Holzverbrennung: Welche Prozesse laufen ab und worauf sollten Sie achten?



Wir erklären Ihnen den Ablauf der Holzverbrennung, geben Faktoren für das optimale Verbrennen von Holz an und definieren die Begriffe der Verbrennungsluft. In diesem Zusammenhang erfahren Sie mehr über die Verbrennungslehre und Schadstoffe die bei der Verbrennung entstehen können.

Der Ablauf bei der Holzverbrennung

Wie verbrennt Holz? Wenn Sie sich diese Frage beantworten können, dann verstehen Sie auch seine Verwendung und wie es zu einem optimalen Abbrand kommen kann. Holzverbrennung läuft in drei Phasen ab.

Holzverbrennung
  1. Trocknung
    In der ersten Phase findet die Trocknung bzw. die Verdampfung des Wassers statt. Je nachdem, wie viel Restfeuchte noch im Holz vorhanden ist, umso länger dauert die Trocknung. Diese Phase verbraucht zudem sehr viel Energie, was sich zu Ungunsten der weiteren Phasen auswirken kann. Daher sollten Sie das Holz so trocken wie möglich lagern und verwenden.
  2. Vergasung
    In der zweiten Phase werden die organischen und schnell verbrennbaren Bestandteile verbrannt bzw. vergast. Sie lösen sich auf. Diese Phase nennt sich Vergasung. Die vergasbaren Bestandteile werden in Fachkreisen als flüchtig bezeichnet. Über 80 Prozent des Holzes werden verschwinden. Der übrige Rest wird zur Holzkohle. Es entsteht Glut.
  3. Ausbrand
    Der Ausbrand bzw. Abbrand ist die letzte Phase der Holzverbrennung. Material, das nach der Vergasung noch vorhanden ist, wird nun unter Einfluss von Sauerstoff nach und nach abbrennen. Die während der zweiten Phase entstandenen Gase reagieren mit dem Sauerstoff und heizen die Luft im Ofen, Kamin oder Kaminofen weiter an. Diese Phase dauert so lange an, wie es genügend Hitze und Glut gibt.

    Die Hitze muss in etwa 600 Grad Celsius betragen, denn erst ab dieser Temperatur reagiert der Sauerstoff mit den Holzgasen. In einem Kaminofen, der mit Holz befeuert wird, können gut 800 bis 1200 Grad Celsius herrschen. Es entsteht dabei genug Hitze, um ebenso das Heizungssystem in seiner Wärmeleistung zu unterstützen. Wasserführende Kaminöfen nutzen beispielsweise ihre Hitze, um an ein angeschlossenes Heizsystem das Wasser innerhalb der Heizungsrohre zu erwärmen. Das Prinzip und die technische Bauweise finden Sie im Beitrag über wasserführende Kaminöfen näher erläutert.

Faktoren für das optimale Verbrennen von Holz

Hauptsächlich sind vier Faktoren bei der Holzverbrennung zu beachten.

Hohe Verbrennungstemperatur

Bei einer hohen Verbrennungstemperatur bekommen Sie nicht nur eine warme Stube. Auch die Reaktionen innerhalb des Brennraums (Sauerstoff und Gase) bleiben nur bei hohen Temperaturen bestehen.

Gute Vermischung von Verbrennungsluft und Brenngasen

Die Hitze im Kaminofen, aber auch in jeden anderen mit Holz befeuerten Gerätschaften entsteht durch die Reaktion zwischen Verbrennungsluft und den Gasen, die durch die Vergasung der flüchtigen Bestandteile entstehen. Je besser dieses Mischverhältnis in Ihrem Kamin oder Kaminofen ist, umso besser wird Ihr Abbrand werden. Wird bereits bei Phase eins zum Beispiel nicht berücksichtigt, dass das Holz trocken sein sollte, kann das Mischverhältnis zwischen Verbrennungsluft und Brenngasen im weiteren Verlauf gestört sein. Zum Verständnis: Verbrennungsluft ist Luft, die mit Sauerstoff versetzt ist, wozu auch die normale Raumluft zählt. Mehr Informationen über Verbrennungsluft finden Sie weiter unten.

Lange Verweildauer im Brennraum

Je länger das zu verbrennende heiße Holz im Ofen oder Kamin verbleibt, umso eher wird die Hitze bestehen bleiben. Die Qualität des Grundstocks, also des Holzes, das Sie bei einem Brennvorgang als Erstes verwenden, entscheidet über den Verlauf des Feuers. Sie können zwar Holz nachlegen, aber ist die Glut vom ersten verbrannten Holz aus, ohne dass das neue Brennmaterial alle drei Phasen durchlaufen hat, wird die Verbrennungsluft im Kamin oder Kaminofen alsbald weniger werden.

