisierung verstärkt diese, ersetzt sie aber nicht.“
  • Dr. Tom Shellhammer, Professor für Fermentationswissenschaft, Oregon State University
  • Standpunkt: „Strenge thermische Historien und kontrollierte Sauerstoffexposition vom Brauhaus bis zum Knockout fördern die Hopfenexpression und die Haltbarkeit.“

Praktische Tools und Ressourcen

Letzte Aktualisierung: 2025-09-04
Änderungsprotokoll: 5 fokussierte FAQs zu den Grundlagen der Automatisierung hinzugefügt; Tabelle mit Automatisierungs-Benchmarks und Trends für 2025 eingefügt; zwei Fallstudien zu Rezeptautomatisierung und sensorgesteuertem CIP bereitgestellt; Expertenmeinungen hinzugefügt; kuratierte Tools/Ressourcen mit maßgeblichen Links.
Nächster Überprüfungstermin und Auslöser: 2026 oder früher, wenn BA/MBAA aktualisierte Automatisierungs-/CIP-Richtlinien veröffentlichen, sich die ISA/IEC-Steuerungsstandards ändern oder OEMs eine neue modulare Automatisierung einführen, die sich auf die Inbetriebnahmezeitpläne und den ROI auswirkt.

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