Doppelwandiger Kaminofen
Quelle: Wodtke
Wasseranschlüse am doppelwandigen Kaminofen
Quelle: Wodtke
Standregister
Quelle: Wertstein
Wassergeführte Kaminöfen gibt es in zwei unterschiedlichen Arten.
1. Ein aus doppelwandigem Stahl gebauter wassergeführter Kaminofen ist von vornherein für die Zwecke der Wärmeabgabe über Luft und Wasser konzipiert. Mit diesen wasserführenden Kaminöfen kann eine hohe Heizleistungen in die Heizungsanlage abgegeben werden.
2. Kaminöfen mit nachgerüsteten Wärmetauschern (Wassertaschen) haben im Feuerungsraum keine doppelwandigen wasserführenden Wände und sind dort in der Regel mit Schamottsteinen ausgestattet. Diese Bauart hat je nach Einbindung in die Heizungsanlage eine geringere Heizleistung, weil nur die Wärme aus den Rauchgasen entnommen wird.
Wassertaschen gibt es in verschiedenen Ausführungen.

• Standregister
• Aufsteckregister
• Anhängewassertaschen

 
Standregister eignen sich zur Nachrüstung von Warmluft-Kachelöfen und können hinter einen freistehenden Kaminofen angeordnet werden.
 
Aufsteckregister sind einfacher zu installieren und besser zugänglich.
 

Anhängewassertaschen werden zur Reduzierung der Abstrahlung in den Raum angebracht. Außerdem kann dadurch die Heizleistung besser ausgenutzt und eine Erhöhung der Heizwasserleistung erzielt werden.

 
Ein wasserführender Kaminofen soll auf Grund seiner hohen Heizleistung grundsätzlich in einen Pufferspeicher hydraulisch eingebunden werden. Wassertaschen mit geringen Heizleistungen können auch in den Heizungsrücklauf zum Kessel eingeschleift werden. Aber auch hier ist der Anschluss an einen Speicher sinnvoller. kann bei Unter bestimmten Bedingungen auch mit einer spezielle Regelung ohne Pufferspeicher geplant werden.
Jeder wassergeführter Kaminofen und jede Wassertasche muss sinnvoll und fachlich richtig in die Heizungsanlage integriert werden. Wichtig ist auch die sicherheitstechnische Absicherung des Wärmetauschers. Das setzt eine Wasseranschluss- und Abflussmöglichkeit für die thermische Ablaufsicherung (TAS) voraus. Die Ausblasleitung des Sicherheitsventils benötigt einen Abwasseranschluss. Außerdem müssen alle Bauteile und die Reinigungsöffnungen der Rauchgaszüge gut zugänglich sein.
Der Einbau ist grundsätzlich vor Beginn der Aufstellung mit dem Schornsteinfeger und einem Heizungsfachbetrieb abzusprechen!
   
Aufsteckregister
Anhängewassertaschen
Quelle: Wertstein

Eigensichere Kaminöfen zur Wasserheizungsunterstützung

Kaminofen mit TwinFire®-Technik
1-Aluminium-Heizkörper 2-Kaltluftauslass aus Register 3-Heißluft in das Register 4-Unterbau mit Warmwasserregister, Gebläse und Pumpe 5-Verbrennungsluftzufuhr DN 100 mm 6-Abgasanschluss DN 150 mm (oben oder hinten) 7-Kaltwassereintritt (Rücklauf) 8-Warmwasseraustritt (Vorlauf) 9-230V Netzstecker 10-Regelung Wasserleistung

