Die Destille

Hierbei beginne ich zunächst mit einer kurzen Definition der Destillation. 
Es handelt sich dabei um ein thermo-pysikalisches Verfahren in dem durch Verdampfung und anschließender Kondensation (Verflüssigung durch Abkühlung) verschiedene Komponenten durch unterschiedliche Siedepunkte voneinander getrennt werden.
Bei der Trennung des Gemischs erzielt man die besten Ergebnisse je größer die Temperaturunterschiede der jeweiligen Bestandteile sind, diese werden durch eine optimale Kühlung erreicht.

Folglich muß eine einfache Destille (Topfdestille, pott still) mindestens aus einem Kochgefäß, der sogenannten Brennblase, und einem Kühler bestehen.

Im folgenden Abschnitt informiere ich Dich über die einzelnen Baugruppen.

Die Topfdestille
 
zunächst als schematische Zeichnung:

 

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Als Brennblase bezeichnet man den Kessel der mit der vergärten Substanz befüllt wird. Je nach Konstruktionsart, ob mit oder ohne Helm, sowie Neigung der Maische zur Schaumbildung wird die Blase entweder vollständig oder nur zum Teil gefüllt.

Moderne Brennblasen sind doppelwandig aus zwei ineinander liegenden Blasen konstruiert, wobei die äußere druckbeständige Blase mit Wasser befüllt ist. Das Wasser steht unter Druck und erreicht daher Temperaturen von über 100°C.

Durch diese Bauweise wird eine indirekte Beheizung erreicht, was das Anbrennen  feststoffhaltiger Maische und die damit verbundene Entstehung schlechter Geschmacksstoffe verhindert. Solltet Ihr den Wunsch haben eine doppelwandige Destille zu bauen, eignen sich dafür 25ltr. Bierfässer. Ich habe schon des öfteren solche Angebote in Auktionshäusern gesehen.
Aber auch ohne eine solche Konstrution kann man dem Risiko des Anbrennens vorbeugen.

So wird in zahlreichen traditionellen Brennereien Südeuropas die einwandige Brennblase vor der Destillation mit Stroh oder Weidenkorbgeflecht ausgelegt um einem direkten Kontakt der Maische mit dem Kessel zu vermeiden. In den italienischen Destillerien in denen der landestypische Grappa hergestellt wird sind die Brennblasen oftmals hoch und schmal. Sie werden am Boden zur Trennung mit Reisig ausgepolstert um das Anbrennen zu verhindern.

Sicherlich sind das interessante Alternativen doch dabei gilt stets beim ersten Mal in kleinen Mengen zu testen in wie fern das Destillat durch die Zugabe beeinträchtigt wird, bzw. welche Auswirkungen der Trennstoff auf das Destillat im Positiven oder negativen hat. Man erreicht bei den genannten Möglichkeiten eine sogenante Dampfdestillation, wenn auch eine primitive Form, da die vom Boden aufsteigenden Dämpfe die Maische durchdringen müssen und so eine Vielzahl von Aromen aufnehmen.
Ich selbst habe mit der Wiesenheuauskleidung die Erfahrung gemacht wunderbare Aromen zu bekommen! Aber Vorsicht nur mit Heu arbeiten das von ungedüngten Wiesen stammt! Die Destillation mit Reisig habe ich aufgrund der niedrigen Dichte noch nicht ausprobiert, weil ich Bedenken hatte das die Fruchtmaische das Material durchdringt und anbrennt. Mein 25ltr Kessel mit 35cm Durchmesser schien mir einfach zu klein.
In der Regel hat sich die Verwendung eines Siebeinsatzes aus Kupfer, Edelstahl oder Weidengeflecht bewährt, man findet sie günstig in Haushaltswarenabteilungen. Ein ebenso einfaches Prinzip ist es, eine auf kleinen Steinen gelagerte Lochplatte oder ein engmaschiges Gitter zu verwenden die dem Durchmesser des Topfbodens angepasst worden sind.

Im professionellen Bereich, häufig auch in Whiskydestillerien, erfolgt die Beheizung durch dampfführende Heizschlangen die sich direkt in der Brennblase befinden. Für uns als Hobby- Destillateure ist dies nicht notwendig und zum Selbstbau zu aufwändig. 
Ich muß Euch allerdings gestehen mir über die Möglichkeiten Gedanken gemacht zu haben, aber bis ich Euch die Anlage empfehlen, wird noch einige Zeit ins Land streichen.

