Die Digitalisierung hilft, umweltschädliche Abgase bei der Scheitholzverbrennung zu reduzieren.

Ofen
Der umweltschonendste Abbrand wird von der IT des Ofens überwacht. Foto: HASE

Ein Kaminofen-Feuer so sauber abbrennen zu lassen, dass kaum Emissionen entstehen und die gestiegenen Ansprüche an Umweltverträglich erfüllt werden – das ist gar nicht so leicht. Wer händisch nachlegt und steuert, vergisst oft, die optimalen Brenntemperaturen zu beachten. Hier könnte digitale Technik Abhilfe schaffen, dachten sich der Kaminofenherstellers Hase aus Trier (D) und das Fraunhofer Institut für Bauphysik. Sie bastelten so lange an einer Lösung, bis der Ofen nun in Serie gehen kann.

Die Software und die Lüftungsklappen
Der Schlüssel des Erfolgs liegt darin, dem Feuer auf Basis einer intelligenten Software und automatisierten Lüftungsklappen in jeder Ver-brennungsphase die idealen Bedingungen zu geben. 

Die Ausgangslage:
Für eine saubere und effiziente Verbrennung in einem Kaminofen sind neben der Qualität des Kaminofens, des Schornsteins und des Brennstoffs zwei Faktoren besonders relevant: die korrekte Sauerstoffzufuhr und die Höhe der Temperatur im Feuerraum.

Die Idee:
Die gefinkelte iQ Technologie des Kaminofenherstellers Hase und des Fraunhofer Institut für Bauphysik regelt mit Hilfe einer intelligenten Software, eines Sensors im Brennraums und auto-matisierter Sauerstoffzufuhr beides und sorgt so dafür, dass sich die Emissionen extrem reduzie-ren.

HASE D Funktionsgrafik iQ Kaminofen

So funktioniert die Technik:
Die iQ Technologie analysiert über einen Sensor sekundengenau die Temperatur im Brennraum. Ein Mikrocontroller wertet die Daten aus und regelt über vollautomatisierte Lüftungsklappen die verschiedenen Luftströme im Ofen. Das ausgeklügelte Zusammenspiel von Scheiben-, Rost- und Rückwandluft versorgt das Feuer bedarfsgerecht mit Sauerstoff. Während des Anzündevor-gangs wird beispielsweise mehr Luft gebraucht als in der Glutphase nach dem Abbrand.

Von Hand wären 200 Vorgänge notwendig
Die Luftschieber werden dazu über Stellmotoren automatisch weiter geöffnet oder gedrosselt – von Hand wären über 200 Einstellungen pro Abbrand nötig, um die Präzision der Technik nachzuah-men.

Um ein sauberes Feuer zu entfachen, ist eine schnelle Anheizphase entscheidend.
Je schneller die Temperatur beim Anheizen im Feuerraum steigt, desto weniger Emissionen entstehen. Die iQ Technologie regelt die Luftklappen, so dass exakt die richtige Menge Sauerstoff in den Brennraum strömt, um das Holz schnell zu entzünden und gleichzeitig eine schöne Flamme entstehen zu lassen. Das Feuer kann sich zügig entfachen. Die Temperatur steigt schnell an. Die Phase, in der die meisten Emissionen entstehen, ist extrem kurz.

Die Positionen und Bewegungen der Luftklappen werden automatisch angepasst.
Während des Abbrands werden drei verschiedene Luftströme sekündlich an das Feuer angepasst: die Scheibenluft, die Rückwandluft und die Rostluft. Die Scheibenluft wird über Seitenkanäle vorgewärmt, entlang der Scheibe in den Feuerraum eingeblasen und versorgt so den Ofen optimal mit Sauerstoff.

500 bis 600 °C
Ein Teil der Scheibenluft strömt zudem in das Glutbett und sorgt für das Ausgasen des Holzes, wobei Abbrand-Temperaturen von 500 bis 600 °C erreicht werden. Nur bei diesen Temperaturen kann der übrige Teil der Scheibenluft, die über das Glutbett in den Feuerraum strömt, die Holzgase verbrennen. Sollten noch nicht alle Holzgase verbrannt worden sein, wird in der Mitte des Feuerraums von den Seiten zusätzlich Rückwandluft hinzugeführt. So wird das Verbrennen der Gase zusätzlich optimiert.

