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Grundsätzliches

Mit einem sog. Scace-Messeinsatz kann man Temperaturverläufe und die Temperaturstabilität einer Maschine ermitteln.

Der Messeinsatz simuliert den Kaffee durch einen Kunststoffblock, der ähnliche thermische Eigenschaften hat. Man kann mit einem Scace jedoch keine echten Bezüge messen, da die Kaffeekrümel sofort die Düse verstopfen werden. Aussagen, wie „meine Maschine macht die besten Bezüge bei 93°“ lassen sich mit einem Scace sicher nicht machen.

Zur Messung darf man deswegen keine Maschine nutzen, die irgendwo noch Reste vom echten Bezug hat. Im Zweifelsfall muss man das Duschsieb ausbauen und wirklich alles minutiös reinigen und das idealerweise 1h Stunde vor dem Start der Messungen.

Man kann aber innerhalb gewisser Grenzen nachprüfen, ob die Maschine bei geringer oder hoher Belastung stabil bleibt und sich nicht aufheizt oder abkühlt. Dazu reicht es aber nicht zu einem beliebigen Zeit eine Gradzahl abzulesen. Es gibt aber einen genau definierten Messablauf, der es erlaubt am Ende eine Bestimmung der Temperaturstabilität in Form einer Zahl abzubilden.

Um so eine Messung durchzuführen braucht man einige Vorbereitung und entsprechende Geräte: das Scace selber, zwei Stoppuhren, ein Datenlogger und idealerweise filmt man den Messverlauf zur Dokumentation.

 

Die Messung

Die Messung mit einem Scace ist recht klar definiert (lässt aber einige Freiräume). Der Messablauf und die Auswertung ist hier  definiert:

PROCEDURE FOR THE MEASUREMENT OF BREWING WATER TEMPERATURE IN ESPRESSO COFFEEMACHINES (2017)

Und man kann hier eine ordentliche Sammlung an Auswertungsergebnissen finden:

Die Röster – Freak-Artikel: Wir haben Temperatur-Präzision bei Espressomaschinen getestet

Es lohnt sich wirklich diese Erläuterungen der österreichischen Kollegen durchzulesen.

Vorbereitung der Maschine

Wenn es um die Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit der Messungen geht, empfiehlt es sich die Maschine frei in einem nicht zu kleinen Raum aufzustellen und Umgebungseinflüsse möglichst auszuschließen. Dazu gehört vor allem: Durchzug und hohe Raumtemperaturen.

Dann ermittelt man wie lange die Bezugszeit der Maschine ist, um pro Tasse 25ml Flüssigkeit (insg. 50 ml) zu bekommen. Die Länge eines Bezuges (bzw die geförderte Flüssigkeitsmenge) hat mehr oder minder Einfluss auf die Temperaturverläufe und natürlich auf die Vergleichbarkeit.

Maschinen mit einem Timer erleichtern einem die Messung. Maschinen mit manuellem Start und Ende des Bezugs (wie bei einer Maschine mit E61-Gruppe) machen den Messablauf etwas anspruchsvoller und zum Abpassen der Bezugszeit (bzw. des Endes) sollte man eine zusätzliche Stoppuhr nutzen.

Vorbereitung der Messung

Wie dem o.a. Text beschrieben, sollte die Maschine 1 Stunde aufgeheizt sein. Das ist ein Wert, an dem wirklich jede Maschine/Brühgruppe ihre Temperatur erreicht haben wird.

Da man später die Messungen aus der Datei des Datenloggers extrahieren muss, sollte man ganz genau die in dem Dokument genannten Zeiten (Pausen zwischen den Bezügen) einhalten, weil man sonst einige Zeit mit dem Suchen in den vielen Messwerten verbringt (abgesehen davon, dass man die Vergleichbarkeit verliert).

Um den Messablauf also sicher hin zu bekommen, nutzt man am Besten eine Tabelle, um die einzelnen Schritte abzuhaken, was besonders in der 2. Hälfte des Messzyklus hilfreich ist, wenn es hektisch wird, weil die Abstände zwischen den Bezügen sehr kurz werden.

Wenn in der Tabelle schon die Startpunkte der Bezugszeiten abgebildet sind, kann man sich die Arbeit deutlich erleichtern. Dazu nutzt man eine Stoppuhr, die man gleichzeitig mit dem Datenlogger startet. Wenn man zum Beispiel nach genau 2 Minuten den 1. Bezug beginnt, kann man sich ab da einfach nach der Stoppuhr und den vorausberechneten Zeiten der folgenden Bezüge richten.

 

Man sollte den Tank vor der Messung komplett füllen und die Abtropfschale leeren, weil man später unter Umständen keine Zeit mehr hat, das nachzuholen.

Da das Scace einen sehr feinen und scharfen Strahl erzeugt, legt man am Besten einen kleinen Schwamm in die Abtropfschale. Der reduziert sehr gut das Entstehen von  feinem Nebel unter der Gruppe, der durchaus kühlend wirken kann.

 

Auswertung

Ein Messzyklus dauert rund 35 Minuten und dann kann man das Datenmaterial aus dem Datenlogger gemäß der Defintion auswerten.
In Excel kann man sich sehr schnell einen Eindruck über die Gleichmäßigkeit (oder Ungleichmäßigkeit) der Bezüge machen, was durchaus geeignet ist für eine erste Einschätzung.
Man sollte beim Vergleich der ‚Spitzen‘ keine signifikaten Anstiege oder Abfälle feststellen können – dann ist das ein erster Hinweis auf eine gute Stabilität bei den Bezügen.