Quelle: Specht Modulare Ofensysteme GmbH & Co.KG / Design- und Produktentwicklung:
Im Gegensatz zu Kaminöfen mit einem Wärmetauscher (Wassertaschen) direkt im Rauchgasstrom gibt es Kaminöfen, die einem Wärmetauscher heiße Luft aus dem Ofenmantel über einen Ventilator zuführen. Diese Öfen benötigen keine thermische Ablaufsicherung, weil sie bei Stromausfall eigensicher sind.
Bei dem xeoos TwinFire®-Brennverfahren werden die Abgase, die beim Verbrennen des Holzes im oberen Brennraum entstehen, nochmals bei Temperaturen von 1000 - 1200 °C nachverbrannt und so in zusätzliche Wärme und Energie umgewandelt.
Quelle: HOPEALOIMU Kamine GmbH
Bei dem Luft-Wasser-Wärmetauscher-System (LWWS) wird die heiße Luft, die sich im Speicherofen ist zwischen Brennkammer und Außenhaut befindet, genutzt. Dabei wird über ein ausgeklügeltes Luftverteilsystem die Luft über eine Luftleitung an die Wärmetauscher-Box geleitet.
Bei diesem System gibt es keine wasserführenden Materialen im Speicherofen und hat dadurch eine konstruktionsbedingte Eigensicherheit auch bei Stromausfall. Außerdem sind keinen Kaltwasser- und Abflussanschlüsse notwendig.

1-Hopealoimu Speicherofen mit einer Wärmetauscherplatte im oberen Feuerraum.2-Wärmetauscher-Lüfter Einheit (Kühler und Ventilator) 3-Aus dem Speicherofen strömende heiße Luft 4-Abgekühlte Warmluft zurück in den Speicherofen 5-Heißes Wasser aus dem Wärmetauscher 6-Abgekühltes Wasser in den Wärmetauscher 7-Pumpe 8-Steuereinheit 9-Steckdose 10-Schalter
Die Funktion wird durch die Steuereinheit mit Hilfe der im Wärmetauscher befindlichen Sensoren gesteuert. Das Gerät ist sicher; wenn die Luftwärme in dem System 190 °C übersteigt oder die Wassertemperatur 90 °C erreicht, schaltet es sich automatisch aus.


Der wasserseitige Anschluss muss durch einen entsprechend qualifizierten Fachhandwerker erfolgen. Für die TAS ist eine ausreichende und fachgerechte Frischwasserversorgung bauseits sicherzustellen. Hauswasserwerke sind nicht zulässig, da auch bei Stromausfall die Frischwasserversorgung der TAS mit ausreichend Druck zur Verfügung stehen muss.
Der Ausgang der TAS ist bauseits an einen frostsicheren und fachgerechten „freien Auslauf“ anzuschließen.
Achtung! Die Funktion der TAS muss bei Installation sowie turnusmäßig wiederkehrend mind. 1x jährlich auf seine Funktion geprüft werden. (Text aus einer Einbauanleitung von Kaminöfen)

Wasserführender Naturzug-Holzvergaserofen
Quelle: Wallnöfer H.F. GmbH
Im Gegensatz zu den Kaminöfen mit oberen Abbrand gibt es auch Naturzugvergaser mit unterem Abbrand (Sturzbrandofen). Diese Öfen arbeiten ohne Druckgebläse bzw. Saugzugventilator und somit auch ohne Elektroanschluss.
Der Ofen hat zwei Brennkammern. In der oberen Kammer wird das Holz angezündet und die dabei entstehenden heißen Gase werden in die untere Kammer geleitet, mit Sekundärluft angereichert und bei hohen Temperaturen nachverbrannt. Über die heißen Rauchgase wird das Heizungswasser aufgeheizt.
Prinzip des Naturzugvergaserofens
Quelle: Wallnöfer H.F. GmbH

Zunehmend werden auch Pellet-Kaminöfen eingebaut. Diese Öfen gibt es als reine Warmluft-Zimmeröfen, die aber auch mit Wassertaschen ausgestattet werden können. Der Vorteil dieser Öfen ist, dass sie vollautomatisch betrieben werden können. Wobei evtl. die Pellets als Sackware nachgefüllt werden müssen, weil ein Fördersystem oft als zu laut empfunden wird.
Pellet-Kaminofen
Schnitt-Pellet-Kaminofen
Pellet-Kaminofen
Quelle: Wodtke GmbH

