Titel: Ueber Regulirung der Ofenhitze; von Prof. Dr. H. Meidinger.
Fundstelle: Band 188, Jahrgang 1868, Nr. XV., S. 34
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XV. Ueber Regulirung der Ofenhitze; von Prof. Dr. H. Meidinger. Aus der badischen Gewerbezeitung für Haus und Familie, 1868, Nr. 1. Mit Abbildungen. Meidinger, über Regulirung der Ofenhitze. Das Körperbehagen, wie die Brennstoff-Oekonomie machen es zur Pflicht, die Temperatur in unseren Stuben während der kalten Jahreszeit nie über eine gewisse Höhe wachsen zu lassen. Wenn eine Wärme von 15° R. in Kopfhöhe im Allgemeinen als vollständig genügend und unserem Wohlbefinden am meisten zusagend anzusehen ist, so sollte doch selbst an den kältesten Wintertagen, wo die Temperatur an dem Boden gewöhnlich um vieles niedriger bleibt, die Grenze von 17° R. nie überschritten werden. Die Herstellung einer gleichmäßigen Temperatur vermittelst des Ofens besitzt ihre eigenen Schwierigkeiten. Der eiserne Ofen ist jederzeit der unmittelbare Dolmetsch der Beschaffenheit des Feuers; je nachdem das letztere in seiner Stärke wechselt, nimmt die Hitze des Ofens zu oder ab und dem entsprechend auch die Lufttemperatur. Der thönerne Ofen wirkt durch seine Masse und sein geringes Wärmeleitungsvermögen zwar sehr ausgleichend; er besitzt aber den Mißstand, daß er oft bei sehr strenger Kälte nicht genügend wärmt und daß er bei mildem Wetter, wenn er einmal in hohe Hitze gekommen ist, leicht auf längere Zeit zu heiß macht und eine Abhülfe nur durch wiederholtes Oeffnen von Fenstern oder Thüren getroffen werden kann. Regulirung der Ofenhitze bedeutet am Ende immer so viel als Regulirung des Feuers, welche besondere Gattung von Oefen man auch verwenden möge. Regulirung des Feuers heißt aber nichts anderes als Regulirung der Verbrennung. Die Verbrennung, d. h. die unter starker Hitzeentwickelung von Statten gehende Verbindung von Luft mit dem Brennstoff, hängt ab von der Menge der in den Herd einströmenden Luft, von der Größe des Zuges. Die Frage, wie ist die Ofenhitze zu reguliren, läuft also in letzter Linie darauf hinaus: wie ist der Zug in unsern Oefen, soweit derselbe seine Richtung durch den Brennstoff nimmt, zu reguliren. Die Praxis, d. h. die Einrichtung unserer Oefen gibt vier Mittel an die Hand, die sich häufig vereint anwenden lassen, um die Stärke des Zuges abzuändern. Das erste, einfachste und natürlichste Mittel besteht darin, die Luft vom Eintritt in den Ofen überhaupt abzuhalten; die Anwendung desselben bedingt einen sorgfältigen Verschluß von Feuerthür und Aschenkasten, um die Einlaßöffnung für die Luft auf jedes gewünschte Maaß verringern zu können. Die Erfahrung zeigt jedoch, daß unsere Oefen in dieser Hinsicht durchweg sehr mangelhaft ausgeführt sind; es bleiben überall weite Spalten für überreichen Eintritt der Luft auch bei vollständigem Andrücken der Thüren, so daß eine Regulirung der Verbrennung auf diesem Wege bei stark ziehenden Kaminen nur innerhalb geringer Grenzen gelingt. Aus diesem Grund wendet man das fragliche Mittel nur selten an; gleichwohl dürfte es fast immer empfehlenswerth seyn, die unteren Thüren ganz geschlossen zu halten, um den gewöhnlich zu starken Zug hierdurch etwas zu mäßigen. Das zweite und fast allgemein vorgefundene Mittel, den Zug zu reguliren, ist die Rohrklappe. Dieselbe sucht oben vor der Ausmündung der heißen