beschleunigte Aufheizung

Bei der Xenia werden die Heizpatronen ja nur zum schnellen Anheizen genutzt, da eine Steuerung einer Brühgruppe über Thermostat und Heizungen zu instabil ist.

 

Sind rund 90 °C am inneren Ende der Brühgruppe erreicht, könnten die Heizungen also ausgeschaltet werden.

 

Dann ist aber der Rest der Maschine noch nicht warm genug und die Wärmebrücke transportiert noch nicht genug Wärme, um die Brühgruppe auf Wunschtemperatur zu halten. Da wir die Steuereinheit programmieren können, wenden wir einen Trick an. Wir überheizen mit den schnellen Heizpatronen die Brühgruppe, die in dieser Phase dann nämlich Wärme an die restliche Maschine liefert. Nach ca 12–13 Minuten ist diese Wärme verteilt und die Maschine ist richtig gut für einen ersten guten Bezug durchgewärmt. Und ab hier liefert die Wärmebrücke auch genug konstante Wärme, so dass die Heizpatronen ausbleiben können.

 

Ohne dieses Überheizen würde die Temperatur für längere Zeit wieder gegen 90 °C oder darunter absinken. Im Prinzip könnte man auch Heizpatronen mit geringerer Leistung einsetzen (ca. 2 x 50 Watt) und dann wären Brühgruppe und Maschine gleichzeitig fertig — aber erst nach ~25 Minuten.

 

Dieses gezielte Überheizen und Abgeben von Wärme an die Maschine signalisiert die Steuereinheit durch langsames Blinken der Brühgruppen-LED (2. LED von oben). Ist die 2. LED von oben aus, kann ohne Bedenken der erste Espresso bezogen werden.

 

Genauer erklärt

Wann eine Maschine als aufgeheizt gilt, ist nicht wirklich festgelegt. Pauschal kann man sagen: wenn der 1. Bezug im Wesentlichen wie der folgende wird. Dazu müssen alle relevanten Teile der Maschine (weitestgehend) auf Temperatur sein. Wir haben uns vor der Entwicklung der Xenia überlegt, dass wir eine Maschine haben wollen, die schnell auf Temperatur ist und auch schnell durchgeheizt ist – also früh eine konstante, gleichbleibende Ruhetemperatur hat, die sich kaum in der Folge ändert.

So wurde die Xenia dann entsprechend entwickelt.

In der folgenden Grafik sind die Messkurven einer Xenia für 2 Messpunkte in der Brühgruppe — die sicher das wesentliche Element ist — über einen längeren Zeitraum aufgezeichnet.
Die absoluten Zahlen sind in der folgenden Erklärung weniger wichtig, weil sie keine besondere Aussagekraft haben. Und sie schwanken immer ein wenig von Maschine zu Maschine. Es geht vielmehr um die Entwicklung der Temperatur über die Zeit und deren Aussage/ Bedeutung.

Einer der Messpunkte im folgenden Diagramm in der Gruppe ist nahe der Wärmequelle (Kessel) und einer ist eher entfernt.

Wie man sehen kann, ist bei der Maschine (durch das Überheizen) nach 14 Minuten ziemlich genau die Temperatur in der Gruppe erreicht, die sie über eine Stunde später immer noch hat. Diese Maschine liegt zu dem besagten Zeitpunkt sogar leicht über dem Wert. Andere Maschinen können leicht darunter liegen.
So betrachtet kann man sagen, dass die Maschine ohne (blinde) Heizbezüge nach 14 Minuten ziemlich genau die Betriebstemperatur erreicht hat. Das zeigt auch die Erfahrung: man kann bei 2×100 Watt nach 13–15 Minuten beziehen und wird ein Ergebnis haben, dass den folgenden Bezügen sehr ähnlich ist.

Bei einer freiliegenden Brühgruppe ist es aber auch so, dass es Teile gibt, die sehr weit von dem Kessel als Wärmequelle entfernt sind und natürlich nicht ganz so schnell warm werden bzw. gar nicht so warm werden. Zwar sind sie aufgrund ihrer geringen Maße von dem Einfluss nicht so entscheidend wie die 3,2 kg schwere Gruppe, aber man kann sich schon anschauen, wie es an diesen aussen liegenden Punkten aussieht. Es geht zum Beispiel um das Sieb oder das Duschsieb. Am Duschsieb kann man recht gut die Temperatur bestimmen. Und dieser Wert ist auch ein guter Vergleichswert mit anderen Maschinen, weil man diesen Punkt bei jeder Maschine erreichen kann, um einen Sensor zu positionieren. Wir haben Zur Messung einen Sensor rechtwinklig von unten auf das Metall der Glocke nahe der Mitte gesetzt.

Zur Einschätzung der Werte der Xenia, habe ich für eine E61-HX-Maschine die Ruhetemperatur an der Position des Duschsiebes bestimmt. Gehen wir davon aus, dass eine übliche E61/HX-Maschine nach 30 Minuten als durchgeheizt gilt, dann wurden zu diesem Zeitpunkt ‘am‘ Duschsieb 77,5 °C gemessen. Das ist also bei einer E61-HX-Maschine durchgeheizt.

Lässt man die E61-Maschine noch länger aufheizen, pendelt sich die Ruhetemperatur am Duschsieb bei knapp 84°C ein. Es fehlen also nach 30 Minuten noch knapp 6°C zur Ruhetemperatur.

Schaut man sich die Kurve der Xenia an, sieht man einen anderen Verlauf:

Nach 14 Minuten ist die Temperatur am Duschsieb bei 79,2 °C — also ungefähr bei dem Wert, bei dem die E61-Gruppe am Duschsieb nach 30 Minuten angekommen ist.

Hier als Nachweis noch das Video zu den Messungen:

Das Ergebnis der Messungen entspricht dem was das Resultat der Entwicklung der Maschine war. Hier wurden über einen längeren Zeitraum viele Varianten/ Parameter probiert, bis es zu dieser recht kurzen Aufheizzeit kam. Das wurde dann mit vielen Messungen an Maschinen überprüft. Auch wenn hier nur eine Messkurve einer Maschine dargestellt wird, wurden 8 Messungen an neuen Maschinen durchgeführt und alle bringen — mit leichten Abweichungen — die gleichen Verläufe.
Die Messung an der E61-HX-Maschine wurde 2 Mal wiederholt. Es ist jedoch denkbar, dass andere E61-HX-Maschinen andere Aufheizzeiten haben. Mit Leerbezügen kann man die Zeit bei einer E61-HX-Maschine sicher verkürzen – möglicherweise aber zum Preis einer dann nicht bekannten bzw. abweichenden Brühtemperatur.

So ist es aber durchaus nachvollziehbar und berechtigt zu sagen, dass die Xenia bei 14 Minuten vollständig betriebsbereit ist.