Nun kann man daran gehen, die Messwerte aller Bezüge zu extrahieren und sie in einer Tabelle gesammelt nebeneinander aufzulisten.

Jetzt kann die Berechnung der Temperaturstabilität gemäß der Definition in dem verlinken Dokument in Excel durchgeführt werden. Dazu wird die Standardabweichung für jeden Bezug berechnet und das ergibt insgesamt eine Gesamt-Standardabweichung die mit 2 multipliziert wird.

Die Werte werden von Messung zu Messung und von Maschine zu Maschine (des gleichen Typs) immer etwas unterschiedlich sein. Da gilt auch für die Xenia, auch wenn wir jede Maschine einmessen bzw. einstellen. Die Schwankungen sind auch nicht relevant und eine Maschine, die zum Beispiel einen Wert unter 1,1 hat, wird kaum bei einer anderen Messung einen Wert von über 5 erzielen.

 

Das Resultat dieses Messzyklus ist: 0,38 und gehört damit zu den besseren Resultaten, wie man im Vergleich zu den anderen unter https://www.dieroester.at/kaffeetratsch/temperaturstabiliaet-bei-espressomaschinen gelisteten Maschinen sehen kann.

 

Die Messwerte sind 2-fach aufgezeichnet: Einmal als Datensatz (mit dem Artikel unten angehängter Auswertung) und einmal als Video, damit die Echtheit geprüft bzw. Manipulation ausgeschlossen werden kann.

 

Datensatz und Auswertung:

 

Messung mit Flush

In dem Dokument sind einige Kann-Aktionen des Messzyklus beschrieben, wie die Simulation von Dampf / Schäumen und einem Flush der Brühgruppe.

Bekanntermaßen ist die Xenia dafür entwickelt worden, dass sie keinen Coolingflush benötigt. Das bedeutet gleichzeitig, dass ein Flush bei der Xenia kontraproduktiv ist. Trotzdem kann man den Messzyklus mit einem Flush absolvieren, wenn man sich daran hält, ziemlich genau 5 Sekunden zu flushen: Start der Pumpe bis Bezugsende = 5 Sekunden = 2 Sekunden fliesst Wasser aus der Gruppe.
Wenn man den Messzyklus mit Flush mit einer anderen Maschine absolvieren möchte, empfiehlt es sich vom Vorfeld, diese Zeit zu ermitteln – zum Beispiel mit einem Brühgruppenthermometer.

Zum Vergleich zu der weiter oben dokumentierten Messung, wurde diese Messung mit Flush durchgeführt:

Das Resultat dieses Messzyklus ist wieder bei 0,38 und das sagt in erster Line aus, dass der Flush bei allen Bezügen in der Dauer gut bemessen war.

Datensatz und Auswertung:

 

Kritik und Bewertung

Die Messungen mit einem Scace-Messeinsatz bilden natürlich nicht 100% die Realität ab. Dafür gibt es mehrere Anhaltspunkt. Um nur einen zu nennen: Die Masse aus Kunststoff mag zwar ähnliche Werte (Wärmekapazität/Wärmeleitfähigkeit) haben wie Kaffeemehl. Aber es macht schon einen Unterschied, ob das Wasser durch das Kaffeemehl gedrückt wird, oder nur an einem Kunststoffblock vorbeigeleitet wird. Mit dem Kaffeemehl wird nach dem Bezug auch eine Menge Energie aus dem System mit dem Ausschlagen entfernt – beim Scace nicht.

Kritisch kann man auch sehen, dass solche Messungen etwas idealisiert sind. Maschinen stehen eben auch im Durchzug oder in Ecken, wo keine richtige Luftzirkulation existiert. Trotzdem ist es sinnvoll, dass man ideale Bedingungen schafft und so zu einer Vergleichbarkeit kommt. Alle wechselnden Bedingungen abzubilden wäre sicher interessant, jedoch kaum möglich. Und je besser eine Maschine bei dieser Messung/Auswertung unter kontrollierten Bedingungen abschneidet, desto besser wird sie wahrscheinlich mit weniger idealen Bedingungen klar kommen.

Wie aussagekräftig ist nun so ein Wert ? Ganz pauschal: Eine Standardabweichung, die durch Messreihen bestimmt wird, ist sicher ein sehr viel realistischer Wert, als eine singuläre Gradzahl, die man irgendwann von einem Scace abließt und als ‚Brühtemperatur‘ ansieht.
Die errechnete Standardabweichung in Verbindung mit dem Messzyklus ist also als eine Art Gesamtbetrachtung oder Fingerabdruck einer Maschine in Form einer Zahl (Score) zu betrachten.

Sind nun Maschinen mit einem hohen Score automatisch schlechter als Maschinen mit einem niedrigen Score?
Das kann man nicht pauschal sagen und man kann sicher auch festhalten, dass im Heimgebrauch diese Zahl eine sehr viel geringere Bedeutung hat, als in der Gastronomie oder bei Baristaweltmeisterschaften.

Am Ende entscheidet immer, wie gut der Espresso schmeckt und das in erster Linie Verdienst des Rösters und der richtigen Einstellung der Mühle.

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