Ethanolbrennereien (Ethanol Stills): Die Wissenschaft der Alkoholdestillation

Prinzip der Ethanolbrennerei

Eine Ethanolbrennerei (Ethanol Still) trennt Ethylalkohol von Wasser und anderen Stoffen durch Destillation. Ein Gemisch wird auf eine spezifische Temperatur erhitzt. Dabei siedet entweder ein Stoff und wird gasförmig oder beide. In einer einfachen Brennerei wird das Gas abgeleitet und gekühlt. Wenn beide Stoffe gasförmig sind, kondensiert der mit höherem Siedepunkt zuerst, der andere durchläuft die Brennerei weiter. Mehrfache Destillation kann für hohe Reinheit nötig sein.

Chemie des Ethanol

Ethanol ist ein Alkohol: C₂H₆O (2 Kohlenstoff, 6 Wasserstoff, 1 Sauerstoff). Siedepunkt niedriger als Wasser → gasförmig bei niedrigerer Temperatur. Hauptsächlich durch Hefe via Gärung erzeugt. Hauptverwendungen: Kraftstoff und menschlicher Konsum.

Kraftstoffanwendungen

Als Kraftstoff: rein oder gemischt. Formen: klassisches nordamerikanisches Benzin mit geringem Ethanolanteil, E85 (ca. 85 % Ethylalkohol), reines Ethanol für Spezialfahrzeuge. Beim Konsum fast immer gemischt: Hauptalkohol in Bier, Wein, Spirituosen.

Vom Gärprodukt zum Reinalkohol

Ethanol liegt nach Gärung selten in Reinform vor: Gemisch aus Alkohol, Wasser, anderen Stoffen – sehr geringer Ethanolanteil. Für höhere Konzentration: verschiedene Prozesse. Effektivste: Destillation in der Ethanolbrennerei.

Brennereitypen

Alle arbeiten nach dem Prinzip Sieden/Kühlen. Einfache Brennblase (Pot Still): Batch-Erhitzung in großem Topf. Dämpfe (höherer Alkoholgehalt) steigen in Säule (Column) auf. Abkühlung: Wasser kondensiert, fällt zurück. Restdampf (noch höherer Alkohol) wird gekühlt und in separatem Gefäß aufgefangen.

Gegenstromdestillation (Fractional Distillation): Säule enthält Böden oder Füllkörper. Aufsteigender Dampf kondensiert kontinuierlich an kühleren Böden/Füllung. Aufsteigende Dämpfe lassen Flüssigkeit weiter oben erneut verdampfen – mit höherem Alkoholgehalt. Am Säulenende: sehr hoher Alkoholgehalt.

Brennereibauer sind erfinderisch: Vakuumbrennereien, Dampfbrennereien, Verdampfer – für höhere Konzentrationen, Geschmackserhalt, höhere Geschwindigkeit, Trennung gefährlicher Chemikalien oder einfach interessantere Designs.