Ein guter Kaminofen produziert Energie und verbraucht keine Hilfsenergie

Abgesehen vom Transport und der Spaltkraft zum Zerkleinern des Holzes.

Nimmt man ein großes Lagerfeuer mit trockenem Holz stellt man fest, dass kaum Rauch sichtbar ist, wenn es eine gute Grundtemperatur hat. Dieses erreicht man durch den Sandboden, der als Isolator dient. Zum zweiten kommt ein wesentlicher Bestandteil der Natur in ausreichender Menge hinzu. DIE LUFT. Und nicht zuletzt ist der Feuchtegehalt ein nicht zu vernachlässigender Punkt, wenn man ein schönes Feuer haben möchte. Wasser brennt nicht. Damit der Verbrennungsprozess erfolgreich abgeschlossen werden kann, muss erst das Wasser aus dem Holz verdampft werden. Die Energie, die hierzu benötigt wird, steht nicht als nutzbare Wärmemenge zur Verfügung.
Holz ist ein sehr gasreicher Brennstoff. Damit das Gas verbrennen kann, benötigt man eine hohe Temperatur. Ohne sie brennt Holz nicht, bzw. es gast nicht aus. Dafür sorgen ein guter Aufbau des Feuers sowie der Sandboden. Kleineres Holz erreicht schneller den Zündpunkt, die Energie wird zurückgestrahlt (Sandboden). Somit haben es die nächsten Holzscheite leichter an dem Verbrennungsprozess "teilzunehmen". Je kräftiger die Glut ist, desto "größer" dürfen die nächsten Holzstücke sein.

Was heißt das für den Kaminofen?

Ich persönlich favorisiere Kaminöfen die am Feuerraumboden die Möglichkeit haben, den Bereich zu verschließen. Das geschieht meiner Meinung nach am besten mit einem drehbaren Rüttelrost, welches den Boden auch tatsächlich "dicht" macht (SANDBODEN). Hierauf bleibt dann der Rest der Asche liegen. Diese dient wiederum als Isolator. Ein weiterer Punkt, der für einen heißen Brennraum sorgt, ist die Auskleidung der Brennkammer. Schamotte ist wohl der bekannteste Baustoff. Dieser wurde schon von je her für Auskleidung von Brennkammern genutzt. Bei Brennkammern von Heizungsanlagen, als auch beim klassischen Kachelofenbau ist dieses Material eine gute Lösung. In Brennräumen mit Sichtfenster, wo es auf das Flammenspiel ankommt, bevorzuge ich eine andere Auskleidung.
Moderne Kaminöfen werden oft mit dem Baustoff Vermiculit ausgekleidet. http://de.wikipedia.org/wiki/Vermiculit
Die Eigenschaften dieses Materials sind für den Kaminofenbau bestens geeignet. Es ist hoch temperaturbeständig, hell, leicht und hat sehr gute Dämmeigenschaften. Im Wesentlichen ist der Dämmwert zu sehen. Er sorgt dafür, dass der Flamme immer genügend Temperatur zurückgestrahlt wird. In einem heißen Brennraum findet der Entgasungs- und Vergasungsprozess besser statt. Das heißt, die Energie wird in der Feuerstätte zu Wärme verarbeitet und wandert nicht als Energie (Ruß) in den Schornstein. Da Vermiculit schnell heiß wird, brennt der Ruß der sich in jeder Anfangsphase des Verbrennungsprozesses an den Seiten ablegt, schnell wieder frei. Dadurch wird der Brennraum heller und reflektiert das Flammenspiel gut in den Raum.

Was benötigen wir noch?

Ein gutes Stück Holz.

Es sollte nicht zu groß sein, trocken (Restfeuchte zwischen 15-20%) und sich in einem Alter befinden, in dem es noch Leistung bringen kann. Natürlich auch nicht lackiert oder sonst wie behandelt.
Altes Holz, bei dem der Zersetzungsprozess schon begonnen hat, hat nur noch geringe Gasmengen. Dieses wiederum heißt, dass der Brennraum nicht mehr heiß genug wird und der Verbrennungsprozess nicht vollkommen abgeschlossen werden kann.

