Handhebelmaschinen
Handhebelmachinen waren die ersten Maschinen, die in der Lage waren, einen Espresso gemäß heutigem Verständnis zu brühen, also mit 9bar Druck bei 92°C und mit 7 Gramm Kaffee.
Bei Handhebelmaschinen wird der Brühdruck durch einen Kolben in der Brühgruppe aufgebaut. Der Kolben wird dabei mit dem Handhebel zwischen Ruhestellung und Arbeitsstellung bewegt. In der Arbeitsstellung fließt Wasser in die Brühgruppe ein, die Bewegung zurück in die Ruhestellung erfolgt unter Federkraft und extrahiert den Espresso. Sowohl die Steuerung des Wassereinlasses als auch der Druckaufbau erfolgt so von Hand, die Kesselheizung kann mit Gas erfolgen. Die Handhebelmaschine ermöglicht so Espressozubereitung ohne Elektrik. Die erste Handhebelmaschine wurde von Achille Gaggia 1947 patentiert.
Seit Gaggias Patent verwenden fast alle Gastronomiemaschinen einen Kolben, der mit einer starken Feder gespannt wird. Die Ruhestellung des Hebels ist oben. Wird der Hebel nach unten gezogen, bewegt sich der Kolben in der Brühkammer nach oben, spannt die Feder und öffnet den Brühwassereinlass. Beim vorsichtigen Loslassen der Hebels wird der Wassereinlass durch den Kolben geschlossen und dann wird durch die Feder der Druck in der Brühkammer aufgebaut.
Der Zeitraum vom Einfließen des Brühwassers bis zum Erreichen des Brühdrucks wird als Präinfusion oder PI bezeichnet und ist eine Eigenschaft jeder Handhebelmaschine. PI bewirkt unter anderem eine gleichmäßige Befeuchtung des Pucks und kann Channeling entgegenwirken. Präinfusion ist bei Pumpenmaschinen nur mit appartivem Aufwand (Präinfusionskammer, Pumpenunterbrechung) möglich.
Während des Bezugs fällt der Druck mit der Entspannung der Feder langsam ab. Dies ergibt einen mild schmeckenden Espresso.
In den 1960er hielten die Maschinen mit elektrischer Pumpe und Magnetventil Einzug. Allen voran die FAEMA E61 verdrängte die Handhebelmaschinen fast überall aus den Bars. Lediglich in der Gegend um Neapel und in vielen südamerikanischen Ländern findet man auch heute noch solche Maschinen.
Bei Handhebelmaschinen können die Lösungen für die Bereiche Druckerzeugung, Beheizung der Brühgruppe und Erhitzung des Brühwassers unterschiedlich ausgeführt sein. Die folgenden Abschnitten beschäftigen sich mit diesen Bereichen.
Heizen der Brühgruppe
Beim Bezug kommen z.B. ca. 50g Wasser in eine Brühgruppe von ca. 10kg. Daraus wird klar, dass die Brühgruppe bereits eine geeignete Temperatur haben muss, sie muss also beheizt werden. Gebräuchlich sind folgende Bauarten:
- Beheizung durch Anflanschen am Kessel, auch Dipper genannt
- Beheizung über einen Thermosiphon (Gruppe nicht am Kessel angeflanscht)
- Elektrische Brühgruppenheizung
Die Dipper stellen die größte Gruppe der Handhelbemaschinen. Astoria Perla, Izzo MayWay Pompei die verschiedenen Bosco Serien sind typische Vertreter dieser Gattung.
Maschinen mit Thermosiphon sind z.B. Londinium L1, die historische Faema Lambro und die kleine Ponte Vecchio Lusso.
Elektrische Brühgruppenheizungen verwenden QuickMill Achille und Bezzera Strega.
Erhitzung des Brühwassers
Folgende Konstruktionen sind zur Erhitzung des Brühwassers bei Handhebelmaschinen verbreitet:
- Einkreiser: Direkte Entnahme des Brühwassers aus dem Kessel
- Zweikreiser: Ein Wärmetauscher befindet sich im Kessel, Leitungsdruck oder eine Pumpe fördern Frischwasser durch den Wärmetauscher in die Brühgruppe
- Offener Wärmetauscher: Der Wärmetauscher (HX) wird mit Kesselwasser gefüllt
- Offener Einkreiser: Ein offener, druckloser Kessel
Der am weitesten verbreitete Typ ist der Einkreiser.
