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Der Kaminzug: Ein wichtiger Begriff aus der Schornstein- und Kamintechnik

Alle stolzen Besitzer eines Ofens kennen den Moment, wenn der Kamin angefeuert wurde, die wohlige Wärme durch den Raum schwebt und man getrost auf den gemütlichen Teil des Abends übergehen kann. Schön wenn alles reibungslos funktioniert und man nicht verzweifelt vor dem Kamineinsatz sitzen muss, weil das Feuer einfach nicht in die Gänge kommt. Möglich macht dies ein funktionierender Kaminzug. Jedem Kaminofenbesitzer und all Jene, die es einmal werden wollen, sollte der „Kaminzug“ ein Begriff sein. Denn ohne ihn wäre unser Kaminofen nur ein einfaches kaltes Accessoire in unseren vier Wänden.

Inhaltsverzeichnis:

  1. Kaminzug: einfach erklärt
  2. Probleme beim Kaminzug
  3. Lösungen für einen ungestörten Kaminzug

Kaminzug: einfach erklärt

Der Kaminzug hat in der Heiztechnik zwei verschiedene Bedeutungen.  Zum einen wird die innere Öffnung eines Schornsteins als Kaminzug bezeichnet und zum anderen bezeichnet der Begriff Kaminzug den physikalischen Vorgang des Förderdrucks zwischen Kaminofen und Schornstein. Dieser kann ebenso als Kamineffekt oder Schornsteinzug betitelt werden. Aber auch wenn dieses Phänomen viele Namen hat, so beschreiben sie doch alle denselben physikalischen Effekt. Welcher notwendig ist, um die Abgase des Kamins aus dem Edelstahlschornstein ins Freie zu befördern. Dafür muss der Kaminzug einen gewissen Druck haben. Hier gilt: Der Förderdruck ist umso größer, je heißer das Abgas und die Höhe des Schornsteins. Der Druck wird meist in Pascal (Pa) oder Bar (bar) angegeben und sollte in der Regel bei 12 bar höchstens 18 bar liegen.

Damit der physikalische Vorgang des Förderdrucks richtig funktionieren kann, sind einige Rahmenbedingungen maßgeblich. So ist der Kaminzug nicht nur von der Abgastemperatur als auch den herrschenden Temperaturen im Schornstein sowie der Außenluft abhängig, sondern auch von den Abmessungen des Feuerraums und dem des Schornsteins. All diese Faktoren sind wichtig um den richtigen Kaminzug für den eigenen Werkstattofen zu berechnen. Dieser muss für jede Feuerstätte individuell berechnet werden, damit diese im Nachhinein auch einwandfrei betrieben werden kann. Um den Schornsteinzug korrekt zu berechnen ist der Kaminkehrer der richtige Ansprechpartner. Denn dieser ist nicht nur für die Reinigung des Schornsteins zuständig, sondern schon von der Planung des Kaminofens an mit einzubeziehen.

Der Kamineffekt: so funktioniert der Schornstein. Im Prinzip funktioniert der Kaminzug ganz einfach. Denn eine Ursache hat auch immer eine Wirkung. Die Ursache ist hier das Feuer in der Brennkammer, welches die Luft erwärmt. Bei Erwärmung der Zuluft steigt der Druck in der Brennzelle, da sich die erhitzten Gase ausdehnen. Und weil warme Luft hinauf steigt, suchen sich die erhitzten Gase ihren Weg nach oben und finden einen Ausweg durch die Ofenrohre in den Schornstein. Hierbei sollte beachtet werden, dass der Ofen so gebaut sein sollte, dass die Abgase schnell und unkompliziert den Schornstein erreichen. Ansonsten könnte der Kaminzug beeinträchtigt werden.Schema Kaminzug

Durch die im Schornstein herrschende kältere Temperatur entsteht ein Unterdruck. Somit wirkt also ein nach oben gerichteter Sog, der die Rauchgase aus dem Schornstein leitet und darin bestrebt ist die Druckunterschiede stetig auszugleichen.

Der Kaminzug leitet nicht nur Qualm und Rauch durch die Rauchrohre in den Leichtbauschornstein. Das Feuer wird durch den Kaminzug auch automatisch mit Primärluft versorgt, die von unten angesogen wird und das Kaminfeuer mit Sauerstoff nährt. Hierbei ist auch wichtig, dass nicht zu schnell zu viel Primärluft nachzieht, da das Feuer sonst keine ausreichende Wärme entwickeln und kein effektiver Abbrand erfolgen kann. Weiterhin bestünde gegebenenfalls das Problem, dass die Rauchgase nicht heiß genug sind und innerhalb des Schornsteins zu schnell herunterkühlen, was eine Ableitung der Rauchgase verhindert.

