WÄRMESPEICHERUNG

BEI KAMINÖFEN MIT SPEICHERELEMENTEN

Speicheröfen haben in den letzten Jahren eine Renaissance erlebt. Der Grund sind vor allem die besser gedämmten Häuser, in denen immer weniger Wärmeenergie benötigt wird. Auch wird Wärme, die von Keramik oder Naturstein abgegeben wird, als besonders angenehm empfunden. Irrigerweise vermittelt die eine oder andere Werbung den Eindruck, durch Speichermasse würde der Ofen eine höhere Energieeffizienz erreichen. Dies ist nicht so.
Die Energieeffizienz beschreibt die Energieausbeute, die der Brennraum in der Lage ist, aus dem Brennmaterial in den Raum abzugeben. Ob dies direkt über Strahlung und Konvektion geschieht oder über den Umweg einer Speicherung, ist dabei unerheblich.

REINE STAHLÖFEN

Bei einem Ofen ohne Speicherelemente wird die Feuerwärme direkt und schnell übertragen. Ist das Feuer voll entflammt, überträgt der Ofen die größte Heizleistung. Wird das Feuer´klein und geht zum Glutfeuer über, ist die Heizleistung geringer, da die Speicherfähigkeit des Ofens deutlich reduziert ist. Der Ofen kühlt schnell aus!
Die Wärmeabgabe folgt also der Feuerentwicklung …

  • •bei großem Feuer = große Heizleistung
  • bei kleinem Feuer = geringe Heizleistung.

Die Heizleistungskurve des reinen Stahlofens hat also ihre Höhen und Tiefen!

SPEICHERÖFEN

Werden Kaminöfen mit Kacheln oder Speichersteinen ausgestattet, so richtet sich die Speicherfähigkeit des Ofens nach der Masse und dem spezifischen Gewicht der Speichermaterialien. Üblicherweise sind die Speichermassen bei allen Kaminöfen sehr begrenzt, da das Volumen dieser Öfen eine tonnenschwere Zuladung nicht zulässt.
Der große Vorteil der Speicherfähigkeit eines Kaminofens ist, dass die Speicherelemente die Spitzenwärme aufnehmen, speichern und dann abgeben, wenn das große Feuer in ein kleines, gluthaltendes übergegangen ist. Kaminöfen mit Speicherelementen haben also eine lineare, gleichmäßige Wärmeabgabe = gesünderes Heizen mit Speicheröfen!

WÄRME-WEITERGABE

Mit… bzw. ohne…Speicherelemente!

WÄRMEABGABE ZEITVERZÖGERT

Da Speicherelemente gerade in der Anheizphase viel Wärme aufnehmen, schützen sie so vor Energieverschwendung. Mit dem Nachheizen des Speichers geht nichts verloren. Es entsteht zwar kein „Mehr“ an Wärme, aber die gesamte Wärme, die der Speicher aufnimmt, gibt er zeitverzögert auch wieder ab.
Dabei reagieren unterschiedliche Speichermaterialien durchaus differenziert. Stahl-, Speckstein u. a. mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit nehmen schnell die angebotene Wärme auf, geben diese aber genauso zügig wieder ab. Keramik, Sandstein oder ähnliche Materialien mit geringerer Wärmeleitfähigkeit brauchen länger bis sie voll erhitzt sind, geben aber entsprechend lang anhaltend die Energie wieder ab.

TECHNIK-INFO

Unterschiedliche Wärmewünsche bestimmen auch die Auswahl der Speichermaterialien. Entscheidend für die Wirkungsweise der Speichermasse ist die Dichte und Wärmeleitfähigkeit des Materials.
Je größer die Dichte des Materials ist, desto größer ist sein spezifisches Gewicht. Die zeitbezogene Leitfähigkeit der Materialien wird durch deren Zusammensetzung bestimmt. Je höher der λ-Wert ist, desto schneller ist die Leitfähigkeit.

Material Rohdichte kg/m3

Wärmeleitf-ähigkeit λ

Basalt-Lava 3000 3,0
Speckstein 2980 6,4
Granit 2800 3,5
Sandstein 2400 2,1
Keramik, dicht 2400 2,1

Je schneller die Wärmeübertragung ist, wie z. B. beim hochverdichteten Stahl, desto kurzwelliger wird die Wärmeabstrahlung. Je zeitverzögerter die Wärmeübertragung ist, desto langwelliger wird die Wärmeübertragung… siehe die λ-Werte bei Sandstein und Keramik.

WÄRMESTRAHLUNG

Entscheidend für ein gesundes Heizen ist die gleichmäßige, nicht zu hohe Strahlungswärme eines Körpers. Die Schnelligkeit und Intensität hoher Leitfähigkeit (hohe λ-Werte) ist nicht unbedingt das Kriterium effektiver und angenehmer Speicherwärme.
Auch dann, wenn man bei einem Konvektionsofen die Umluftwärme absperrt, erzielt man keine größere Wärmeleistung. Die Wärme, die nicht über die Konvektion in den Raum gelangt, wird lediglich zeitlich verzögert über das Speichermaterial übertragen.

SPEICHERVERMÖGEN

Als Grundsatz gilt: Je mehr Masse und Oberfläche ein Speicherkörper hat, desto mehr Wärme kann in einer Zeiteinheit aufgenommen und abgegeben werden. Nun wird bei manchen Kaminofenanbietern ein „Nachheizen“ von 15 oder mehr Stunden angegeben. Hier sollte man sich die kritische Frage stellen, wie solche Messungen zustande kommen.
Eine gängige Methode ist, die Speicher aufzuheizen und in einem konstanten 20 °C warm gehaltenen Raum zu messen, wie lange die Oberfläche des Speichers über 20 °C ist. Wir halten solche Angaben für unseriös, da bei Temperaturen, die nur knapp über 20 °C liegen, nicht mehr von „Heizleistung“ gesprochen werden kann.
Der Speicher kann nur die Wärme abgeben, die er vorher aufgenommen hat. Je mehr Masse und je länger diese aufgeheizt wurde, desto länger kann der Speicher Wärme abgeben.

DIE QUAL DER WAHL

Wer seinen Kaminofen nur abends anfeuert, benötigt keine riesigen Speicher, die in kurzer Zeit gar nicht durchgewärmt werden können.
Früher wurde der Kachelofen Tag und Nacht geheizt, vor dem Schlafengehen noch Brikett aufgelegt und trotzdem war es beim Aufstehen unangenehm frisch…
Wir können froh sein, in besser gedämmten Häusern zu leben, in denen das Heizen mit Holz eine gemütliche Möglichkeit ist, Brennstoffe der Primärheizung einzusparen. Speicher ist sinnvoll, die Wärmestrahlung angenehm und die Optik schön.