Ofen-Nachrichten aufs Handy
Rostluft wird immer dann in den Feuerraum geleitet, wenn ein noch schnelleres Aufheizen nötig ist. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn der Brennstoff nicht optimal gewählt wurde oder der Ofen während des Anzündens noch kalt ist. Scheibenluft und Rostluft regeln die Brenntemperatur. Unterhalb der optimalen Temperatur führt die iQ Technologie kontrolliert Luft-ströme zu. Oberhalb der Optimal-Temperatur werden sie gedrosselt. Wird Holz zu früh oder zu spät nachgelegt, steigt die Schadstoffmenge im Abgas. Per App und im Ofenkörper wird auf die richtige Zeitspanne aufmerksam gemacht.

Die Software lernt:

Die Witterung, geographische Besonderheiten und die Schornstein-Situation werden berücksichtigt.
Die iQ Technologie geht auf geographische Besonderheiten, spezielle Schornstein-Situationen oder aktuelle Witterungsverhältnisse ein, die das Kaminofen-Feuer stören könnten. iQ bemerkt, ob zu viel oder zu feuchter Brennstoff aufgegeben wurde. Die Luftströme werden entsprechend angepasst und über eine App wird sekundengenau Rückmeldung über die Brennqualität des Feuers gegeben.

Die App zum Ofen
Die zugehörige App informiert sekundengenau über die Brennqualität des Ofens. Sie zeigt die Performance des Feuers in Bezug auf das Emissionsverhalten und die Energieeffizienz an. Die App weist auf den perfekten Zeitpunkt zum Holz nachlegen hin, gibt Tipps zum Anfeuern und hält die Bedienungs- und Montageanleitung sowie die Seriennummer des Ofens bereit. Die notwendige Software im Ofen ist in einem Mikrocontroller integriert, der über ein Netzteil mit Strom versorgt wird. Die einfache Bedienung erfolgt über ein Frontpanel, das hinter der Asche-fachklappe angebracht ist.

Emissonsdaten2 im Vergleich iQ Technologie

Die Nachjustierung der intelligenteren SILAQ+-Öfen zeigt die niedrigeren CO-Emissionen. Grafik: HASE

Staubabscheider und Abgasleitung nicht erforderlich
Hase iQ+ ergänzt die iQ Technologie um eine katalytische Technik. Diese Kombination sorgt da-für, dass die strengen Prüfkriterien des Umweltzeichens „Blauer Engel“ konstant in jeder Phase der Verbrennung erfüllt werden. Die gesamte iQ+ Technik steckt bei Hase Kaminöfen im Ofenkörper. Es sind demnach keine zusätzlich zu installierenden Komponenten erforderlich, wie etwa Staubabscheider in der Abgasleitung.

Welche Werte sind vorgescdhrieben?
Wer wissen möchte, welche Grenzwerte für Kaminofen gelten – hier sind sie:

Gerne geben wir Ihnen nähere Auskunft zu den bestehenden Grenzwerten und unseren Prüfergebnissen.
Dazu fügen wir Ihnen den Prüfbericht des Fraunhofer Instituts für Bauphysik bei mit den Messergebnissen unserer Kaminöfen mit iQ+-Technologie.

In Deutschland geltende Grenzwerte der 1. Bundes-Imissionsschutzverordnung:

CO-Gehalt ≤ 1250 mg/Nm³
Feinstaubgehalt ≤ 40 mg/Nm³
OGC ≤ 120 mg/Nm³
NOX ≤ 200 mg/Nm³

Die strengeren Grenzwerte für das Umweltzeichen „Blauer Engel“:

CO <1.500 mg
OGC < 120 mg
CO-Gehalt ≤ 500 mg/Nm³
Feinstaubgehalt ≤ 15 mg/Nm³
OGC ≤ 70 mg/Nm³
NOX ≤ 180 mg/Nm³

In Österreich werden die Grenzwerte in Mega Joul angegeben:

CO ≤ 1100 mg/MJ
NOx ≤ 150 mg/MJ
OGC ≤ 50 mg/MJ
Staub ≤ 35 mg/MJ

HASE Ofen Zertifikat
Die geprüften Werte des HASE-Kaminofenbs sprechen für die intelligente, diigitalen Steuerung des Verbrennungsvorganges.

Website HASE

 

 

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