Probleme beim Kaminzug

Einflussfaktoren auf den Schornsteinzug gibt es viele. Wichtig ist es, dass der Kaminzug zum Ofen passt, damit die Abgase nach Außen strömen und das Feuer die richtige Menge an Verbrennungsluft zugeführt bekommt. Für einen nach oben gerichteten Kaminzug ist es daher wichtig, dass die Temperatur von Schwedenofen, Schornstein und Außenluft mit der Steigung nach oben stetig abnimmt. Andernfalls gäbe es keinen Unterdruck, welcher die Abgase aus dem Schornstein zieht. Es käme zu einer umgekehrten Sogwirkung, welche die Rauchgase zurück in den Brennraum und auch in das Kaminzimmer ziehen würde. Die Temperaturen können ein Grund für einen schlecht oder nicht funktionierenden Kaminzug sein. Es gibt allerdings noch andere Faktoren, welche den Kaminzug zum negativen beeinflussen können.

Die Maße des Schornsteins

Schornstein richtig planenEdelstahlschornstein: erst richtig planen – dann bauen! Wenn die Kaminanlage richtig funktionieren soll, gilt es schon bei der Planung wichtige Faktoren zu berücksichtigen. Denn der Durchmesser sowie die Länge des Schornsteins haben Einfluss auf den Kaminzug. Wenn der Schornstein zu hoch ist, werden die Rauchgase zu schnell aus dem Edelstahlschornstein geleitet und der Specksteinofen kann innerhalb seines Brennraums nicht genügend Wärme entwickeln. Dies hat auf der einen Seite einen zu schnellen und nicht vollständigen Abbrand des Brennstoffes zur Folge und führt weiterhin dazu, dass dem Kaminofen nicht genügend Wärme zur Verfügung steht. Der zu beheizende Raum kann demnach nicht ausreichend mit Wärme versorgt werden.

Bei einem zu kleinen Fertigteilschornstein besteht wiederum das gegenteilige Problem, nämlich die Entstehung eines zu geringen Kaminzugs. Folglich können die Rauchgase nicht abgeleitet werden und es besteht- wenn auch selten- die Gefahr eines gefährlichen Überdrucks in der Brennkammer. Des Weiteren sollte bei der Planung der Anlage bedacht werden, ob es sich bei der Feuerstätte um einen Holz- oder Pellet befeuerten Ofen handelt. Da es bei einem Schornstein für Pellets einiges zu beachten gilt.

Gestörte Strömung und Luvstau:

Manchmal genügen schon die ungünstigen Voraussetzungen der Umgebung für einen schlechten Kaminzug. Die Lage der Schornsteinmündung ist bei Wind eine der Hauptursachen für einen nicht funktionierenden Förderdruck. Diese befindet sich demnach zu nah an einem Windhindernis, wie beispielsweise einem Baum oder dem Nachbargebäude oder einem Bereich in dem sich ein sogenannter Luvstau bilden kann. Dieser entsteht, wenn der Wind gegen die Hauswand drückt und sich ein Luftpolster aufbaut, welches sich auf den Schornstein legt. Dieses Luftpolster stellt für die Rauchgase ein unüberwindbares Hindernis dar und verhindert den Abzug. Auch können Seiten- und Fallwinde dermaßen auf den Edelstahlschornstein Bausatz drücken, dass die Strömung des Kaminzugs erheblich gestört wird. Im schlimmsten Fall qualmt das Feuerholz im Kaminofen nur intensiv vor sich hin, wodurch sich die Rauchgase in den Wohnräumlichkeiten verbreiten und zu einer Kohlenstoffmonoxidvergiftung führen können.

Schema Fallwinde

Lösungen für einen ungestörten Kaminzug

Ein nicht funktionierender Kaminzug kann zu einem Problem werden. Allerdings gibt es für jedes Problem eine Lösung. Diese kann ursachenspezifisch unterschiedlich ausfallen. Aber keine Angst: die Kaminanlage stilllegen oder gar abreißen ist keine Option! Vielmehr sind es die kleinen Dinge auf die es jetzt ankommt.

Abgastemperatur und Temperaturdifferenz

Wie bei einem Heißluftballon steigen die Rauchgase durch natürliche Konvektion auf. Ist die Abgastemperatur allerdings zu gering kommt die Konvektion ins Stocken, da sich die Gase zu schnell abkühlen. In Folge strömen die Abgase nicht mehr über den Schornstein ab und können im schlimmsten Fall sogar zu einer Schornsteinversottung führen. Ein gedämmter Edelstahlschornstein sorgt für genügend Isolation und verhindert ein zu starkes Auskühlen der Rauchgase.

Korrekturen bei falschen Schornsteinmaßen

rotierender SchornsteinaufsatzSollte sich kein ausreichender Schornsteinzug bilden kann es daran liegen, dass die Bauhöhe des Schornsteins zu knapp bemessen oder der Durchmesser des Edelstahlschornsteins zu groß gewählt wurde. Bei einem zu niedrigen Kaminzug verschaffen Schornsteinverlängerungen oder auch ein rotierender Schornsteinaufsatz Abhilfe. Der windangetriebene Aufsatz mit drehbarem Rotor sorgt hierbei nicht nur für Unterdruck in den Schornsteinen, sondern verhindert zugleich den Durchgang niederschlagender Winde.