Heizschlangen für eine Direktbeheizung wie sie in Geschirspülmaschinen oder Waschmaschinen zum Einsatz kommen sind ungeeignet, da sie eine zu hohe Leistungsdichte aufweisen, d.h. die Heizleistung wird über eine zu kleine Fläche abgegeben.

2) Der sogenannte Helm bildet mit der Brennblase - je nach Konstruktionsphilosophie - mehr oder weniger eine Einheit und kann als Kegel, Hut, Ballon, Linse o.ä. ausgebildet sein. Seine Aufgabe ist die Vorkühlung des Dampfes und, wichtiger, was normalerweise nicht passieren sollte, das Sammeln des Schaumes stark schäumender Maischen und damit die Verhinderung des Übertritts in das Destillat. Häufig sind die Helme daher mit Schaufenstern ausgestattet um die Schaumbildung zu überwachen.

Der Helm soll nach der gängigen Meinung die einfachste Variante eines Verstärkers sein, da er schon eine bessere Trennung der einzelnen Dampfkomponenten bewirkt. Er behindert daher in geringem Maße den Übertritt der erwünschten Aromen. Sollen nur Kräuterschnäpse oder Destillate gewonnen werden, bei denen es weniger auf die Anreicherung von Alkohol als auf möglichst hohe Aromaausbeute geht, kann (sollte sogar) auf den sogenannten Helm verzichtet werden, damit eine möglichst geringe Trennung bewirkt wird.

Das der Helm sich geschmacksverbessernd und qualitätssteigernd auswirkt, bewahrheitet sich eher in professionellen Destillerien und wird im Hobbybereich eher auf die schaumsammelnde Wirkung als auf die Vorkühlung zurückzuführen sein. Bei den selbstgebauten Destillen sind die Dampfmengen einfach zu groß, um eine kühlende Wirkung zu erzielen. Der Helm müßte in diesem Fall riesig sein!

3) Das Steigrohr leitet übergehend in das Geistrohr, dem absteigenden Teil, den Dampf in den Kühler und dient zur Vorkühlung.
Auch hier gilt: Je mehr der Charakter eines Destillates (Kräuter- und Fruchtaromen, z.B. Absinth) im Vordergrund stehen soll, um so kürzer sollte das Steigrohr ausfallen.
Zur Erhöhung der Aromaausbeute umwickelt man das Steigrohr mit wärmeisolierendem Material (Stofflappen und Alufolie als äußere Schicht); 
Eine bessere Trennung wird ohne Isolation erreicht, da dann das Steigrohr die primitivste Variante einer (Füllkörper-) Kolonne (Widerstände an denen das Destillaat kondensiert) darstellt.
Das Steigrohr kann durch Verstärkereinrichtungen (z.B. Füllkörperkolonne, Rückflusskühler) ausgetauscht werden, falls eine hohe Trennleistung erwünscht ist.

Das Steigrohr geht ins Geistrohr über, das in Richtung Kühler abfällt. In dem Übergang Steigrohr - Geistrohr, der höchsten Stelle der Destille, wird das Dampfthermometer eingebracht, mit dem der Brennvorgang überwacht wird, da der Dampf, der diesen Punkt passiert, im Kühler kondensiert und das Destillat bildet.

4) Im Kühler kondensiert der Dampf und wird zum Destillat verdichtet. Der Branntwein sollte hier auf eine Temperatur von ca. 15 - 20 °C oder noch stärker heruntergekühlt werden, damit aus dem frischen Edelbrand die flüchtigen Aromastoffe nicht entweichen.

Für Whisky und andere Spirituosen, die durch lange Lagerung in Holzfässern ihr Aroma erhalten, wird nach einigen Quellen allerdings ein handwarmes Destillat gefordert (ca. 30°C). Wahrscheinlich reduziert so die etwas erhöhte Temperatur schädliche flüchtige Bestandteile, wie z.B. Ethanal (Sp. ca. 20°C), Aceton (Sp. ca. 56°C), aber auch Methanol (Sp. ca. 64°C).
Bei den Whisky-Destillerien ist es nicht verwunderlich, da diese in der Regel mit einfachen, wenn auch sehr großen Pot Stills arbeiten, die nur eine geringe Trennung der einzelnen  Dampfkomponeten erreichen.

