- PID-Steuerung ermöglicht mehr Kontrolle des Extraktion
- PID klingt zwar komplex, ist aber eigentlich leicht erklärt
- Nicht alle Siebträger verfügen über eine integrierte PID-Steuerung
Inhaltsverzeichnis:
PID: Proportional – Integral – Differential
Warum ist die PID-Steuerung wichtig?
Der PID-Regler – Eine Frage der Zeit
Welche Siebträger benötigen eine PID-Steuerung?
Erweiterte Funktionen und Vorteile der PID-Steuerung
Zusammenfassung
Wenn Sie sich nicht allein auf die Standardeinstellungen Ihres Siebträgers verlassen möchten und nach dem perfekten Espresso suchen, werden Sie sich zwangsläufig mit dem PID-Regler Ihrer Maschine auseinandersetzen. Auch wenn die Technik dahinter komplex erscheint, benötigen Sie kein ingenieurtechnisches Fachwissen, um sie zu verstehen und zu nutzen. Wir erklären Ihnen, was hinter PID steckt und wie Sie alles nutzen können, um Ihren Kaffee zu verbessern.
PID: Proportional – Integral – Differential
Die Buchstaben PID stehen für Proportional, Integral und Differential. Im Gegensatz zu einem Einpunkt- oder Zweipunktregler handelt es sich dabei um einen sogenannten kontinuierlichen Regler. Die zu regelnde Größe ist dabei die Regelabweichung, also die Abweichung von Soll- und Ist-Zuständen zu einem bestimmten Zeitpunkt.
In der simpelsten Variante eines PID-Reglers, verstärkt dieser die Abweichung (= Proportional), und ermöglicht es die zeitliche Änderung (= Differential) der Abweichung, und der aufsummierten Fehler über den Zeitabschnitt (= Integral) bei den Einstellungen mit einzubeziehen.
Warum ist die PID-Steuerung wichtig?
Für die Qualität eines Espresso gibt es viele Faktoren, einer der wichtigsten ist eine konstante Wassertemperatur während des Brühvorgangs. Hier kommt die PID-Steuerung des Siebträgers ins Spiel. Sie soll helfen eine vom Volumen des Kessels unabhängige Brühtemperatur konstant halten.
Aber sehen wir uns die drei Bestandteile noch etwas genauer an:
- Der Proportional-Anteil misst die Abweichung von Soll- zu Ist-Temperatur des Brühwassers, proportional zur jeweiligen Stellgröße, in diesem Fall die Heizung des Boilers. Je größer die Abweichung, desto stärker wird die Heizleistung gedrosselt. Tipp: Ist der proportionale Anteil im Vergleich zu den beiden anderen Faktoren besonders hoch eingestellt, neigt der Kessel zu Schwingungen.
- Der Integral-Anteil summiert die Temperaturabweichungen auf, und korrigiert sie entsprechend. Sind die gemessenen Temperaturen zum Beispiel zu niedrig, wird die Heizung so lange angefeuert bis der Sollwert erreicht ist.
- Der Differenzial-Anteil nimmt Bezug auf die erwarteten Abweichungen, d. h. wenn zum Beispiel über einen Zeitraum die Temperatur steigt, fährt der Differenzial-Anteil die Heizung vorsichtig zurück, so dass sich die Temperatur dem Soll-Wert langsamer annähert und es dann nicht zu erneuten starken Abweichungen kommt.
Der PID-Regler – Eine Frage der Zeit
Die drei Einstellungen kann man also auch zeitlich einordnen, um sich ihre Funktion besser vorstellen zu können:
- Gegenwart: Der Proportional-Anteil misst die aktuelle Abweichung der Wassertemperatur.
- Vergangenheit: Der Integral-Anteil summiert bereits angefallene Temperaturabweichung.
- Zukunft: Der Differential-Anteil bezieht sich auf zukünftig zu erwartende Abweichungen.
Ein Unterschied zwischen den einzelnen Anteilen liegt also darin, auf welche Werte sie Bezugnehmen. Der Proportional-Anteil nimmt auf die aktuellen Messwerte Bezug, der Integral-Anteil bezieht die vorangegangenen Werte mit ein, der Differenzial-Anteil die erwarteten Abweichungen.
Welche Siebträger benötigen eine PID-Steuerung?
Sinn und Zweck einer PID-Steuerung ist es, wie bereits erwähnt, die Temperatur des Brühwassers konstant zu halten. Das macht ihren Einsatz natürlich gerade bei den Einkreisern unter den Espressomaschinen sinnvoll. Bei Einkreisern wird während des Bezugs das Wasser aus dem Tank in den Kessel befördert. Da das frische Wasser in der Regel kalt ist, führt dies zu einer Abkühlung des Kesselwassers. Da es sich dabei um einen Einkreiser handelt, sind Kesselwasser und Brühwasser identisch. Es entsteht also eine Temperaturänderung, auf die reagiert werden muss.
Ob eine PID-Steuerung bei Zweikreisern deshalb überflüssig ist, ist eine unter Siebträger-Freunden oft diskutierte Frage. Die einen behaupten, durch das komplexere System bei zwei Kreisen, das Kessel- und Brühwasser besser trennt, wäre eine zusätzliche Regelung nicht mehr notwendig. Die anderen weisen daraufhin, dass sich über die PID-Steuerung der Sollwert genauer einstellen lässt, was bei vielen Kaffeesorten von Vorteil ist. Durch die auf diese Weise zum einen individuell und zum anderen konstant einstellbare Brühwassertemperatur, kann übrigens auch das Cupping, das Kaffeeverkosten, ermöglicht werden, da der Barista für die unterschiedlichen Zubereitungsarten und Kaffeesorten die gleichen Grundbedingungen herstellen kann.
Erweiterte Funktionen und Vorteile der PID-Steuerung
Neben der bloßen Temperaturregelung bietet eine PID-Steuerung zusätzliche Vorteile. Einige moderne PID-Regler bieten eine programmierbare Pre-Infusion, bei der das Kaffeemehl vor dem eigentlichen Brühvorgang leicht befeuchtet wird, um eine gleichmäßigere Extraktion zu gewährleisten. Darüber hinaus kann die PID-Steuerung oft auch die Brühdauer und -menge präzise steuern, was für gleichbleibende Qualität und Reproduzierbarkeit sorgt.
Eine PID-Steuerung in Siebträgermaschinen bietet also erhebliche Vorteile hinsichtlich der Temperaturstabilität und Flexibilität bei der Kaffeezubereitung. Ob für ambitionierte Heimbaristas oder Profis, die exakte Kontrolle über die Brühparameter ist ein wesentlicher Schritt zu einem perfekten Espresso.
Zusammenfassung
Der PID-Regler Ihrer Siebträgermaschine kann ein mächtiges Werkzeug zur Optimierung Ihrer Espresso-Qualität sein. Auch wenn die Technologie auf den ersten Blick komplex erscheint, ist sie für jedermann zugänglich. Mit den richtigen Einstellungen können Sie die Temperatur Ihrer Maschine präzise kontrollieren und somit den Geschmack Ihres Espressos erheblich verbessern. Unsere Erklärung zeigt Ihnen, dass Sie kein ingenieurtechnisches Fachwissen benötigen, um das Beste aus Ihrer Maschine herauszuholen. Nutzen Sie den PID-Regler, um jeden Espresso perfekt zu machen und Ihren Kaffeegenuss auf ein neues Level zu heben.