Das Problem eines zu hohen Kaminzugs wird auch durch einen zu hohen Schornstein begünstigt. Bei der Regulation eines zu hohen Förderdrucks hilft die Integration eines Zugreglers. Dieser Zugregler hat die Aufgabe den Druck konstant zu halten. Der zylinderförmige Zugregler, auch Zugbegrenzer genannt, öffnet und schließt je nach Drucksituation eine integrierte Klappe, durch welche Nebenluft zusätzlich hineinströmt, oder auch reduziert wird. Gerade bei den automatischen Versionen, die keine manuelle Mechanik zulassen, kann hierbei der Brennstoff optimal genutzt werden. Eine effektivere Verbrennung bedeutet monetäre Ersparnis, als auch eine gute Energiebilanz, die wiederum der Umwelt zugutekommt.

Man kann oftmals beobachten, dass Rauchrohre mit manuell steuerbaren Drosselklappen verbaut werden, um einem zu hohen Kaminzug entgegen zu wirken. Hierbei wird allerdings nicht der Druck korrigiert, sondern lediglich der Abfluss der Rauchgase beeinflusst. Dies ist vergleichbar mit Symptomlinderung, stellt aber keine Bekämpfung der Ursache dar. Die manuelle Steuerung der Drosselklappe birgt auch immer die Gefahr von Fehlerquellen in der Bedienung und dient eigentlich dazu die Zuluft abzuschwächen, um beispielsweise die Glut eines Speicherofens für eine lange Wärmeentwicklung zu erhalten. Ein Zugregler hingegen hält automatisch ohne menschliches Zutun den optimalen Kaminzug konstant aufrecht. Man sollte sich hier also nicht an den Kostenpunkten orientieren. Langfristig spart man mit einem Zugregler nämlich wortwörtlich Kohle.

Eine weitere Lösung stellt der Ofenhersteller Spartherm mit seiner patentierten S-Kamatik-Technologie vor. Hierbei gleicht eine im Kamin integrierte Nebenluftklappe, die durch Witterung bedingten Schwankungen des Kaminzugs, vollkommen automatisch aus. Dieses System ist am sichersten, da Probleme des Kaminzugs erst gar nicht entstehen können und man sich somit zusätzliche Kosten für aufwendige Umbauten am Schornstein und der Abgasanlage spart. Allerdings kann die S-Kamatik-Technologie auch nicht nachgerüstet werden und muss somit von Vornherein mit in die Kaminplanung einfließen.

Druckverhältnisse

Schema umgekehrter SogBei schwierigen Wetterlagen wird der Kaminzug oft gestört, da die Druckverhältnisse durcheinandergeraten können. Damit der Rauch auch bei starkem Wind ungehindert abziehen kann, kommt es darauf an den Kaminofen bei Sturm und Regen richtig zu bedienen.

Gegen starke Fallwinde, welche dem Kamin bei einem Herbststurm zu schaffen machen, können rotierende Schornsteinaufsätze helfen. Ein windangetriebener Aufsatz oder ein Aufsatz mit Düsen kann die Belastung durch den Wind so stark reduzieren, dass der Kaminbausatz auch bei ungemütlichen Wetterverhältnissen gefahrlos genutzt befeuert werden kann.

Kaminunterdruck: erkennen und verhindern. Ein simpler Trick verhindert gefährlichen Unterdruck und eignet sich insbesondere in der Anheizphase. Denn schon ein geöffnetes Fenster auf der windbetroffenen Seite des Hauses lassen, durch hereindrückende Winde, einen Überdruck entstehen. Aber Vorsicht: Wird auf der sturmabgewandten Seite ein Fenster angekippt, wird die Luft aus dem Raum gezogen und es entsteht ein Unterdruck.

Richtig Holz nachlegen beim Kaminofen – So geht’s ohne Rauch. Denn auch beim Nachlegen von Feuerholz sollten die Druckverhältnisse im Auge behalten werden. Damit die Rauchgase sich nicht fluchtartig im Kaminzimmer ausbreiten oder es gar zu einer Kamin Verpuffung kommt, sollte man die Luftzufuhr öffnen und die Feuerraumtür zunächst nur einen Spalt weit öffnen. Auf diese Weise kann sich ein Luftzug in Richtung Schornstein aufbauen. Danach kann die Kamintür vorsichtig geöffnet werden und Feuerholz nachgelegt werden. Allerdings sollte die Feuerraumtür alsbald wieder geschlossen und die primäre Luftzufuhr wieder geschlossen werden, wenn es mit dem Feuer klappen soll.

Egal ob bei Neubau oder Altbau - Für eine Schornsteinberechnung sind die ofen.de-Fachberater der richtige Ansprechpartner: Unverbindlichen Beratungstermin vereinbaren!