Dauerbrand - Zeitbrand
Bei den Feuerstätten mit festen Brennstoffen unterscheidet man zwischen „Dauerbrand – Zeitbrand“.
Der Begriff „Dauerbrand“ hat nichts mit dem Begriff „Dauerbetrieb“ zu tun. Die DIN EN 13240 bzw. DIN EN 13229 beschreiben damit die Fähigkeit, den Abbrand mit einer einmaligen Beschickung und einmaliger, extrem gedrosselter (Luft-)Einstellung je nach Brennstoffart bis zu 12 Stunden ausdehnen zu können. Ein Holzvergaserkessel ist eine typische derartige Feuerstätte.
Ein Grund- oder Specksteinofen sind „Zeitbrandfeuerstätten“. Hier wird eine relativ große Brennstoffmenge in kurzer Zeit mit hohem Luftüberschuss sehr schadstoffarm verbrannt. Die freigesetzte Energie wird in der Ofenmasse gespeichert und langsam an den Raum abgegeben.
Auch sagt die Einteilung als Zeitbrand- oder Dauerbrand-Feuerstätte nichts über die mögliche tägliche Betriebsdauer aus. Dauerbrand- und Zeitbrandfeuerstätten können ohne zeitliche Einschränkung ununterbrochen betrieben werden, wenn der Hersteller keine Einschränkung in den technischen Unterlagen angegeben hat.
"Feuerstätten für den gelegentlichen Betrieb" (baurechtliche Einteilung), z. B. der offene Kamin, der nicht die Mindestanforderung im Bezug auf den Wirkungsgrad erfüllt, dürfen nach der Kleinfeuerungsanlagen-Verordnung nur "gelegentlich" betrieben werden. Nach einem Urteil des OVG Rheinland-Pfalz in Koblenz darf ein offener Kamin nicht mehr als an 8 Tagen im Monat für jeweils 5 Stunden betrieben werden. In dem Urteil wird auch von einem "Lustfeuer" gesprochen.

Kaminöfen
Kaminöfen gibt es in den verschiedensten Ausführungen. Sie bestehen aus Gusseisen oder Stahlblech mit Schamotteauskleidung, haben eine geschlossene Brennkammer (im gegensatz zu dem offenen Kamin) und sind nur als Zeitbrandheizungen geeignet. Sie können hauptsächlich, einige mit Kohle und Briketts, befeuert werden.
Die einfachen Ausführungen geben die Wärme hauptsächlich über Wärmestrahlung ab. Andere Öfen sind so konstruiert, dass sie ihre Wärme auch über Konvektion an die Raumluft abgeben. Sie heizen sich schnell auf, kühlen aber auch relativ schnell wieder ab. Kachel-, Grund- und Specksteinöfen haben ein sehr gutes Wärmespeichervermögen und gelten nicht als Kaminöfen.
Kanonenofen
Quelle: Ingenieurbüro für Technische Gebäudeausrüstung GmbH
Der Werkstattofen ist die einfachste Ausführung eines Kaminofens. Er besteht aus Gusseisen und hat in der Regel eine einfache Form und eine Wärmeplatte. Auch die Bedienung ist einfach. Wie es die Bezeichnung sagt, wurden diese Öfen hauptsächtlich in Werkstätten und auf Baustellen eingesetzt. Sie wurden als Allesbrenner verwendet. Heutzutage ist der Einsatz eher selten, weil sie oftmals nicht mehr den Bestimmungen der BImSchV entsprechen.
 
Werkstattofen - Beispiel - Wamsler
 
 
Werkstattofen
Quelle: Wamsler
Quelle: ENERGETEC Gesellschaft für Energietechnik mbH
Der "Bullerjan®" ist ein Warmluftofen, der durch seine Konstruktion eine hohe Wärmeleistung bringt. Die gebogenen Stahlrohren bilden eine zylindrische Brennkammer. Der größte Teil der Rohroberfläche liegt dabei innerhalb der Brennkammer, dadurch wird ein sehr guten Wärmeaustausch gewährleistet.
Während des Betriebs erhitzt sich die Luft in den Rohren sehr schnell. Durch das Konvektionsprinzip steigt sie nach oben und tritt als Warmluft aus den Rohren aus. Kalte Luft strömt von unten nach, wird erwärmt und folgt dem Schwerkraftkreislauf. Durch diese andauernde Umwälzung verteilt sich die Luft schnell und gleichmäßig im Raum.