Alle Dipper-Konstruktionen sind notwendigerweise auch Einkreiser. Ein typischer Kesseldruck liegt zwischen 0,8 und 1,5 bar, die Temperatur liegt damit zwischen 115 und 125°C. Die Brühgruppe übernimmt die Aufgabe, das Wasser auf die angestrebten 92°C abzukühlen. Je nach Kesseltemperatur muss die Brühgruppe dem Brühwasser also bis zu 33°C entziehen. Dies kann ein Nachteil dieser einfachen Baurt sein. Bei laufenden Bezügen, z.B. in einem Restaurant, kann sich die Gruppe aufheizen. Das Problem entschärft sich, wenn man mehrere Gruppen im Wechsel nutzen und der einzelnen Gruppe so mehr Zeit zum Abkühlen geben kann.
Zweikreiser
Bekannte Vertreter sind Brugnetti Aurora oder Bezzera Strega. Das Wasser wird mit Pumpe oder Leitungsdruck durch den Wärmetauscher gefördert. Bei laufenden Bezügen ist diese Bauart temperaturstabiler. Darüberhinaus kann die Verwendung von Frischwasser statt Kesselwasser geschmackliche Vorteile bringen.
Offener Wärmetauscher
Vertreter dieser Bauart sind z.B. Faema Lambro oder Londinium L1. Diese Bauart ist nur für Thermosiphonmaschinen sinnvoll. Der Kessel sieht wie der eines Zweikreisers mit Wärmetauscher aus. Es fehlt aber der Frischwasserzulauf, dafür hat der Wärmetauschen unten ein Loch in Leitungsstärke, durch das Kesselwasser einfließen kann.
Ein Wärmetauscher garantiert konstanter Wasserstand und Blasenfreiheit und schafft so die wesentlichen Voraussetzungen, damit sich eine Thermosiphonströmung dauerhaft ausbilden kann.
Offener Einkreiser
Diese Bauart wurde vor allem bei Haushaltsmaschinen der 1960er Jahre verwendet. Ein bekannter Vertreter ist die La Peppina. In einem offenen hochgelegenen Kessel wird Wasser zum Kochen gebracht. Beim Öffnen des Einlassventils durch den Kolben fließt das Wasser unter Schwerkraft in die Brühkammer. Durch weiteres Drücken des Hebels wird Druck in der Brühkammer aufgebaut und der Espresso extrahiert. Hier ist keine Feder verbaut, der Barista muss für den passenden Druck selber sorgen.
Wegen des druckfreien Kessels muss auf Milchaufschäumen verzichtet werden.
Haushaltsmaschinen: Brühgruppe ohne Feder, Überhitzungsproblematik
Kleine Haushaltsmaschinen können auf eine Feder in der Brühgruppe verzichten. Die Ruhestellung des Hebels ist dann unten, die ergonomische günstigere Bewegung des Hebels von oben nach unten wird zum Aufbau des Brühdrucks verwendet. Der Barista muss dafür sorgen, dass er gerade soviel Druck auf den Hebel gibt, dass in der Brühkammer möglichst konstant ein Druck von 9 bar anliegt.
Vertreter dieser Bauart sind Pavoni oder Poccino.
Durch ihre kleinen Brühgruppen können sie nur für die ersten Bezüge das Kesselwasser auf Brühtemperatur abkühlen. Nach ein paar Bezügen ist die kleine Brühgruppe so heiss, dass der Espresso mit der unverminderten Wassertemperatur des Boilers zubereitet wird. Bei der Pavoni mit 1,2 bar Kesseldruck sind das ca. 120°C. Der Bezug wird ungenießbar bitter. Man kann der Überhitzung begrenzt entgegenwirken, indem man nach jedem Bezug den Siebträger auskühlen lässt oder mittels kaltem Wasser nachhilft.
Der Unterschied zwischen den Gastromaschinen und den Heimvarianten lässt sich am einfachsten über die Dimensionierung der Maschinen begreifen. Die Gastros sind wirklich wahre Monster, was sich schon im Vergleich zur Haushaltsmaschine doppelten Druckzylinderinhalt von zwei Portionen Espresso bemerkbar macht. Die "kleinen" bieten nur einen Espresso per Hebelbewegung. Natürlich ist bei den Gastros dann auch die gesamte Brühgruppe wesentlich massiver ausgelegt - muss doch die doppelte Menge Heißwasser kontinuierlich gekühlt werden. Das erhöhte Gewicht der gesamten Maschine ist der Standfestigkeit bei der Hebelbedienung durchaus zuträglich: Sie bleibt unverrückt auf dem Tresen und das bei notwendigen längeren Hebeln, sprich dementsprechend höheren Kräften. So schön und funktionell diese meist mindestens zweigruppig ausgelegten Maschinen sind, in einer Haushaltsküche ist für solch ein Gerät eher kein Platz.