Wasserführenden Kaminofen bauen: Anleitung und Materialcheckliste

in Design & Architektur Mai 6, 2012 0

Ein Teil der Wärme wird nicht in den Raum abgestrahlt, sondern mit einem Wärmetauscher an den Wasserkreislauf abgegeben und in den Pufferspeicher eingespeist. Im oder am Ofen lässt sich effektiv und effizient Wasser erhitzen. Mit handwerklichem Geschick ist ein wasserführender Kaminofen in jeder Form, von der Ofenbank bis zum großen Kachelofen oder umweltfreundlichen Ofen herzustellen. Ein wasserführender Kaminofen mit einer Gesamtleistung von 10 kW, einer wasserseitigen Leistung von 5 kW und einem beheizbaren Volumen von 225 m³ sind mit einem Rauchrohranschluss von 150 mm durchaus möglich. Die Materialcheckliste beweist, dass ein maßgefertigter wasserführender Kaminofen keine Raketentechnologie erfordert!

wasserführender Kaminofen: Was wird benötigt?

  • Kupferrohr mit 22 mm Durchmesser
  • 18mm-Innenbögen und -winkel
  • Zollstock, Schneideinstrument, Acytelen, Sauerstoff, großer Schraubstock
  • kurze Kanthölzer, schwerer Hammer
  • Temperaturfühler, z.B. PT 1000
  • 3/4 Zoll-Anschlüsse, Flexschlauch
  • Steuer- und Regeltechnik
  • Steinwolle, Solarkautschuk oder ARMAFLEX
  • Stahlblech zum Schutz des Wärmetauschers vor Flamme und Abgas
  • Mauerwerkzeug, u.a. Eimer und Wasserwaage
  • Ziegelsteine, Schamott, Mörtel

 

wasserführenden Kaminofen bauen: So wird's gemacht!

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Entwurf

  1. Ein wasserführender Kaminofen ist nach häuslichen Erfordernissen und gemäß der eigenen Fertigkeiten mit Bedacht zu entwerfen. Der Entwurf ist im Bewusstsein dessen zu gestalten, dass ein wasserführender Kaminofen durch schlechte Konstruktion, Ausführung oder Wartung fatal sein kann. Tragödien um Abgase und Wasserdampf führten bereits 1872 zu freiwilligen Gründung des family: sans-serif“>Vereins zur Überwachung der Dampfkessel in den Kreisen Elberfeld und Barmenfamily: sans-serif“> (DÜF), dem Vorgänger des welltweit anerkannten TÜV. Zu Ihrer Sicherheit sollte ein wasserführender Kaminofen den Normen für Feuerstätten für Festbrennstoffe DIN EN 13229, DIN EN 14785, DIN EN 12809, DIN EN 15250, DIN EN 15544, E DIN 18842, DIN EN 15281 und DIN 4734 genügen.
  2. Ein technischer Grundriss sowie eine technische Ansicht mit Zugzeichnungen sollten angefertigt werden. Eine gute und normgemäße Planung gewährleistet sichere Funktion, möglichst hohen Wirkungsgrad, Schutz des Kamins vor Versottung sowie reduzierte Schadstoffemmission. Ab dem Jahr 2015 betragen die Grenzwerte für Feinstaub (40mg/m³) und CO Gehalt der Rauchgase (1250mg/m³), der Mindest-Wirkungsgrad soll bei 75% liegen. Die Messung erfolgt durch den Schornsteinfegermeister. Die Konstruktion sollte dicht sein, damit es nicht zu Vergiftungen kommt. Wasserrohr und -kessel müssen dem Druck standhalten. Die Konstruktion ist so zu gestalten, dass die Abgase möglichst sauber und bei knapp 200 Grad Celsius durch den Kamin in die Umwelt abgeführt werden.
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Ausführung

