Kaminofen Funktionsweise

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Funktionsweise des Kaminofens

Kaminofen © Lilli, stock.adobe.com
Kaminofen © Lilli, stock.adobe.com

Der Kaminofen generiert die abgegebene Wärmeenergie sowohl über Strahlungs- als auch über Konvektionswärme. Er arbeitet somit wie eine Kombination aus Kachelofen, der ausschließlich Strahlungswärme und Kamin, der nur Konvektionswärme bereitstellt. Je nach Ausführung und Wärmedurchgang des Ummantelungsmaterials weisen Kaminöfen eine Energieeffizienz von 50 bis 80 Prozent auf.

Im Gegensatz dazu: Der offene Kamin wartet lediglich mit einer Effizienz von 15 Prozent auf. Auch die Brenntemperatur spielt eine gewichtige Rolle für die Art der Wärmeabgabe. Je höher die Temperatur, desto höher steigt der Strahlungswärmeanteil gegenüber dem Konvektionswärmeanteil.

Aufbau eines Kaminofens

Kaminöfen gibt es in unzähligen Varianten. Gefertigt werden sie zumeist aus Gusseisen oder Stahlblech, dessen Brennraum mit wärmespeicherndem Schamottstein ausgekleidet und mit einem feuerfesten Sichtfenster versehen ist. Durch das Verbrennen von geeignetem Brennmaterial innerhalb der Brennkammer generiert der Kaminofen Wärme und eignet sich zur Raumbeheizung. Hierzu wird Verbrennungsluft kontrolliert zugeführt.

Aufbau eines Kaminofen
Aufbau eines Kaminofen

Über einen Regler wird die Raumluft dabei angesaugt und durch einen Kanal im Brennraum vorbeigeführt. Hierdurch kann sich die Luft erhitzen und wird über die Lüftungsschlitze als Konvektionswärme wieder an den Wohnraum abgegeben. Die Abgase, die bei der Verbrennung entstehen, werden über das Ofenrohr in den Schornstein geleitet. Die festen Verbrennungsrückstände fallen durch ein sog. Rüttelrost in die Ascheschublade und können dann manuell entsorgt werden.

Um eine möglichst hohe Effizienz zu erreichen und die Wärmeausbeute zu steigern, kann der Stahlmantel des Kaminofens zusätzlich mit wärmespeichernden Materialien verkleidet werden. So kann auch nach dem Erlöschen der Flamme die gespeicherte Wärme in Form von Strahlungswärme genutzt werden.

Die Luftführung durch den Kamin ist auf maximale Wärmeausbeute ausgelegt
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Konvektionswärme

Unter Konvektion versteht man das Mitführen und Verteilen von Energie durch Strömung. Im Falle des Kaminofens also die durch den Ofen angewärmte Raumluft. Kaminöfen sind hierzu mit einem Hohlraum zwischen Außenwand und Feuerraum versehen. Im unteren Bereich des Kaminofens tritt die kalte Raumluft ein und erwärmt sich beim Aufsteigen an den heißen Wänden des Ofens, sodass sie nun im oberen Bereich des Kaminofens durch entsprechende Schlitze in Form von Konvektionsluft wieder austreten und sich im Raum verteilen kann.

Konvektionswärme ist überall dort besonders gut geeignet, wo eine Warmluftzirkulation erwünscht ist. Beispielsweise dort, wo Möbelstücke Strahlungswärme abhalten würde. Allerdings benötigt Konvektionswärme etwas länger als Strahlungswärme, um einen Raum auf Temperatur zu bringen, da sich die warme Luft zunächst unter der Decke sammelt. Ein Decken-Ventilator kann hier Abhilfe schaffen und bei der Verteilung der warmen Deckenluft in den übrigen Raum helfen. Konvektionswärme ist auch die typische Wärme bei Heizungsradiatoren. Ein Nachteil hierbei ist unter anderem, dass durch die Luftbewegung Staub aufgewirbelt wird.

Der Kaminofen wärmt durch Strahlung und Konvektion
Der Kaminofen wärmt durch Strahlung und Konvektion

Strahlungswärme

Unter Strahlungswärme, bzw. thermischer Strahlung versteht man dagegen Wärme in Form von Lichtwellen. Eine Luftzirkulation ist für die Verteilung der Strahlungswärme nicht nötig, denn die Strahlen bewegen sich auch in luftleeren Räumen. Allerdings nur so weit, wie sie auf ein Material treffen, von dem sie absorbiert werden, etwa Wände oder Möbelstücke, welche dann von den Strahlen erwärmt werden. Strahlungswärme durchdringt die Luft dabei verlustfrei, sie heizt sie also nicht auf, sondern gibt die Wärme gezielt dort ab, wo sie auf feste Körper stößt.

Vom menschlichen Organismus wird Strahlungswärme als besonders angenehm empfunden. Das Temperaturempfinden ist bei Strahlungswärme zudem deutlich höher, als die Lufttemperatur tatsächlich anzeigt. Ein Effekt, der besonders an sonnigen Wintertagen zum Vorschein kommt: Trotz kalter Lufttemperaturen fühlen sich die Sonnenstrahlen auf der Haut angenehm warm an. Besonders gut geeignet ist die Strahlungswärme daher für Räume mit hohen Decken oder schlechter Isolation, denn sie bringt schnell Wärme dort, wo sie gewünscht wird.

Strahlungswärme entsteht etwa auch bei Infrarotstrahlern oder in der Massivholz-Sauna und gilt als gesünder als Konvektionswärme.

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