Automatische Abbrandsteuerung (Brennautomatik)

Bei der Brennautomatik eines modernen Kaminofens steuert ein regulierbarer, bimetallgesteuerter, Schieber die Sekundärluft (und leider auch viel zu oft noch die Primärluft) des Ofens.

Der Thermofühler sitzt irgendwo im Abgasbereich der Brennkammer und reagiert permanent auf die Abgastemperatur. Ist die Abgastemperatur hoch, weil der Ofen satt brennt, verringert der, durch den Fühler gesteuerte, Luftschieber den Ansaugquerschnitt der Verbrennungsluft. Brennt der Ofen schwach, vergrößert der Schieber den Ansaugquerschnitt, wodurch das dadurch höhere Luftvolumen die Verbrennung anschiebt. Bei einer Einstellskala von, sagen wir 1 – 6, wird die Verbrennung bei 6 stark belüftet, während bei 1 der Abbrand eher als gestört zu bezeichnen ist.

Die automatische Abbrandsteuerung wurde sinnvollerweise erfunden, um die gleichmäßige Verbrennung von Steinkohle, durch die kontrollierte Zuführung von Primärluft, zu gewährleisten. Steinkohle brennt nicht von allein, wie es das Holz tut. Steinkohle hat hunderte von Millionen Jahren unter hohem Druck in der Erde verbracht. Der Kohlenstoff -also das, was brennt- wurde dabei durch Verdichtung molekular sehr fest verankert. Die reinste Kohle ist der Diamant, der eigentlich nicht brennt, sondern bei etwa 1300 °C verdampft. Um Steinkohle zu verbrennen, muss man kontrolliert Primärluft von unten durch die Glut führen, genau so, wie es in einem Schmiedefeuer geschieht. Kommt viel Luft, verbrennt der Kohlenstoff schnell =heiß, kommt zuwenig Luft, geht das Feuer aus. Eine Verbrennungsluftregulation ist somit notwendig, wenn man nicht pausenlos manuell nachregulieren will.

Brennholz ist etwa 70 Jahre alt, oberirdisch gewachsen, und hat eine komplett andere Molekularstruktur, als Kohle, obwohl es doch eigentlich dasselbe Material, nämlich Kohlenstoff ist. Den Abbrand von Holz kann man in drei Phasen einteilen: Die Anbrennphase, in der sich noch Wasser (ca.15%) darin befindet, dass verkocht werden muss (Luftschieber ganz auf), bevor es in die Gasphase übergeht, die durch die aktive Flammenbildung gekennzeichnet ist (Luftschieber in Optimalstellung=die Flamme brennt ruhig vor sich hin). Danach geht die Holzverbrennung in die Glutphase über, die die eigentliche Heizphase darstellt, die möglichst lange anhalten sollte (Luftschieber bleibt in Optimalstellung=Flamme ist nun erloschen). Die Glutphase benötigt relativ wenig Sauerstoff, um lange anzuhalten. Da die Abgastemperatur in dieser Phase, aufgrund des verlangsamten Volumenstromes, relativ niedrig ist, erhöht eine automatische Abbrandsteuerung im Kaminofen die Sekundärluftzufuhr (oder schlechterdings die Primärluftzufuhr) und facht die Verbrennung wieder an, was bald dazu führt, dass Holz nachgelegt werden muss, obwohl das eigentlich noch nicht nötig gewesen wäre.

Die automatische Abbrandsteuerung unterliegt keinem Patent. Jeder Hersteller kann sie in seinen Kaminöfen verwenden. Nur einige wenige tun dies mit dem Argument, etwas ganz besonderes anzubieten. Ich bin mir absolut sicher, dass nur einige wenige Hersteller von Holzöfen auf die Brennautomatik verzichten würden, wenn sie wirklich sinnvoll wäre.

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Seit einiger Zeit bieten einige Hersteller eine elektronisch gesteuerte Abbrandsteuerung für die Sekundärluftversorgung moderner Öfen und Heizeinsätze an. Dabei werden die Verbrennungsdaten bzgl. der Ablufttemperatur, bezogen auf den gewollten Heiz-Temperaturbereich ermittelt und gesteuert. Als Begründung für den Sinn solch einer Steuerung wird angeführt, dass der Holz-Abbrand damit optimiert wird und die Verbrennung bis zu deren Ende sauber und anhaltend abläuft. Für sinnvolle Innovationen bin ich immer aufgeschlossen! Nun ist es jedoch so, dass es für die optimale Verbrennung von Holz in einem Ofen nur einer einzigen Einstellung bedarf. Es ist unnötig, den Ofen während der Heizphase ständig nachzuregulieren, weil für die optimale Verbrennung nur eine Stellung notwendig ist. Stufenlos verstellen kann ich den Luftschieber eines jeden Ofens nur, um die optimale Einstellung in Abhängigkeit von Zuglänge und Zugdurchmesser des eigenen Schornsteins zu gewährleisten. Somit kann ich jeden Ofen an jeden Schornstein anschließen und immer ist die optimale Verbrennung sichergestellt.

Einen gewissen Sinn ergibt eine solche Steuerung beim Betrieb eines gemauerten Grundofens, oder bei einem Kachelofen mit keramischen Heizzügen. Wenn der Abbrand beendet ist, schaltet die Abbrandsteuerung die Luftzufuhr ab, um das Auskühlen der durch die Verbrennung beheizten keramischen Bauteile zu verlangsamen. Also nur die Bauteile, die von der Verbrennung, bzw. dem Abgas berührt werden. Kachelöfen mit einem metallischen Nachheizkasten und Kaminöfen sowieso, profitieren hiervon nicht.

Funktionsfähige elektronische Abbrandsteuerungen sind teuer, weshalb man genau überlegen sollte, ob deren Verwendung für den eigenen Bedarf einen Sinn ergibt.