Engeland als voorloper bij de temperatuurregeling

De eerste pogingen om door middel van kunstmatige temperatuurregeling het brouwproces te beïnvloeden werden ondernomen in Groot-Brittannië. Aan het begin van de jaren negentig van de achttiende eeuw werd aan de overheidsdienst die de levering van drank aan de marine verzorgde een plan voorgelegd om zowel in de werkkuip als bij het [[begrippenlijst#Gisten|gistingsproces]] via gebogen koperen pijpen koud water in de kuipen rond te pompen. Hierdoor zou de temperatuur bij het beslagmaken en vooral tijdens het gisten beheerst kunnen worden en zou het mogelijk zijn bier te brouwen in de warme zomermaanden. Dit laatste was voor de Engelse marine van groot belang. Wanneer de vloot de haven binnenvoer, moest direct worden overgegaan tot bevoorrading, waarbij bier een voorname plaats innam.

Vanwege het risico van bederf werd echter in de periode van juni tot september zo weinig mogelijk gebrouwen. Door de hogere temperaturen bestond dan namelijk een grote kans dat het gistingsproces te heftig verliep, wat het bier slecht drinkbaar maakte. Het gevolg van de zeer beperkte brouwactiviteiten in de zomer was dat er in de winter vaak onvoldoende bier voorradig was.[[Noten TIN19-1-H6#6-76|^[76]]] [[Afbeelding:Noorwegen_laden_ijsblokken_voor_NL_bier.jpg|thumb|400px|Het laden van ijs t.b.v. koeling in de Nederlandse biernijverheid]]

Het is niet geheel zeker dat dit voorstel om de temperatuur te beheersen ook in de praktijk is getest. Van de brouwers die over het plan om commentaar waren gevraagd, toonden enkele zich enthousiast, maar andere wezen een dergelijk experiment af - voornamelijk vanwege de hoge kosten. Geleidelijk werden echter de voordelen van de temperatuurbeheersing in vooral het gistingsproces duidelijk. Aan het begin van de negentiende eeuw was de toepassing van de boven beschreven koelapparatuur dan ook algemeen gebruikelijk in de Engelse brouwerijen.

Peter Mathias, de geschiedschrijver van de Britse biernijverheid in de negentiende eeuw, voegt aan zijn relaas toe dat het gebruik van deze eerste vormen van temperatuurbeheersing bij het brouwproces niet de bereidingswijze van het bier veranderden. Hij noemt het 'just a further mechanical aid to increase the flow of production'.[[Noten TIN19-1-H6#6-77|^[77]]]  Het inzicht in het brouwproces werd er niet groter door, maar wel bestond nu de mogelijkheid een belangrijk onderdeel van het brouwbedrijf zodanig te manipuleren, dat het niet langer de oorzaak was van een groot aantal mislukte brouwsels. Anders gezegd, met de toepassing van koelapparatuur was constantere produktie van bier mogelijk.

In Beieren en aangrenzende gebieden werd vooral bij lage wintertemperaturen [[begrippenlijst#Ondergistend|ondergistend]] gebrouwen. In de jaren twintig van de negentiende eeuw begon men ook de bieropslag te koelen. Om het bier tijdens het rijpingsproces op het vat van bederf te vrijwaren, bouwden enkele grote brouwers omvangrijke, geheel of half-onderaardse opslagruimtes. Deze kelders kregen nog weer iets later dubbele, geïsoleerde wanden en de ruimte daartussen werd in de winter opgevuld met natuurijs. Dit ijs haalde men uit vijvers, rivieren en meertjes in de streek zelf. Bij zachte winters werd er ijs aangevoerd uit de nabij gelegen Alpen. Wanneer het in de zomer niet al te heet werd, bleef het ijs tot de volgende winter en soms nog wel langer in een goede conditie. De eerste aldus gekoelde kelder was die van de Münchener brouwer Josef Pschorr, wiens opslagruimte een capaciteit van 40.000 hectoliter zou hebben gehad.[[Afbeelding:IJskelder_volgens_Brianard.jpg|thumb|right|400px|Bierkoeling volgens Brainard]]

In de jaren veertig en vijftig werd de koeling van de kelders verbeterd door de invoering van het zogeheten Brainardsysteem. Hierbij bouwde men boven de bierkelders opslagruimten, die met ijs werden gevuld. De zware, koude lucht zakte via openingen in de vloer naar beneden en zo werden de opslag- of lagerkelders extra afgekoeld. De koeling à la Brainard had echter evenals de andere kelderkoelingsystemen het grote nadeel, dat smeltwater van het ijs de kelders kon bereiken. De vaten kwamen in het water te liggen en gingen rotten of het vocht veroorzaakte schimmels, die in menig geval het bier bedierven.