5, 6) In der Regel wird das Kühlrohr von Wasser umströmt, das die Wärme abtransportiert. Dieses geschieht im sogenannten Gegenstrom, d.h. das kalte Wasser tritt am gegengesetzten Ende zum Dampfeintritt in den Kühler, so daß eine maximale Kühlleistung erreicht wird).
Dazu ist der Kühler doppelwandig konstruiert, d.h. es sind zwei Rohre ineinandergeschoben. Das äußere Rohr wird vom Kühlwasser durchströmt und kühlt das innere Kondensationsrohr, in dem der Dampf kondensiert.

Für eine gute Kühlwirkung sollte außerdem das Rohr, in dem der Dampf kondensiert, eine möglichst große Fläche aufweisen.
Um dieses zu erreichen, werden verschiedene Bauformen verwendet: Der Schlangenkühler, der Tellerkühler und der Rohrkühler.

Der Schlangenkühler ist ein Rohrkühler, in dem das Kondensationsrohr zu einer Spirale aufgewickelt ist und sich in einem Fasse oder Bottich befindet. Dadurch wird eine recht kompakte Bauweise mit großer Kühlfläche erreicht. Allerdings ist diese Bauform schlecht zu reinigen; vor allem dann, wenn die Maische übergekocht ist.

Der Tellerkühler ist ebenfalls kompakt und im Gegensatz zum Schlangenkühler gut zu reinigen, da er konstruktiv bedingt leicht zerlegbar ist. Einige Literaturquellen sagen ihm aber eine nicht ganz so gute Kühlleistung nach, was aber bei einer ordentlichen Auslegung nicht der Fall sein dürfte.

Der Rohrkühler besteht aus mindestens einem Kondensationsrohr. Um eine möglichst große Fläche zu erreichen, muß dieses relativ lang ausfallen. Kompaktere Bauweisen erreicht man durch Parallelschalten mehrerer Rohre (Rohrbündelkühler). Bei nur einem Rohr spricht man auch vom Mantelrohrkühler. Gegenüber dem Schlangenkühler läßt sich ein Rohrkühler deutlich einfacher reinigen.

In meiner Bauanleitung habe ich mich der Einfachheit halber für einen einfachen Mantelrohrkühler entschieden, da dieser bei kleinen Destillen völlig ausreicht und sich die benötigen Materialien in Grenzen halten und am einfachsten zu beziehen sind. 
Vom Wasserverbrauch sind sie auch sehr effektiv, wenn man den Durchlauf so gering wählt, dass das Wasser fast mit Dampftemperatur aus dem Kühler austritt und zur Vorlage hin in den maximal ersten 10 cm das Destillat auf die Austrittstemperatur heruntergekühlt wird.

Lieber den Kühler 20 cm länger ausfallen lassen!

(Tipp für Energiebewusste: Das heiße Kühlwasser kan zur Vorwärmung der folgenden Charge genutzt werden. Diese Vorgehensweise ist typisch für einige Armanac- und Cognacbrennereien.)

7) In der Vorlage wird das Kondensat gesammelt. Diese sollte mindestens aus einem Edelstahlbehälter bestehen, damit das Destillat möglichst wenig geschmacklich beeinflußt wird. Besser noch eignet sich noch ein Gärballon aus Glas, da der enge Flaschenhals den Luftzutritt reduziert und das Enweichen leicht flüchtiger Aromen behindert, was sich sonst  negativ auf das Destillat auswirken könnte.
Bei größeren Destillen wird eine spezielle Vorlage verwendet, die gleichzeitig permanent mit einer Messspindel den Alkoholgehalt überprüft. Diese ist allerdings erst bei einem Kesselvolumen > 50 l empfehlenswert, da ihr Eigenvolumen die Messungen sonst zusehr beeinflusst.

8) Die Beheizung der Brennblase sollte eine ausreichende Leistung besitzen, um die Maische in einer bis  maximal drei Stunden abzudestillieren. Die Heizung sollte dabei den ganzen Boden versorgen. Kleinere Heizflächen führen zu Hot Spots, die ein Anbrennen begünstigen.
Wer die Möglichkeit besitzt, eine Destille fest aufzubauen, kann eine Holz- , Öl- oder Kohlefeuerung verwenden; allerdings bietet sich für den Kleinbrenner allein schon wegen der besseren Regelbarkeit die Verwendung einer elektrischen Heizung an. Eine Heizplatte mit 1,5 kW Leistung reicht allemal zum Betrieb einer Spaghettikochtopf - Pot Still. Gerade im kritischen Bereich kurz vor Ende der Vorlaufphase und dem Ende des Mittellaufes sollte eher mit der Heizleistung gespart werden. Die angesprochenen Hotspots treten besonders bei einer Gasbefeuerung auf! Also Obacht!