Genaue Abstimmung der zugeführten externen Verbrennungsluft

Damit die Holzgase sich entzünden, muss genug Sauerstoff in der Umgebungs- bzw. Raumluft entstehen. Die Raumluft bei einem Ofen, Kamin oder Kaminofen stellt die Luft im Brennraum dar. Diese verliert mit dem Entzünden einen Teil ihres Sauerstoffgehaltes, der sich unter anderem in Stickstoff umwandelt. Da Sauerstoff jedoch für die Verbrennung essentiell ist und Stickstoff keinen Ersatz darstellt, sollten Kaminöfen, besonders geschlossene, mit einem Zuluftrohr bzw. einem externen Luftanschluss ausgestattet sein. Über dieses Rohr wird Luft zugeführt, die als Verbrennungsluft verwendet wird. Sie enthält genug Sauerstoff, um das Gas weiterhin entzünden zu können. Diese Zuluftrohre sind je nach Modell bei den Kaminöfen im Set enthalten oder können nachträglich als spezielles Zubehör erworben werden.

Verbrennungsluft

Wie Sie im Abschnitt über Holzverbrennung bereits erfahren haben, ist die Verbrennungsluft essentiell für einen optimalen Abbrand bzw. überhaupt für das Entzünden der Gase. Daher soll dieser Komponente ein Abschnitt gewidmet werden.

Was versteht man unter Verbrennungsluft

Verbrennungsluft ist, vereinfacht ausgedrückt, ein bestimmtes Gasgemisch mit einem hohen Sauerstoffanteil – die Luft, die Lebewesen zum Atmen brauchen. Sauerstoff reagiert nach einer bestimmten Gradanzahl mit den Holzgasen und entzündet sich. Die Luft bzw. der Sauerstoff als Bestandteil der Luft sorgt dafür, dass sich das Holzgas immer wieder entzündet und Hitze erzeugt. Daher wird die für diesen Zweck benötigte Luft Verbrennungsluft genannt. Zwei Varianten sind zu unterscheiden, die interne Verbrennungsluft, die sich bereits im Brennraum befindet, und die externe, die von außen zugeführt wird.

Externe Verbrennungsluft kann durch drei Arten in den Kaminofen strömen:
Holzverbrennung: Schema der Verbrennungsluft
  1. Schornstein
    Durch einfache Schornsteine wird die verbrauchte Luft hinausgeführt (auch Förderdruck genannt). Zudem kommt frische Luft hinein, wenn auch nur sehr wenig. Bei doppelwandigen Schornsteinen existieren zwei Kanäle. Die verbrauchte Luft kann durch den einen ungehindert hinaus und durch den anderen Kanal kann die Frischluft hineingeführt werden.
  2. Kaminboden
    Unter dem Kaminboden befinden sich Aussparungen, durch die ebenso Zuluft in den Kamin strömen kann. Die Verbrennungsluft kommt bei dieser Variante von unten. Die optimale Luftmenge ist abhängig vom Ofen, von der Art und Menge des Brennstoffs (Holz, Kohle etc.) und von der momentanen Abbrandphase. Der Schornsteinzug (auch Förderdruck genannt) beeinflusst die eingebrachte Luftmenge zusätzlich.
  3. Rohr für externe Verbrennungsluft
    Wie schon erwähnt, kann Luft ebenso durch eingebaute oder angeschlossene externe Rohre in den Kamin geführt werden. Durch das Ab- oder Aufsperren der Rohre wird die Luftzufuhr gesteuert.


Verbrennungslehre und Verbrennungsluft

In der Verbrennungslehre ist die Verbrennungsluft eine wichtige Komponente, um das Verbrennungsluftverhältnis zu bestimmen. Mit dieser Kennzahl kann berechnet werden, wie sich der Verbrennungsverlauf entwickeln wird. Größen, die hier ermittelt werden, sind Temperatur, Schadstoffanteile und Wirkungsgrad (Ergebnis aus Energieeinsatz und Energiegewinnung).

Verbrennungsluft und Schadstoffe

Die Verbrennung entwickelt sich durch chemische Reaktionen, die nicht nur Energie liefern, sondern auch Schadstoffe erzeugen können. Um diese bestmöglich zu verringern, hat jeder Ofen, Kamin oder Kaminofen ein Abgasrohr, das mit dem Schornstein verbunden ist. Die Schadstoffe werden mit der verbrauchten Luft durch das Rohr und den Schornstein hinausgeführt.

Für die Schadstoffreglung gibt es seit einiger Zeit die BImSch-Gesetze (Bundesimmissonsschutz-Verordnung). Sie setzen fest, wie die Kaminöfen, Öfen und andere Feuerungsanlagen ausgestattet werden müssen und welche Brennmaterialien für welche Öfen oder Kessel in Frage kommen.

So sind zum Beispiel bei Kaminöfen bzw. kleinen Feuerungsanlagen, die in der Regel nur einen Raum heizen, als Brennmaterialien naturbelassenes Holz sowie Steinkohle oder Braunkohle erlaubt, dagegen keine selbsterstellten Papierbriketts.

Weitere Informationen über die 1. BImSch-Verordnung erfahren Sie im Beitrag über die BImSch-Verordnung. Nähere Erläuterungen über die BImSch-Verordnung finden Sie in diesem Artikel.

Da Schadstoffe zum Beispiel auch durch das Verbrennen von nassem Holz entstehen, wird auch dessen Restfeuchte in der BImSch-Verordnung festgelegt.

Das Bild "Verbrennungsluft" haben wir unter creative commons – Namensnennung – Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Deutschland (CC BY-SA 3.0 DE) gestellt. Für die Nutzung verlangen wir kein Geld, bitten aber um einen Link auf unserer Seite (www.ofen.edingershops.de)


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