Verbrennungsgase in den Kamin zu erreichen, was unten vor dem Eintritt der Luft in den Ofen versäumt wurde. Da die Klappe nie einen vollkommenen Anschluß an die Rohrwandung erhalten kann, so würde sie kaum eine bessere Zugregulirung ermöglichen, als ein mäßig gut schließbarer Aschenkasten oder Feuerthüre, wenn nicht durch den sich bald an das Rohr anlegenden Ruß eine gute Dichtung hergestellt würde, welche unter Umständen beim Zustellen der Klappe den Durchzug der Verbrennungsgase vollständig unterbrechen kann. In einem solchen Falle liegt jedoch, so lange noch glühende Kohlen in dem Ofen sind, die Möglichkeit nahe, daß die giftigen Gase nunmehr durch Undichtheiten der Ofenwände in die Stube eindringen und auf die Inwohner derselben gesundheitlich nachtheilig, selbst tödtlich einwirken. Die Anwendung einer Ofenrohrklappe hat deßhalb unter allen Umständen etwas Bedenkliches. Schneidet man ein Segment derselben aus, um bei vollkommenem Zustellen immer einen Durchpaß für die Luft zu lassen, so kann sie durchaus nicht besser wirken, als der gewöhnliche mangelhafte Verschluß der Thüren am Feuerherd. — Zuweilen kann eine gut schließende Rohrklappe jedoch auch gewisse Uebelstände bekämpfen. Wenn Oefen aus verschiedenen Stockwerken in denselben Kamin einmünden, so ereignet es sich nicht selten, namentlich bei steigender Temperatur der äußeren Luft, daß beim Anmachen des Feuers in einem Stockwerk der Rauch aus dem Kamin in eine der darunter oder darüber befindlichen Stuben dringt. Bei geschlossener Rohrklappe ist dieß unmöglich. Das dritte Mittel der Zugregulirung läßt sich nur bei aschenreichen Brennstoffen, namentlich Steinkohlen, und bei Vorhandenseyn eines etwas in Form eines Schachtes vertieften Feuerherdes mit Rost anwenden. Es beruht darin, daß man eine hohe Brennstoffschicht führt und die übergroßen Luftpässe darin außerdem mit Asche zudeckt; bei Heizung mit Steinkohlengries kann letzterer selbst als Deckmittel dienen. Bei einiger Uebung ist man auf diese Weise im Stande auf viele Stunden eine gleichmäßige Verbrennung in dem Ofen zu erzielen, ohne daß man sich weiter mit dem Feuer zu beschäftigen braucht. — Der oft überstarke Zug in unseren Oefen mäßigt sich übrigens im Laufe eines Tages auch bei gewöhnlichem Heizverfahren schon von selbst, indem die sich bildende Asche die Rostfugen zudeckt; will man die Verbrennung verstärken, so müssen deßhalb die Fugen von unten mittelst des Schürhakens gereinigt werden. Im Allgemeinen sind die Roste unserer Oefen zu groß, der Feuerraum zur Aufnahme des Brennstoffes jedoch zu klein. Das vierte Mittel, die Verbrennung zu reguliren, beruht darin, daß man die Feuerthür mehr oder weniger öffnet; dasselbe erweist sich namentlich bei Steinkohlenfeuerung mit Schacht von Erfolg; doch läßt es sich auch bis zu einem gewissen Grad bei stach liegendem Rost und bei Holzbrand ohne Rost anwenden. Durch die geöffnete Feuerthür dringt nämlich die Luft in großen Massen in den Ofen ein, daß einmal der Zug durch den Brennstoff hindurch in hohem Grade vermindert und dann auch eine beträchtliche Abkühlung der Feuergase bewirkt wird, so daß diese nur noch verhältnißmäßig wenig Wärme an den Ofen abgeben können. Dieses Mittel besitzt den Mißstand, daß es äußerst unökonomisch ist, indem die von dem Brennstoff entwickelte Wärme zu einem nur geringen Grade ausgenutzt wird. Um der öfter wiederholten