Was passiert eigentlich genau, wenn Holz verbrennt? Welche Prozesse vollziehen sich im Brennraum? Der Abbrandprozess ist ein chemisch-physikalischer Vorgang bei dem eine Menge interessante Dinge passieren. In diesem Rauchzeichen wollen wir auf die Prozesse leicht verständlich eingehen und Ihnen den Verbrennungsprozess von Holz näher erläutern. Außerdem möchten wir Sie auf die möglichen Gefahren und deren Vermeidung hinweisen.
Der gesamte Prozess vom Holzscheit bis zu Asche vollzieht sich immer in drei großen Phasen, deren Dauer jeweils vom Holz und von den Bedingungen abhängt:
- Trocknung
- Entgasung
- Ausbrand
Gehen wir also davon aus, dass Sie Ihren Kamin anheizen und nun ein kleines Feuer anfängt zu brennen.
Es wird trocken: die erste Phase
Bevor sich das Feuerholz entzündet, muss es zuerst einmal trocknen. Dabei reduziert sich die Holzfeuchte auf ein Minimum, denn das noch im Holz befindliche Wasser verdampft nun bei etwa 100°C. Sobald einem Material Wasser entzogen wird, zieht es sich zusammen. Dies passiert auch mit dem Holz, es schrumpft und durch die Zugkraft entstehen kleine bis größere Risse in der Oberfläche. Diese sorgen wiederum dafür, dass noch mehr Oberfläche auf dem Holz entsteht, die austrocknet und den gesamten Trocknungsvorgang nochmals beschleunigt.
Jetzt wird Energie freigesetzt: die zweite Phase
Wenn wir Holz verbrennen, wollen wir es warm haben. Diese Wärme wird durch Energie erzeugt, die beim Verbrennungsvorgang der flüchtigen Elemente des Holzes entsteht. Die benötigte Wärmeenergie entsteht durch die Verbrennung von Gasen.
Die Verbrennungsgase entstehen dann, wenn das Holz ausreichend getrocknet ist und es bei Temperaturen bis zu 300°C verbrannt wird. In dieser Phase des Holzabbrandes sehen Sie dann im Kaminofen oder dem offenen Kamin gelbe und lange Flammen aus dem Holz schlagen.
Nach dieser Phase sind etwa vier Fünftel des Holzes verbrannt.
Jetzt wird es heiß: die dritte Phase
Nachdem jetzt nahezu alle Gase verbrannt sind, ist aus unserem Feuerholz inzwischen Holzkohle geworden und eine schöne Glut lodert im Kamin. Dabei werden Spitzentemperaturen von bis zu 800°C erreicht. Dieser Prozess macht sich auch am Flammenbild bemerkbar. Denn Sie sehen dann nur noch sehr kurze und nahezu transparente kleine Flammen.
Mehrere Prozesse parallel in einem Feuerraum
Wir haben Ihnen gerade beschrieben, was in einem Holzscheit abläuft, wenn er verbrennt. Da meist mit mehreren Holzstücken geheizt wird, laufen die drei skizzierten Phasen des Holzabbrandes parallel in unterschiedlichen Holzstücken ab.
Der Holzabbrand noch einmal chemisch betrachtet
Holz besteht aus den chemischen Elemente Wasser- und Kohlenstoff. Beide Elemente sind brennbar. Sobald Holz verbrannt wird, werden Wasser (H2O als Wasserdampf) sowie Kohlendioxid (CO2) freigesetzt.
Daneben können in der Regel auch Verbrennungsrückstände wie Ruß oder Teer entstehen, die sich im Schornstein ablagern.
Grundsätzlich gilt: je höher die Abgastemperatur, desto niedriger sind die bei der Verbrennung freigesetzten Stoffe außer Wasserdampf und Kohlendioxid.
Durch einen mangelhaften Abbrand und einer zu niedrigen Abgastemperatur können sich zu den bereits erwähnten Gasen noch andere gesellen wie z. B. das giftige und unsichtbare Kohlenmonoxid (CO), Formaldehyd oder Phenolen.
Wir empfehlen bei der Inbetriebnahme eines Kaminofens zur Sicherheit immer auch einen CO-Melder zu installieren.
Sie haben es in der Hand: Tipps für den optimalen Abbrand
- Wer auf einen sauberen Abbrand setzen möchte, sollte zunächst darauf achten, nur ausreichend getrocknetes Holz zu verwenden. Je trockener das Holz, desto besser.
- Die Anheizphase sollte so kurz wie möglich sein, damit der Ofen schnellstmöglich hohe Temperaturen erreicht und alle Gase sauber verbrannt werden. Kleine Hölzer zum Anfeuern oder leistungsfähige Anzündhölzer leisten hier gute Dienste.
- Achten Sie auf eine ausreichende Luftzufuhr. Nur bei ausreichendem Sauerstoff kann der Abbrand gleichmäßig und schnell erfolgen. Ein zu frühes Drosseln des Feuers kann zu einem unerwünschten Schwelbrand führen, der eine verstärkte Freisetzung von unverbrannten Gasen zur Folge hat. Sie nutzen dadurch nicht nur weniger Energie, sondern belasten die Umwelt zusätzlich. Darüber hinaus setzen sich verstärkt Ruß und Teer im Schornstein ab.
- Setzen Sie die Drosselung auch während der dritten Phase des Abbrands mit Maß ein. Denn wenn die glühende Holzkohle zu wenig Sauerstoff erhält, wird Kohlenmonoxid freigesetzt!
- Passen Sie die nachgelegte Holzmenge immer nur dem tatsächlichen Bedarf an.
- Wenn Sie eine separate Verbrennungsluftzufuhr verwenden, sollten Sie diese an die einzelnen Phasen des Abbrands anpassen. (z.B. mehr Luftzufuhr in der ersten Phase)
- Verwenden Sie nur Kamine und Öfen, die für die Holzverbrennung geeignet sind (keine Kohleöfen o.ä.)
Haben Sie Fragen zum Abbrand? Wollen Sie mehr darüber wissen, welche Leistung Ihr Kaminofen benötigt? Dann schreiben Sie doch einen Kommentar zu diesem Blogbeitrag!