  1. Anhand des gelungenen Planes, mit etwas Zeit und Arbeit lässt sich nun der Ofen selber bauen. Wenn Sie einen guten Plan haben, sauber arbeiten und komplexe Teile als Modul installieren, sollte ein wasserführender Kaminofen bald Ihren Haushalt bereichern.
  2. Wir schlagen aus Kostengründen ein Außengewölbe aus Vollziegel vor, wegen der hohen Temperaturen sollte es jedoch mit Schamottmörtel gemauert sein. Auf speziell keramisch abbindenden Schamottmörtel kann verzichtet werden, nicht zuletzt wegen des hohen Preises. Der Innenraum und alle Bereiche, die in direktem Kontakt zum Feuer stehen, sollten mit Schamott und mit Schamottmörtel ausgebaut werden. Dieser dehnt sich weniger aus als Ziegel, gleicht die Temperatur gut aus und speichert die Wärmeenergie besser. Alternativ können jedoch aus Preisgründen Vollziegelsteine mit hoher Rohdichte, das ist ca. 1,8 kg/dm3 Scherbenrohdichte, im Normalformat NF 11,5x24x7,1 cm, die günstiger zu erwerben sind als Schamott, verwendet werden. Wer ganz anders bauen möchte, stellt mit hydraulisch abbindenen Schamottmörtel und 2,2 mm edelstahldratverklammertem Schamott eine Innenkuppel her. Diese wird mit einer zusätzlichen Schicht Mörtel und einer Glasfasermatte stützend „verputzt“.
  3. Für den jeweiligen Ofen ist ein Wärmetauscher aus Kupferrohr auszumessen, zu schneiden, biegen und hartzuöten. An der obersten Stelle der Vorlaufes sollte ein Temperaturfühler angebracht werden, denn dieser wärmste Punkt bestimmt im Betrieb die Ein- bzw. Ausschaltpunkte des Kaminofens. Der fertige Wärmetauscher wird bei ca. 1,5 Bar Druck betrieben. Vorher wird er einer Druckprüfung von 8 Bar unterzogen, indem er eine Stunde an den Wasseranschluss angebunden auf seine Dichtigkeit untersucht wird. Der fertige und geprüfte Wärmetauscher ist auf oder an der Brennkammer mit guter mechanischer und damit thermischer Verbindung zu installieren. Für einen möglichst guten Wärmeübergang zur Wandung wird der Tauscher mit viel Kraft, kurzen Kanthölzer, einem schweren Hammer langsam in den Ofen getrieben. Hier ist guter „Körperkontakt“ zum Ofen gleichbedeutend mit gutem Wärmeübergang. Damit ein wasserführender Kaminofen einen optimalen Wirkungsgrad hat und keine überflüssigen heißen Flächen, an denen sich jemand verbrennen könnte, kann der Tauscher, als „Kühlschlange“ verlegt, überschüssige Energie des Ofens in sich aufnehmen. Ist Ihr wasserführender Kaminofen nun mit dem Tauscher ausgestattet, sollte er nochmals auf Dichtigkeit geprüft werden. Um den dichten Tauscher vor Flamme und Abgas zu schützen und um Pech- und Teerbildung im Brennraum zu verhindern, sollte dieser mit Stahlblech im Abstand von 22mm verblendet bzw. ausgekleidet werden.
  4. Der fertig eingebaute Wärmetauscher wird mittels 3/4 Zoll-Anschlüsse über einen Flexschlauch, der bis 120 Grad Celsius zugelassen ist, an das Heizsystem angeschlossen. Die Anschlüsse werden ebenfalls mit Entlüftern und Temperaturfühlern ausgestattet. Die Temperaturmessungen der Vor- und Rücklauftemperatur trägt wichtige Informationen für die Steuerung zum Einbinden des Wärmetauschers in das Heizungssystem bei. Eine gut funktionierende Steuerung regelt unter anderem Einschaltpunkt, Ausschaltpunkt, Drehzahlregelung der Wasserpumpe, Luftklappensteuerung oder Betrieb eines Saugzuggebläses sowie gegebenenfalls Brennstoffzufuhr. Sie steuert die Verbrennung und ermöglicht einen relativ autnomen Betrieb.
  5. Prinzipiell bietet ein wasserführender Kaminofen eine effizientere Energieausbeute sowie die Möglichkeit Wärme über das Heizungsystem im ganzen Haus zu verteilen. Wer darüber hinaus einen Extra-Nutzen von seinem wasserführenden Kaminofen wünscht, baut sich einen Küchenofen zum Kochen und Backen.

Tipps und Hinweise

  • Halten Sie sich bei der Zubereitung des Mörtels und Betons genau an die Anleitung.
  • Fragen Sie im Zweifel einen guten Fachmann Ihres Vertrauens.
  • Halten Sie sich bei der Installation von Komponenten genau an die Anleitung, unterschätzen Sie insbesonderen nicht deren Gewicht beim ordentlichen Anbringen von Halterungen im Mauerwerk.
Schwierigkeitsgrad:  
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