Nachteilig wirkt sich die Staubversengung der Luft aus.

Bullerjan®  - ENERGETEC
Funktion
Quelle: ENERGETEC Gesellschaft für Energietechnik mbH
drehbarer Kaminofen
Quelle: Erwin Koppe Keramische Heizgeräte GmbH

Der Kaminofen ist im Design ein wenig hochwertiger gegenüber dem Werkstattofen. Der Brennraum ist mit Schamottesteinen oder keramischem Kunststoff ausgekleidet. Die meisten Öfen haben eine doppelwandige Brennkammer (außen ein Stahlmantel oder Kachelflächen). Diese Öfen erzeugen auch Warmluft, die durch Konvektion über Öffnungen in den Wohnraum abgegeben wird.

Die Asche lässt sich durch ein Rüttelrost in eine Aschenlade entfernen. Eine große Tür aus feuerfestem Glas ist ein Merkmal dieser Öfen. So kann das Feuer beobachtet werden und verbessert die Wärmestrahlung nach außen.
Es sollten nur Kaminöfen verwendet werden, die die Verbrennungsluft kontrolliert zuführen. Dazu wird Raumluft an einem Regler angesaugt und in einem Kanal am Brennraum vorbeigeführt und dabei erhitzt (ca 300 Grad). Die heiße Luft (Sekundärluft) hinterspült die Türscheibe und entzündet die aus dem Holz austretenden brennbaren Gasen.
Kaminofen
Quelle: Kerma Tech

Betrieb eines Kaminofens

Anheizen ohne Rauch
Bei einem Kaminofen muss in der Anheizphase ausreichend Verbrennungsluft vorhanden sein. Schon mit dem richtigen Anheizen werden die Weichen für eine emissionsarme rußfreie Verbrennung gestellt. Bei den Feuerstätten mit oberen Abbrand, also ohne Feuerungsrost (z. B. Grundofen), hat sich das Anheizen von oben bewährt. Nachdem der Holzaufbau brennt kann nachgelegt und die Verbrennungsluft einreguliert werden. Die Luftzufuhr ist richtig eingestellt, wenn das Innere des Ofens hell und ohne schwarze Rußablagerungen bleibt. Jede Bedienungsanleitung gibt das richtige Betreiben des jeweiligen Ofens vor, da es verschiedene Ofenarten gibt. Jeder Betreiber muss die richtige Betriebsweise für seinen Ofen selber finden.

Anheizen von unten
Anzündhölzer (trockene dünne Scheite aus Tannenholz) einlagig über den Bodenrost legen, dazwischen den Anzünder (wachsge tränkte Holzwolle, keine Grillanzünder) legen.
Eine weitere Schicht Anzündhölzer mit Abständen quer darüber legen.
Zwei bis drei nicht zu große Holzscheite mit der scharfen Spaltkante nach unten oder zur Seite nebeneinander auf den Anzündhölzern legen. Verbrennungsluftschieber öffnen. Diese Anheizmethode wird für Öfen mit Feuerungsrost (z. B. Specksteinofen) empfohlen.

 

Anheizen von oben
Holzscheite mit der scharfen Spaltkante nach oben oder zur Seite auf dem mit einer dünnen Ascheschicht bedeckten Feuerraumboden legen.
Die Anzündhölzer (trockene dünne Scheite aus Tannenholz) quer über die Scheite legen. Dazwischen, auf einem der Scheite, den Anzünder (wachsgetränkte Holzwolle, keine Grillanzünder) legen.
Weitere Anzündhölzer mit Abständen quer darüber legen. Der Vorteil dieser Methode ist, dass sehr wenig unverbrannte Brenngase den Feuerraum verlassen. Sie dauert etwas länger als das Anheizen von unten.
Diese Methode wird auch für Öfen mit stehenden Scheite verwendet.