Regulirung des Feuers im Laufe eines Tages durch eines der besprochenen Mittel überhoben zu seyn, versuchte man zu wiederholten Malen automatisch wirkende Selbstregulatoren herzustellen. Es sind im Laufe der Zeit drei verschiedene Systeme bekannt geworden. Das eine, von Geh. Rath Eisenlohr in Carlsruhe, suchte den Zufluß der Luft durch den Rost in den Brennstoff vermittelst einer Klappe zu reguliren, welche den Luftcanal mehr oder weniger schloß, je nachdem eine Verbindung von aus zwei verschiedenen Metallen hergestellten Schienen durch die Ofenhitze gespannt und gebogen wurde. Bei dem zweiten System, von Ingenieur Asmus aus Gießen, sollte der Druck der in das Feuer strömenden Luft, welcher von dem der Temperatur der abziehenden Verbrennungsgase entsprechenden Zug abhängig ist, eine leichte bewegliche Ventilscheibe vor das Luftloch antreiben und dadurch dieses in angemessener Weise öffnen oder schließen. Das dritte System endlich, von Bender und Teller in Offenbach, will durch veränderliche Einführung von kalter Luft oberhalb des Feuers, welche durch einen Rosettenschieber bewirkt wird, der seine Bewegung von einer durch die Ofenhitze ausgedehnten Spiralfeder empfängt, die Temperatur reguliren. Bei näherer Betrachtung muß es sehr zweifelhaft erscheinen, ob diese Vorrichtungen den beabsichtigten Zweck zu erreichen im Stande sind. Der Wärmeabgabe eines Ofens entspricht weder in gleichem Querschnitt rings herumgenommen, noch in gegebener Höhe jederzeit eine bestimmte Temperatur; man sieht einen Ofen oft einseitig glühen, und bei Flammfeuer (Holz, Torf oder Steinkohlen im ersten Stadium der Verbrennung) kommt der Ofen mehr seiner ganzen Höhe nach in gleichmäßige Hitze, während bei Kohksfeuer vorzugsweise der Feuerherd lebhaft heiß wird. Der erste und dritte der obigen Apparate, die durch die Ofenhitze selbst in Thätigkeit kommen, werden deßhalb schwerlich dauernd richtig reguliren können. Hinsichtlich des zweiten Apparates ist aber zu bemerken, daß je nachdem der Brennstoff den Rost mehr oder weniger vollständig bedeckt und verschieden hoch darauf liegt, die Verbrennung und Zugverhältnisse sich ganz verschiedenartig gestalten, so daß die Stärke des Zuges und der auf die Ventilscheibe stattfindende äußere Luftdruck durchaus nicht gleichbleibende Beziehungen zu der Ofenhitze darstellen können. — Hierzu kommt endlich noch als wichtigster Punkt, daß die Stuben im Laufe eines Tages immer geringere Mengen Wärme bedürfen, um ihre Temperatur auf gleicher Höhe zu erhalten, während die genannten Regulatoren darauf begründet sind, daß durch den Ofen der Wärmeverlust der Stube immer in gleichen Beträgen erfetzt werde. Beispielsweise bedurfte eine Stube von 1300 Quadratfuß Fläche (3000 Kubikfuß Rauminhalt) in den beiden ersten Morgenstunden die Wärme von je 3 Pfd. Steinkohle, um ihre Temperatur 10 Grad über Anfang zu steigern. Nach mehreren Stunden waren bloß 2 Pfund Kohle erforderlich, nach 12 Stunden nicht einmal ganz 1 Pfund per Stunde, um die erreichte Temperatur aufrecht zu erhalten. In der ersten Zeit müssen eben große Mengen Wärme aufgewendet werden, um die kalten Wände aufzuwärmen; haben dieselben einmal bis in eine gewisse Tiefe die Temperatur der Stube angenommen, so braucht für die Folge verhältnißmäßig nur noch wenig Wärme nachgeliefert zu werden; die Verluste finden jetzt vorzugsweise an Fenstern und Thüren