Automatisierte Bierbrauanlage
Ausgangslage
Dieses Projekt wurde, anders als üblich, nicht in einem Betrieb durchgeführt und bezieht sich auf ein privates Hobby, das Brauen von Bier. Der Bierbrauprozess ist sehr komplex und erfordert äußerste Präzision. Eine perfekte und konstante Durchmischung der Maische sowie die genaue Einhaltung verschiedener Temperaturstufen sind unerlässlich und Schlüssel zum erfolgreichen Brauen des gewünschten Bieres.
Die einzelnen Schritte zum Herstellen von Bier werden zurzeit manuell umgesetzt. Dies ist sehr aufwendig, zeitintensiv und benötigt permanente Überwachung. Auch die Handhabung der bis zu 100°C heißen Flüssigkeiten ist keinesfalls ungefährlich und bedarf an Optimierung. Zudem können momentan lediglich 20 Liter Bier hergestellt werden.
Zielsetzung
Eine automatisierte Bierbrauanlage soll von Grund auf projektiert und programmiert werden. Die Produktionsmenge soll dadurch auf bis zu 60 Liter Bier gesteigert und der Arbeitsaufwand verringert werden.
Um die Sicherheit und den Komfort zu erhöhen, müssen alle Flüssigkeiten, mittels Schwerkraft sowie eines Pumpenkreislaufes, befördert werden. Des Weiteren soll der Brauprozess per Smartphone gesteuert und visualisiert werden.
Hierzu müssen folgende Punkte geklärt werden:
- Befeuerungsarten
- Auswahl der Behältnisse
- Aufbau der Bierbrauanlage
- Steuerung und deren Programmierung
Umsetzung
Da die Bierbrauanlage von Grund auf projektiert und programmiert werden soll, muss die Vorgehensweise des Projektes während der Planungsphase genauestens geklärt werden. Die Beschaffung aller benötigten Materialien ist abhängig von der zu verwendeten Befeuerungsart der Bierbrauanlage. Hierzu ist eine gesonderte Recherche notwendig um die Vor- und Nachteile festzustellen.
Die Auswahl der Behältnisse basiert ebenfalls auf der zuvor gewählten Befeuerungsart. Hierbei muss bedacht werden, dass bei der Verwendung von Induktion besondere Behältnisse benötigt werden. Auch der Aufbau der Bierbrauanlage ist von großer Bedeutung. Es muss ein Gestell konstruiert werden welches optimale Bedingungen für alle Gerätschaften bietet. Hierdurch soll sichergestellt werden, dass mittels Schwerkraft und eines Pumpenkreislaufes alle Flüssigkeiten mühelos und gefahrlos transportiert werden können.
Für die Steuerung der Bierbrauanlage muss ein geeigneter Mikrokontroller festgelegt, verdrahtet und programmiert werden. Alle weiteren Sensoren, wie Temperaturfühler zur Erfassung der Ist-Temperatur, und Aktoren, wie Heizungen und Pumpen, werden hier eingebunden. Um den Brauprozess visualisieren zu können, soll außerdem eine Smartphone App programmiert werden. Eine weitere Recherche wird während dieser Phase einkalkuliert um fehlende Kenntnisse zu erwerben. Wegen der Vielfalt und Komplexität des Projektes wird hierbei ein Großteil der zur Verfügung gestellten Zeit in Anspruch genommen.
