Wie ein Luft-Abgas-System bei Festbrennstoffen funktioniert
Bei einer gewöhnlichen raumluftabhängigen Feuerstätte stammt die für das Feuer benötigte Verbrennungsluft aus dem Aufstellraum beziehungsweise aus dem zugehörigen Raumluftverbund. Ein Luft-Abgas-System verfolgt ein anderes Prinzip: Die benötigte Luft wird von außen bis zur Feuerstätte geführt, während die Verbrennungsgase auf einem getrennten Strömungsweg nach draußen gelangen.
Beide Wege können konstruktiv unterschiedlich angeordnet sein. Möglich sind beispielsweise ein innerer abgasführender Zug mit einem umliegenden Luftbereich oder getrennte, nebeneinanderliegende Schächte innerhalb eines Schornsteinsystems.
Vereinfacht ergibt sich folgender Weg:
- Außenluft gelangt an der dafür vorgesehenen Stelle in das Schornsteinsystem.
- Sie wird durch einen eigenen Bereich in Richtung Feuerstätte geführt.
- Eine geeignete Anschlussleitung verbindet diesen Luftweg mit dem Verbrennungsluftanschluss der Feuerstätte.
- Im Brennraum wird die Luft für die Verbrennung genutzt.
- Die Verbrennungsgase gelangen über das Rauchrohr in den abgasführenden Schornsteinzug.
- Von dort werden sie sicher über Dach abgeführt.
Luft und Abgas teilen sich also nicht denselben freien Querschnitt. Die Strömungswege bleiben voneinander getrennt.
Bei festen Brennstoffen kommt eine wichtige Anforderung hinzu: Die abgasführenden Bereiche müssen für diese Brennstoffart geeignet sein. Bei Holzfeuerungen können sich brennbare Rußablagerungen bilden. Eine dafür vorgesehene Schornsteinanlage muss deshalb unter anderem die erforderliche Rußbrandbeständigkeit besitzen.
Ein System, das beispielsweise ausschließlich für eine Gasfeuerstätte vorgesehen ist, kann daher nicht einfach für einen Kaminofen übernommen werden.
Außenluftanschluss und raumluftunabhängiger Betrieb sind nicht dasselbe
Dieser Unterschied gehört zu den wichtigsten Punkten bei der Planung.
Viele moderne Kaminöfen besitzen einen Anschlussstutzen, über den Verbrennungsluft von außen zugeführt werden kann. Das ist technisch sinnvoll, macht den Ofen allein aber noch nicht zu einer Feuerstätte, die unter allen vorgesehenen Bedingungen raumluftunabhängig betrieben werden darf.
Für einen echten raumluftunabhängigen Betrieb muss die Feuerstätte konstruktiv dafür vorgesehen und entsprechend nachgewiesen sein. Dabei spielt beispielsweise eine Rolle, wie dicht die Feuerstätte gegenüber ihrem Aufstellraum ausgeführt ist und unter welchen Druckbedingungen sie geprüft wurde.
Situation |
Einordnung |
|---|---|
Kaminofen bezieht seine Verbrennungsluft aus dem Raum |
raumluftabhängiger Betrieb |
Kaminofen besitzt einen Außenluftanschluss |
Außenluftzuführung möglich, weitere Einstufung prüfen |
Feuerstätte ist für raumluftunabhängigen Betrieb nachgewiesen |
Betrieb mit direkter Verbrennungsluftversorgung von außen nach den jeweiligen Vorgaben möglich |
Geeignete Feuerstätte wird mit passendem Luft-Abgas-Schornstein kombiniert |
beide Strömungswege können als abgestimmte Anlage geplant werden |
Die Unterscheidung wird besonders wichtig, wenn im Gebäude Einrichtungen vorhanden sind, die Luft nach außen fördern. Dazu gehören beispielsweise eine Abluft-Dunstabzugshaube, Wohnraumlüftung, Ablufttrockner oder bestimmte Klimageräte.
Solche Geräte können Druckverhältnisse verändern. Im ungünstigen Fall wird der natürliche Abgastransport einer Feuerstätte beeinträchtigt.
Auch eine raumluftunabhängige Feuerstätte sollte deshalb nicht einfach mit der Annahme geplant werden, Unterdruck spiele überhaupt keine Rolle. Feuerstätten sind für bestimmte Betriebs- und Druckbedingungen ausgelegt. Das gesamte Lüftungs- und Feuerungskonzept muss dazu passen.
Feuerstätte, Schornstein und Luftführung gemeinsam dimensionieren
Bei einem Festbrennstoffofen genügt es nicht, einen passenden Rohrdurchmesser anhand des Rauchrohrstutzens auszuwählen. Ob ein Schornstein zuverlässig funktioniert, hängt von mehreren miteinander verbundenen Größen ab.
Dazu gehören unter anderem:
- Art und Leistung der Feuerstätte
- Abgasmassenstrom
- Abgastemperatur
- erforderlicher Förderdruck der Feuerstätte
- wirksame Schornsteinhöhe
- Querschnitt des Abgasweges
- Länge und Verlauf des Verbindungsstücks
- Anzahl und Ausführung von Richtungsänderungen
- Wärmedämmung der Abgasanlage
- Druckverluste auf der Verbrennungsluftseite
- Länge und Querschnitt des Luftweges
- Lage der Schornsteinmündung
Gerade die Verbrennungsluftseite wird bei der Planung gelegentlich unterschätzt. Luft bewegt sich nicht ohne Widerstand durch lange Leitungen, Bögen und schmale Querschnitte. Jeder zusätzliche Strömungswiderstand kann beeinflussen, wie viel Verbrennungsluft tatsächlich an der Feuerstätte ankommt.