statt. Entwickelte der Ofen aus die Dauer stets gleiche Hitze, so würde die Temperatur der Stube sich immer mehr erheben, Abends also vielleicht um den Betrag von 20 Grad gestiegen seyn, während sie Morgens bloß um 10° wuchs. Aus diesen Erfahrungen müssen wir den Schluß ziehen, daß die automatischen Selbstregulatoren der Ofenhitze nie im Stande seyn können, die Temperatur in einer Stube auf einer gewünschten gleichmäßigen Höhe zu erhalten; sie lassen sich nur als Spielereien ansehen, die in ihrer Betriebssetzung mehr Umstände verursachen, als die Regulirung der Hitze durch eines der bekannten Mittel; sie sind deßhalb durchaus verwerflich. Als eine wichtige Wirkung des Ofens wird allgemein hervorgehoben, daß er die Ventilation in den geschlossenen Wohnräumen befördert, indem er unausgesetzt große Mengen verdorbener Luft in den Kamin hineinsendet, welche durch von außen zuströmende frische Luft ersetzt werden müssen. Viele halten es deßhalb für keinen Fehler, wenn die Theile eines Ofens nicht sorgfältig zusammengefügt sind, da dann die Stubenluft nur um so massenhafter einströmen und in den Kamin entweichen könne; auch erscheint ihnen darum die Regulirung der Ofenhitze durch Oeffnen der Feuerthür am allerzweckmäßigsten. Die Ventilation ist in diesen Fällen allerdings vortrefflich, der Aufwand an Brennstoff aber auch sehr bedeutend, indem die in den Ofen ziehende Stubenluft eine Abkühlung der Feuergase bewirkt, wodurch letztere nur einen geringen Grad ihrer Wärme an den Ofen abgeben können. Ich habe schon früher darauf aufmerksam gemacht, daß eine vorzügliche Ventilation ohne vergrößerten Brennstoffaufwand sich dadurch erzielen lasse, daß man am Boden oder unter der Decke der Stube Oeffnungen in den Kamin herstellt, welche durch Schieber oder Thüren mehr oder weniger zu schließen sind; die Unkosten sind verhältnißmäßig gering, mit 2 bis 3 Gulden läßt sich das Ganze bestreiten. Ist der Kamin ein russischer, so wird beim Oeffnen des Thürchens zugleich der Zug durch den Ofen beträchtlich vermindert und auf diese Weise auch die Verbrennung gemäßigt und die Hitze regulirt. Textabbildung Bd. 188, S. 39 Noch vortheilhafter hinsichtlich der Regulirung der Verbrennung und nicht minder wirksam betreffs der Ventilation erweist sich nachstehende Einrichtung, welche wir diesen Winter in Anwendung gebracht haben. Sie kommt im Princip auf die stellbare Kaminöffnung hinaus; sie besitzt jedoch noch den Vorzug, sich für wenige Kreuzer überall herstellen zu lassen. Fig. 1 gibt eine Abbildung. Dieselbe stellt das Ofenrohr dar; a die Einströmung der Verbrennungsgase aus dem Ofen, b deren Ausströmung in den Kamin, e die gewöhnliche Rohrklappe. Das Rauchrohr setzt sich unterhalb seiner Verbindung mit dem Ofen ein Stückchen fort und besitzt links bei c einen kleinen offenen Ansatz. Bei d befindet sich eine Klappe; ist dieselbe, wie in der Figur, geöffnet, so kann die Stubenluft ungehindert bei c in das Rohr einströmen. Ist die Klappe geschlossen, so unterscheidet sich das Rohr in seiner Wirkung durchaus nicht von der üblichen Einrichtung desselben; es kann nunmehr bloß noch auf dem Weg durch den Ofen Luft in das Rohr einziehen. Beim Feueranmachen befindet sich die Klappe immer in letzterer Stellung; überhaupt so lange als die Temperatur der Stube ihre angemessene Höhe nicht überschritten hat. Macht jedoch der Ofen zu heiß, so