Jetzt fehlt noch dass, was jede Verbrennung braucht.

Den Sauerstoff.

In der Verbrennungsluft haben wir nur 21% Sauerstoff. Um 1 Kilogramm Birkenholz zu verbrennen benötigt man die unten errechnete Menge an Verbrennungsluft.

O2min = 1,867*c+5,6*h + 0,7*s – 0,7*o
= 1,867*49,67 + 5,6* 5,3+ 0,7*0,001-0,7*44,36
= 92,733 + 29,68 + 0,0014 - 31,052
= 122,41 (Nm³/kg Brennstoff)

In 1 Nm³ Luft sind 0,21 Nm³ Sauerstoff und 0,79 Nm3 Stickstoff enthalten. Die Luftmenge, die theoretisch zur vollständigen Verbrennung erforderlich ist, beträgt:

Lmin = (O2min / 0,21) = (122,41 Nm³/kg / 0,21) = 580,95 Nm³/kg

Dieser Wert muss in der Praxis mit 1,7 multipliziert werden. Das ist der Luftüberschuss der in der Regel anfällt. Somit werden 986 l Verbrennungsluft pro kg Holz durch den Ofen und den Schornstein geleitet.

Wieder ist es das Ziel den Verbrennungsprozess möglichst heiß zu halten. Verbrennungsluft die von unten direkt in das Glutbett geleitet wird, kühlt in erster Linie die Glut. Erhöht man die Luftgeschwindigkeit und Menge, so erhält man ein klassisches Schmiedefeuer. Bei diesem Feuer sind der Brennraum und die Rauchgaszüge überfordert. Dadurch beschlagen die Scheiben und werden schwarz.

Drei Arten der Luftzuführung stehen in guten, modernen Kaminöfen zur Verfügung.

  1. Die Primärluft.
    Diese steht dem Brennstoff von unten durch die Roste zur Verfügung. Sie ist aber in erster Linie nur bei der Verbrennung von Kohle / Braunkohlenbriketts erforderlich.
    Wir erinnern uns: Beim Lagerfeuer baut auch niemand einen Tunnel!
  2. Die Sekundärluft.
    Sie sollte über die Brennkammer von hinten nach vorne vor die Scheibe geleitet werden. Wird die Luft über die Brennkammer (durch einen separaten Kanal) geleitet, erwärmt sich die Luft und der Verbrennungsprozess wird kaum unterbrochen. Gleichzeitig wirkt sie bei guter Berechnung und Bauausführung wie ein Vorhang vor dem Glas. Dieser bewirkt das die Scheibe sauber bleibt.
    Wird die Luft direkt von vorne im Bereich der Tür zur Verbrennung geleitet, beobachtet man häufig graue bis schwarze Strähnen. Dort wo die "kalte Luft" zugeführt wird, bleibt der Kohlenstoff sichtbar kleben
  3. Die Terziärluft.
    Sie ist in der Regel nicht regelbar. Bei guter Berechnung strömt sie nur dann in den Brennraum, wenn der Schornsteinauftrieb stark genug ist und die Flamme im oberen Bereich noch einmal mit Sauerstoff versorgt werden muss. Auf diese Weise werden alle brennbaren Bestandteile im Rauchgas verbrannt.

Damit ein Ofen auch mit geringen Holzmengen noch gute Brenneigenschaften hat, sollte er mit einem Leistungsbereich von beispielsweise 3-7 kW geprüft worden sein. Dann ist fast immer sichergestellt, dass der Brennraum und die Zuführung der Verbrennungsluft für einen sauberen Abbrand geeignet sind.

Ausführlichere Informationen gerne auch an Ihrem Kaminofen oder bei einer Vorort-Beratung vor dem Ofenkauf!

Übrigens!

Kaminöfen mit schwarzen Scheiben müssen nicht sein. Sie bedeuten einen hohen Holzverbrauch, Rauchbelästigung und die Gefahr von Schornsteinbränden.
Ich schaffe Abhilfe und biete Tipps - neutral, erfahren und hundertfach erprobt.
Vereinbaren Sie mit mir einen Ortstermin an Ihrem Kaminofen!

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