De nadelen van deze wijze van werken waren evident. Van een nauwkeurige temperatuurregeling was geen sprake, de kansen op verontreinigingen tijdens het brouwen, bijvoorbeeld wanneer een van de bakken met ijs kantelde of lek raakte, waren groot. Het belangrijkste bezwaar was echter dat de toepassing van natuurijs een kostbare affaire was. Grote ondergistend brouwende bedrijven in Beieren hadden treinladingen vol ijs nodig, dat soms over vrij grote afstanden moest worden aangevoerd. Voor deze bedrijven was ijs in de jaren vijftig, zestig en zeventig de belangrijkste kostenpost. In Duitsland, Zwitserland en Oostenrijk, maar vooral in Noorwegen, Canada en de Verenigde Staten bestond in die periode in de wintermaanden een complete en arbeidsintensieve natuurijsindustrie die voor een belangrijk deel voor de biernijverheid werkte.[[Noten TIN19-1-H6#6-79|^[79]]]   

In de loop van de jaren vijftig kwamen de eerste koelmachines op de markt, die waren ontwikkeld door de Amerikaan Gorrie en de Duitser Windhausen. Deze machines werkten met samengeperste lucht; zij gebruikten echter veel energie en waren onpraktisch groot. De Fransman Carré ontwierp rond 1860 machines die ijs produceerden via de verdamping van de vloeistoffen [[begrippenlijst#Methylether|(methyl)ether]] en [[begrippenlijst#Ammoniak|ammoniak]]. De machines van Carré werkten volgens het absorptieprincipe, en verbeterde versies werden vanaf 1859 op bescheiden schaal in brouwerijen toegepast. Ze waren echter nog weinig betrouwbaar en men zette ze vooral in bij een tijdelijk gebrek aan natuurijs.

In 1867 en 1871 publiceerde Tellier, eveneens een Fransman, twee boeken over de toepassing van ammoniak bij de ijsbereiding en koeling van onder andere brouwerijkelders. Vooral gebrek aan belangstelling bij de Franse brouwers stond echter realisatie van zijn ideeën in de weg. De situatie was anders in Duitsland, waar in het begin van de jaren zeventig dr. Carl Linde, een hoogleraar in de theoretische werktuigbouwkunde aan de Münchener [[begrippenlijst#Polytechnisch|Polytechnische]] School, in twee artikelen een aantal verbeteringen in de koeltechniek voorstelde.[[Noten TIN19-1-H6#6-80|^[80]]]   

De artikelen trokken de aandacht van de Münchener brouwer Sedlmayer en zijn Weense collega Deglmayer van de Dreherbrouwerij. Zij stelden Linde voor om zich op hun kosten met het ontwerpen van koelmachines voor de brouwerijwereld te gaan bezig houden. De hoogleraar accepteerde dit voorstel en zette op een internationaal brouwerijcongres tijdens de Wereldtentoonstelling van 1873 in Wenen zijn opvattingen over de voordelen van de machinale koeling boven het gebruik van natuurijs uiteen. Naar aanleiding van zijn lezing namen ook enige andere vooraanstaande brouwers, zoals Jacob C. Jacobsen van de Carlsbergbrouwerij uit Kopenhagen en Feltmann van Heineken, contact met Linde op.

In 1875 voltooide Linde in de Spatenbrouwerij van Sedlmayer met succes een prototype van zijn ijsmachine, die werkte volgens het [[begrippenlijst#Compressiesysteem|compressiesysteem]]. Deze machine was gebaseerd op de verdamping van methylether. Vanwege het explosiegevaar ging Linde later toch eveneens over op ammoniak als koelmiddel. Twee jaar na de proef met de machine in de Spatenbrouwerij lukte het hem om bij een filiaal van het bedrijf van Dreher in Triëst, waar het vaak vochtig-warme klimaat het werken met de ondergistende methode ernstig bemoeilijkte, zijn machine te combineren met een koelsysteem voor de gistkelder. In de hoeken van deze ruimte was een aantal metalen buizen bevestigd waardoor ijskoud water circuleerde. Door middel van een ventilator werd vervolgens de koele en droge lucht de kelder ingeblazen.[[Noten TIN19-1-H6#6-81|^[81]]]

De grote doorbraak voor de koelmachines kwam echter in de jaren tachtig toen Linde er in samenwerking met ondermeer Feltmann van Heineken in slaagde een systeem van buizenkoeling voor grote ruimtes te ontwerpen. Dit systeem werd het eerst toegepast in gistkelders, maar al spoedig lukte het Linde om eveneens de opslagkelders machinaal te koelen. De meeste brouwers aarzelden echter om hun kostbare voorraden toe te vertrouwen aan feilbare machines. Pas na de zeer zachte winter van 1884, toen veel Duitse brouwerijen voor grote bedragen natuurijs in Noorwegen en Canada hadden moeten kopen, gingen zij massaal over op de aanleg van koelsystemen voor de lagerruimten.

Lindes machines, die vanaf 1879 in een eigen fabriek te Wiesbaden werden vervaardigd, verwierven een zeer sterke positie voor de koeling in brouwerijen. Van groot belang hierbij was dat ze in tegenstelling tot de absorptiemachines van Carré betrekkelijk probleemloos functioneerden en tevens over een veel grotere koelcapaciteit beschikten. In 1884 werkten ruim 100 bedrijven in de biernijverheid met een koelinstallatie van Linde. Zeven jaar later waren dat er al 445, die samen 747 machines van de firma in gebruik hadden.[[Noten TIN19-1-H6#6-82|^[82]]]