öffnet man nunmehr die Klappe d vollständig; die Luft strömt jetzt massenhaft durch die Oeffnung c in das Rauchrohr ein, und indem sie das Rauchrohr größtentheils ausfüllt, hindert sie die Verbrennungsgase in dasselbe einzuziehen, der Zug durch das Feuer und den Ofen wird geschwächt, die Hitze nimmt ab. Man hat es nun in seiner Gewalt, durch eine mittlere Stellung der Klappe d die Ofenhitze innerhalb sehr weiter Grenzen zu reguliren. Die Klappe d erweist sich in dieser Beziehung ganz gerade so wirksam wie die gewöhnliche Klappe bei e. Jedoch hinsichtlich der Ventilation zeigt sich ein außerordentlicher Unterschied; je mehr man durch Schließen der oberen Klappe e die Ofenhitze mildert, um so weniger verdorbene Luft wird aus der Stube geführt; umgekehrt je mehr man die untere Klappe öffnet, um so energischer wird die Ventilation und die Stubenluft erneuert. Bei Anwendung eines weiten Steigkamines ist die Regulirung der Hitze vermittelst der unteren Klappe d gewöhnlich für alle Fälle ausreichend; bei einem stark ziehenden russischen Kamin wird jedoch zuweilen die Hitze bei vollständigem Oeffnen von d nicht genügend gemäßigt, indem dann doch der Theil des Zuges, welcher durch das Feuer und den Ofen geht, noch zu stark bleibt. In diesem Falle kann es von Nutzen seyn, eine zweite gewöhnliche Klappe e in Thätigkeit zu setzen; indem man diese etwas zustellt, während d ganz geöffnet bleibt, ist man im Stande, den Zug auf jeden gewünschten Grad zu schwächen. Vollständig dürfte jedoch e nie geschlossen werden, indem sonst unfehlbar die Verbrennungsgase in die Stube ziehen würden. Das Rauchrohr könnte unterhalb der Klappe d ganz offen auslaufen; die seitliche Einströmungsöffnung c ist nur zu dem Zweck angebracht, damit aus dem Rohr etwa niederfallender Ruß unten sich sammeln kann und nicht in die Stube gelangt. Es ist zweckmäßig, das Rohrstück unterhalb der Klappe d getrennt für sich, zum Hineinschieben in den oberen Theil herzustellen, um die Luftöffnung c nach einer gewünschten Richtung drehen zu können; würde sie unmittelbar vor die Wand zu stehen kommen, so würde die Luft nicht reichlich genug einströmen. Textabbildung Bd. 188, S. 40 Das Rauchrohr eines Ofens wird häufig selbst sehr heiß und vergrößert dadurch die Heizfläche eines Ofens. Bei Ingangsetzung der ebenbeschriebenen Regulirklappe vermindert sich diese Wirkung, da die einströmende Luft die Verbrennungsgase abkühlt. Hat jedoch das Rohr Die in Fig. 2 verzeichnete umgebogene Form, welche sich bei Einmündung in einen russischen Kamin anwenden läßt und bei uns häufig vorgefunden wird, so läßt sich die Heizwirkung des Rohres vollständig ausnutzen, indem man die Regulirklappe gerade vor der Einmündung in den Kamin anbringt. Bei f kommt das Rohr aus dem Ofen, bei g geht es in den Kamin; die Figur zeigt deutlich, in welcher Weise der Regulator gelegt ist; k ist die Klappe, h ist die Einströmungsöffnung für die Luft. Eine zweite gewöhnliche Klappe befindet sich bei l und wird in Thätigkeit gesetzt, wenn der Zug bei völlig geöffneter Klappe h noch zu stark ist. Der Nutzen der beschriebenen Regulirvorrichtung in gesundheitlicher wie ökonomischer Beziehung, mit besonderer Rücksicht auf ihre einfache Bedienung und leichte billige Herstellung, erscheint so bedeutend, daß sie zu allgemeiner Anwendung empfohlen werden kann und in Zukunft an keinem Ofen mehr fehlen sollte.