Vor der ersten Inbetriebnahme oder besser vor dem Schornsteinanschluss muss der zuständigen Schornsteinfegermeister informiert bzw. gefragt werden, weil die Feuerstätte genehmigungspflichtig ist.
Die Kaminöfen benötigen eine Zulassung für Feuerungsanlagen mit CE-Kennzeichnung und der Zulassung durch nationale Institute (z. B. DIBt-Zulassung). Auch sollten sie der 1. Stufe und möglichst auch schon der 2. Stufe der BImSchV entsprechen.

Anlaufstrecke
Atmosphärische und schlecht ziehende Feuerstätten für feste oder flüssige Brennstoffe sollten unmittelbar hinter dem Abgasstutzen eine senkrechte Anlaufstrecke von mindestens 1 m haben, damit die Ab- bzw. Rauchgase abziehen können.

Glutbettfeuerung
Rost- und Glutbettfeuerung
Die meisten Kaminöfen und der Specksteinofen arbeiten mit einer Rostfeuerung. Hier wird die Verbrennungsluft von unten durch einen Rost mit großen oder kleinen Öffnungen dem Feuer zugeführt.
Der Nachteil ist, dass die Verbrennung abkühlt und die Asche nach unten in die Aschenlade fällt. Auf dem Rost sollte immer eine Ascheschicht liegen, denn diese schützt das Rostmaterial vor zu schnellem Verschleiß. Außerdem brennt das Feuer im Aschebett besser.
Bei der Glutbettfeuerung eines Grundofens brennt das Feuer in der Aschenglut, was zu einer gleichmäßigeren Verbrennung führt. Auch das Anzünden eines neuen Feuers wird durch die Restglut einfacher. Die Ascheschicht auf dem Feuerraumboden sollte ca. 3 bis 5 cm betragen.
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Deckenventilator - Wärmerückführungssysteme
Auf Grund der offenen Bauweise kann sich die warme Luft einer Ofenheizung in sehr hohen Räumen unter der Decke "aufhängen". Nicht nur bei einfachen Kamin- oder Warmluftöfen, sondern auch bei Grund- oder Specksteinöfen (Strahlungswärme) erwärmt sich die Raumluft. Eine evtl. vorhandene kontrollierte Wohnungslüftung (KWL) kann diese Wärme nicht nach unten abtransportiert werden.
Quelle: n o r d l u f t Wärme- und Lüftungstechnik GmbH & Co KG
Die gestaute warme Luft kann aufwendig durch eine lüftungstechnische Anlage zurück in das Gebäude transportiert werden. Aber aus Kostengründen kann der Einsatz von Deckenventilatoren sinnvoller sein.
Mit diesen Wärmerückführungssystem kann das Wärmepolster im Deckenbereich am effektivsten abtransportiert und über eine temperaturgesteuerte Drehzahlsteuerungen kommt die Wärme wieder in den Aufenthaltsbereich. Bei der Planung dieser Ventilatoren ist die Wurfweite (8 m bis 20 m) zu beachten. Die Luft muss zugfrei, aber gut durchmischt, in den Aufenthaltsraum gefördert werden.
Die Deckenventilatoren sorgen bis in die hintersten Winkel des Deckenbereiches für eine leichte Luftbewegung und unterdrücken die Kondensation von Feuchtigkeit. Dadurch wird eine Schimmel- und Rostbildung vermieden.
Wärmerückführung Energie - BSH Luft + Klima Geräte GmbH

Technische Regel zur Planung, Dimensionierung und Erstellung von
Warmluftöfen, Kachelöfen und Putzöfen
Zentralen Warmluftschwerkraftheizungen
Feuerstätten über zwei Geschosse
Flächenheizungen, Hypokausten
Grundöfen
offenen Kaminen, Heizkaminen Herden
Backöfen
ZVSHK – TR OL2006
Handbuch - Bioenergie-Kleinanlagen - TFZ - Technologie- und Förderzentrum Bayern
Für die Vorauswahl > Beispiel 1 + Beispiel 2
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