2018 sind wir auf die ersten Espressomaschinen mit Dickfilmheizer gestoßen. Mittlerweile ist die Technologie des Dickfilmheizers als Flow Through Heater (FTH), Fast Through Heater oder ThermoJet im Espressomaschinen- und Kaffeemaschinenmarkt angekommen. Dickfilmheizer haben nicht nur den klassischen Thermoblock in Sachen Leistungsfähigkeit und Flexibilität überholt, sondern setzen mehr und mehr die Hersteller von traditionellen Espressomaschinen mit Boiler unter Druck.
2018 testeten wir die Sage Bambino des australischen Herstellers Breville, der in Europa unter dem Namen Sage Appliances operiert. Die Maschine war beeindruckend schnell auf Temperatur, ließ aber in Sachen Temperaturkonstanz zu wünschen übrig. Kurz darauf stand auch die Sage Barista Pro auf unserem Testtisch und spätestens damit wurde deutlich: das Potenzial von Dickfilmheizern ist enorm.
Beide Maschinen waren mit einem Dickfilmheizer des niederländischen Unternehmens Ferro Techniek ausgestattet. Während Sage seine Dickfilmheizer mit dem trendigen Marketingnamen „ThermoJet“ eingeführt hat, werden die Heizelemente vom Hersteller selbst Flow Through Heater genannt. Wie der Flow Through Heater funktioniert, in welchen Maschinen er mittlerweile vorkommt und was das für den Markt bedeutet, ist Thema in diesem Artikel.
Maro, Zuriga, Sage und Co.
Was haben Maro, Zuriga Generation 2 und Unica gemeinsam mit Sage Bambino und Sage Barista Pro? Sie teilen sich eine Heiztechnologie, nämlich den Dickfilmheizer. Und sie sind damit in guter Gesellschaft. Denn auch die Tone Filterkaffeemaschine, der Aiden Precision Coffee Maker oder das Milchsystem ETNA setzen auf den Dickfilmheizer. Die Reihe der Hersteller, die auf Dickfilmheizer aus dem Hause Ferro setzen, wird bald um zwei weitere innovative Espressomaschinen ergänzt: Roxy Espresso und nunc.
Was für eine erstaunliche Erfolgsgeschichte, die das niederländische Unternehmen aus Gaanderen im Gelderland vorweisen kann. Das Unternehmen ist spezialisiert auf Dickschicht-Heizelemente, die auf Metallsubstraten gedruckt werden und für unterschiedliche Branchen maßgeschneiderte Lösungen bieten. Ferro ist Teil der Otter Control Group und produziert in den Niederlanden, Ungarn, Großbritannien sowie in China. Am Hauptsitz in Gaanderen sind rund 50 Mitarbeitende tätig, weitere 80 in Budapest bei Ferro Electronics. Die Otter-Gruppe beschäftigt ca. 1.500 Mitarbeitende weltweit.
Die Geschichte des Flow Through Heaters von Ferro nahm 2013 Fahrt auf. Der Hersteller stellte ein „Entwickler-Kit“ zusammen, das alles beinhaltete, um Prototyp-Anwendungen zu bauen. Teil des Kits war neben dem FTH MK2 auch eine Pumpe, ein Durchflussmesser sowie eine Steuerplatine. Dieses Kit wurde von rund 100 Unternehmen bestellt.
Interessant ist, dass Ferro bereits 2007 eine ältere Version des FTH, den sogenannten „FTH MK1“, entwickelt hat. Dieser konnte aber maximal 2,5 Bar Druck verarbeiten und kam deshalb in Maschinen mit Pads zum Einsatz. Für das Brühen von Espresso sind Druckstandards von bis zu 15 Bar je nach Pumpe notwendig.
Der „FTH MK2“, der für Espresso geeignet ist und auch Dampf für das Aufschäumen von Milch erzeugen kann, wurde im Jahr 2010 als Proof-of-Principle fertiggestellt. Die Produktion des FTH wurde dann im Jahr 2015 hochgefahren, wobei Sage/Breville als First Mover zentral für die Erfolgsgeschichte des Dickfilmheizers sein sollte.
Was sind die Stärken des Dickfilmheizers?
Der Dickfilmheizer hat gegenüber Boiler- und auch Thermoblock-Systemen signifikante Vorteile:
Wie funktionieren Dickfilmheizer?