Die Schornsteinberechnung betrachtet mehr als den Durchmesser
Für die Abgasanlage wird geprüft, ob unter den vorgesehenen Betriebsbedingungen genügend Förderdruck zur Verfügung steht und die Abgase zuverlässig nach außen gelangen können. Dabei werden die technischen Daten der konkreten Feuerstätte benötigt.
Ein größerer Schornsteinquerschnitt ist dabei keineswegs grundsätzlich besser. In einem ungünstig dimensionierten Zug können sich Abgase stärker abkühlen, wodurch sich die Betriebsbedingungen ebenfalls verschlechtern können.
Ebenso wenig sollte man nach dem Prinzip „derselbe Anschlussdurchmesser wird schon passen“ vorgehen. Zwei Öfen mit identischem Rauchrohrdurchmesser können unterschiedliche Abgastemperaturen, Massenströme und Anforderungen an den Förderdruck besitzen.
Auch der Verbrennungsluftweg braucht eine klare Planung
Auf der Zuluftseite sollte geklärt werden:
- Wo wird Außenluft angesaugt?
- Wie gelangt sie bis zur Feuerstätte?
- Welcher freie Querschnitt steht tatsächlich zur Verfügung?
- Wie lang ist der Strömungsweg?
- Welche Bögen und Übergänge sind vorgesehen?
- Welche Anschlussgröße verlangt der Hersteller?
- Ist die Verbindung zwischen Feuerstätte und Luftweg ausreichend dicht?
- Bleiben notwendige Prüf- und Reinigungsmöglichkeiten zugänglich?
Improvisierte Reduzierungen oder unnötig lange Anschlusswege können hier genauso problematisch sein wie ein schlecht geplantes Rauchrohr.
Diese Punkte sollten vor der Bestellung geklärt sein
Ein Luft-Abgas-Schornstein lässt sich am einfachsten planen, solange weder Feuerstätte noch Schornsteinsystem endgültig festgelegt wurden. Dann können beide Komponenten passend zueinander ausgewählt werden.
Eine sinnvolle Reihenfolge sieht so aus:
1. Feuerstätte festlegen
Benötigt werden die genauen technischen Daten und Angaben zum vorgesehenen Betriebsprinzip. Wichtig ist insbesondere, ob die Feuerstätte tatsächlich für den geplanten raumluftunabhängigen Betrieb geeignet ist.
2. Gebäudesituation erfassen
Dazu gehören Geschosshöhen, geplanter Standort, Dachform, Verlauf des Schornsteins, mögliche Durchführungen sowie brennbare Bauteile in der Umgebung.
3. Lüftungstechnik berücksichtigen
Dunstabzugshaube, Wohnraumlüftung und andere luftfördernde Geräte sollten von Anfang an in die Betrachtung einbezogen werden.
4. Geeignetes Schornsteinsystem auswählen
Das System muss für die angeschlossene Festbrennstofffeuerstätte sowie die vorgesehene Betriebsweise geeignet sein. Temperaturklasse, Rußbrandbeständigkeit, Abstände und weitere Systemangaben müssen zum konkreten Einsatz passen.
5. Strömungstechnische Funktion prüfen
Abgas- und Verbrennungsluftseite werden anhand der geplanten Konfiguration betrachtet. Änderungen an Schornsteinhöhe, Querschnitt, Rauchrohr oder Luftweg können eine erneute Prüfung erforderlich machen.
6. Schornsteinfeger früh einbeziehen
Die zuständige bevollmächtigte Bezirksschornsteinfegerin beziehungsweise der zuständige bevollmächtigte Bezirksschornsteinfeger sollte möglichst vor Bestellung und Einbau hinzugezogen werden. Landesrechtliche Vorgaben und die konkrete Gebäudesituation können die Ausführung beeinflussen.
Ein häufiger Planungsfehler besteht darin, zuerst einen Ofen, anschließend irgendeinen passenden Schornstein und zum Schluss eine Lösung für die Verbrennungsluft zu suchen. Technisch hängen diese drei Entscheidungen jedoch unmittelbar zusammen.
Wo Planungsspielraum endet
Ein Luft-Abgas-Schornstein kann bei dichter Gebäudehülle eine sehr saubere Lösung für die Verbrennungsluftversorgung ermöglichen. Daraus folgt aber nicht, dass jedes Gebäude, jeder Kaminofen und jede beliebige Systemkombination dafür geeignet ist.
Besonders sorgfältig geprüft werden sollten Konstruktionen mit langen Luftwegen, mehreren Richtungsänderungen, ungewöhnlichen Schornsteinhöhen oder zusätzlichen lufttechnischen Anlagen im Gebäude. Gleiches gilt, wenn mehrere Feuerstätten an einem System betrieben werden sollen. Dann verändern sich die strömungstechnischen Bedingungen deutlich und die konkrete Zulässigkeit der gemeinsamen Belegung muss geprüft werden.
Auch spätere Umbauten verdienen Aufmerksamkeit. Wird beispielsweise eine Ablufthaube eingebaut, die Lüftungsanlage verändert oder die Feuerstätte ersetzt, können sich Voraussetzungen ändern, auf denen die ursprüngliche Planung beruhte.
Der entscheidende Gedanke bleibt deshalb recht simpel: Verbrennungsluftversorgung und Abgasführung sind zwei Seiten desselben Verbrennungsprozesses. Werden sie bereits bei der Planung zusammen betrachtet, lassen sich viele spätere Anschlussprobleme vermeiden.
