Bei der Kaffeezubereitung spielt die Temperatur eine wesentliche Rolle, da sich Aromen und Bitterstoffe je nach Brühtemperatur unterschiedlich entfalten. Schon Temperaturschwankungen von 1°C wirken sich geschmacklich aus. Wer also Kaffee gleichbleibender Qualität servieren möchte, muss auf die Einhaltung einer bestimmten Brühtemperatur achten.
Die herkömmliche Temperaturregelung von Espressomaschinen funktioniert nach einem einfachen Prinzip: Das Wasser wird solange geheizt, bis die festgelegte Brühtemperatur erreicht ist, danach wird die Aufheizung gestoppt, bis die Temperatur wieder unter den Sollwert fällt. Da Aufheizung und Abkühlung aber Zeit brauchen, schwankt die Temperatur um den Sollwert, und zwar selbst in hochwertigen Espressomaschinen um 10°, bei einfachen Geräten noch mehr.
Solche Temperaturschwankungen zu minimieren, ist die Aufgabe einer PID-Steuerung, die vor allem in hochwertigen Dualboiler-Espressomaschinen eingesetzt wird. PID steht dabei für “proportional – integral – derivative“. Jeder dieser Begriffe beschreibt einen der drei Anteile der Temperaturregelung:
Der P-Anteil wirkt stufenlos auf das Heizelement ein. Auf diese Art kann umso stärker geheizt werden, je weiter die Ist-Temperatur unter der Soll-Temperatur liegt.
Der I-Anteil berechnet die Tendenz der Abweichungen von der Soll-Temperatur, indem er die Abweichungen der letzten Soll-Ist-Vergleiche aufsummiert. Liegt die Ist-Temperatur tendentiell über der Soll-Temperatur, wird die Heizleistung entsprechend reduziert, liegt sie darüber, wird die Heizleistung verstärkt.
Der D-Anteil betrachtet die Änderungsrate der Temperaturabweichungen. Nähert sich die Ist-Temperatur schnell der Soll-Temperatur an, wird die Heizleistung schon frühzeitig angepasst.
Durch das Zusammenwirken der drei Regelmechanismen kann eine PID-Steuerung die Brühtemperatur mit Abweichungen von weniger als 1° konstant halten. Wesentlich ist allerdings die sinnvolle Festlegung der PID-Anteile auf die Heizleistung. Eine unsachgemäße Festlegung des I- und D-Anteil kann im Extremfall die Temperaturschwankungen verstärken statt sie zu reduzieren.