Das zu erhitzende Wasser fließt durch einen flachen Kanal, der direkt in das Substrat des Dickfilmheizers integriert ist. Dieser Kanal ist so geformt, dass der Fluss des Wassers optimiert und die Wärmeübertragung maximiert wird.
| Komponente | Konstruktionsdetail |
|---|---|
| Material | Der Kanal besteht typischerweise aus demselben Material wie das Substrat (meist Edelstahl). |
| Form & Geometrie | Röhrenförmige oder verästelte Geometrien zur Erzeugung gezielter Turbulenzen für optimale Erwärmung. |
| Fertigung | Tiefziehen und spezielle Fügeverfahren zur nahtlosen Integration in das Heizelement. |
| Druckbeständigkeit | Entwickelt für den Espressodruckbereich von bis zu 15 Bar (MK2-Generation). |
Durch die direkte Integration des Kanals in das Substrat des FTH wird eine unmittelbare und hocheffiziente Wärmeübertragung vom gedruckten Widerstandselement auf das vorbeiströmende Wasser gewährleistet.
Integration und Steuerung von Temperatursensoren
Die flache Bauweise und schnelle Reaktionszeit erfordern eine hochpräzise Sensorik und Regelungstechnik. Da kaum thermische Masse zur Pufferung vorhanden ist, muss die Steuerung in Echtzeit nachregeln:
Moderne FTH-Systeme nutzen Mikrocontroller, die Werte im Millisekundenbereich abgleichen:
Unterschiedliche Systeme, unterschiedliche FTHs
Je nach Anwendungsbereich kommen unterschiedliche FTH-Modelle von Ferro zum Einsatz:
| Maschinensystem | Verbauter Dickfilmheizer | Einsatzbereich |
|---|---|---|
| Maro Model 1 | FTH II 2300 W | Maximale Leistung für Durchfluss & Dampf |
| Sage Bambino | FTH II 1500 W / 2300 W | Kompakter Haushalts-ThermoJet |
| Zuriga E2 Gen 2 | FTH II 1400 W + 600 W Brühgruppe | Getrennte Beheizung für Wasser/Dampf & Gruppe |
Herausforderungen und Zukunftsaussichten
Die präzise Steuerung von FTH stellt eine der größten Herausforderungen dar: Ohne puffernde thermische Masse führen ungenaue Regelkreise sofort zu Temperaturschwankungen. Dass die Integration anspruchsvoll ist, zeigte sich bei frühen Modellen von Sage/Breville. Während bei den ersten Generationen noch Schwankungen zu messen waren, zeigt die Weiterentwicklung das riesige Potenzial.
Hersteller wie Zuriga und Maro demonstrieren eindrücklich, welche Leistung in dieser Technologie steckt. Der Dickfilmheizer deckt flexibel alle Aufgaben ab: Aufheizen des Brühwassers, Erzeugung von Dampf sowie die Beheizung von Brühgruppe und Siebträger.
Mit dem Dickfilmheizer hat ein neues Zeitalter auf dem Espressomaschinenmarkt begonnen. Vor allem im Heimsegment bietet der FTH nahezu ausschließlich Vorteile gegenüber klassischen Boiler-Systemen: Er heizt in wenigen Minuten auf, spart massiv Energie und erlaubt punktgenaue Temperaturprofile.
Auch im gastronomischen Bereich stehen die ersten Anwendungen bevor. Hersteller wie Tone arbeiten bereits an Gastro-Konzepten mit Dickfilmheizern, und auch die Dauerbelastungstests der Maro zeigen eine hervorragende Temperaturkonstanz selbst bei hoher Frequenz.
Übersicht: Maschinen mit Dickfilmheizer
| Erscheinungsjahr | Maschine / Modell | Besonderheiten / Heizelement |
|---|---|---|
| 2018 | Sage / Breville Bambino Plus | FTH II 2300W („ThermoJet“) |
| 2019 | Sage / Breville Bambino | FTH II 2300W |
| 2020 | Sage / Breville Barista Pro | FTH ThermoJet System |
| 2021 | Sage / Breville Barista Touch | FTH ThermoJet System |
| 2022 | Unica Pro | FTH II 1800W |
| 2022 / 2023 | Tone Filterkaffeemaschine | Gastro-Durchlauferhitzer FTH |
| 2024 | Maro Model 1 | FTH II 2300W – Hohe Präzision |
| 2024 | Zuriga Generation 2 (E2) | FTH II 1400W + 600W Gruppenheizung |
| 2024 | Sage / Breville Oracle Jet | ThermoJet Dual-System |
| 2024 | Aiden Precision Coffee Maker | Präzisions-Filterkaffeemaschine |
| In Entwicklung | Roxy Espresso | Kompakt-Siebträger mit FTH |
| In Entwicklung | nunc. coffee | Smart-Espressosystem |
| In Entwicklung | datum.coffee | Innovations-Projekt |
| Weitere Systeme | ETNA Milchsystem | FTH für Milch-Erwärmung |
