Schornsteintechnik

 

Keramische Schornsteinsysteme haben sich im Hausbau in den letzten Jahrzehnten aufgrund ihrer Langlebigkeit und Beständigkeit durchgesetzt. Im modernen Niedrigenergiehausbau bieten sie dem Hausherren vielfältige Einsatzmöglichkeiten sowohl für die Zentralheizung als auch die Zusatzheizung wie Kamin- ­oder Kachelofen. Mehr Freiheit bei der Wahl des jeweils günstigsten Brennstoffes bedeutet Kostenersparnis für den Endverbraucher, denn der Schornstein muss bei einer Umstellung von Öl auf z. B. Holz nicht um- ­oder abgebaut werden. Darüberhinaus bietet eine nicht stromgebundene Heizung wie ein Kaminofen jederzeitige Wärmeversorgung auch wenn die Stromversorgung im kalten Winter einmal zusammenbrechen sollte. Diese Sicherheit bietet nur ein Schornstein. Behagliche Wärme und somit Wohnkomfort sind die Wohlfühlargumente für das Erlebnis Feuer in den eigenen Wänden.

Da Brennstoff betriebene Heizungsanlagen und Feuerstätten Rauch­und Abgase erzeugen, benötigt jedes Haus eine Abgasanlage, die diese sicher ins Freie leitet und gleichzeitig die Baukonstruktion vor der Wärmebelastung schützt.

 

Man unterscheidet grundsätzlich Schornsteine und Abgasleitungen. Feste Brennstoffe, z.B. Holz, Pellets und Kohle benötigen einen rußbrandbeständigen Schornstein. Bei dem Brennstoff Öl und Gas spricht man von Abgasleitungen. Sie müssen nicht rußbrandbeständig sein.

Damit ein universeller Wechsel der Betriebsweise oder des Brennstoffes problemlos möglich ist, empfehlen Experten, alle Abgasanlagen nach den strengeren Kriterien für Schornsteine auszulegen.

Zur Vereinfachung wird im Folgenden umgangssprachlich nur der Begriff Schornstein benutzt, solange dadurch keine Fehler entstehen.

   

Alle Rauch- ­und Abgase belasten einen Schornstein durch

• Wärme
• Kondensate/Feuchtigkeit
• Säuren.  

Wohngebäude sollten immer zweizügige Schornsteine erhalten, damit neben der Hauptheizung zusätzlich ein Kamin- ­oder Kachelofen angeschlossen werden kann. Ein Kamin- ­oder Kachelofen ist nicht nur Luxus, sondern bietet erhebliche Vorteile.

 

Neben den emotionalen Gründen sind zu nennen:

• Wirtschaftliche Zusatzheizung in der Übergangszeit
• Ökologische Heizung durch Verwendung von Holz als nachwachsendem und CO₂ ­neutralem Brennstoff
• Zusatzheizung bei Ausfall der Hauptheizung.

Neben den beiden Zügen für die Heizung sollte der Mantelstein einen zusätzlichen Zug für universelle Verwendung enthalten. Dieser kann zur Zuführung der Verbrennungsluft oder als Abluftschacht für die Heizung oder als Installationsschacht für Solaranlagen, Antennenkabel u.ä. genutzt werden.

Das Innenrohr des Schornsteines ist ein hoch belastetes Bauteil. Als Materialien sind Keramik, Edelstahl, Beton und Kunststoff zugelassen. Keramische Innenrohre gelten als universell einsetzbar und besonders langlebig. Sie sind hoch hitze- ­und säurebeständig. Keramische Schornsteine schirmen besser gegen Ge­räusche aus der Heizungsanlage ab als leichtere Konstruktionen. 

Zweizügiger Schornstein mit zusätzlichem Installationskanal

Anforderungen an hochwertige Schornsteine

• keine Korrosion nach Rußbrand

• säurebeständig

• feuchteunempfindlich

• Nutzungsdauer über 30 Jahre

• geringe Temperaturbelastung im Mantelstein, keine Risse auf der Außenseite

• keine Sondermaßnahmen im Außenputz

• vermindert Geräuschübertragung aus der Heizung

nicht mehr zeitgemäß: Einschalige Schornsteine aus Leichtbetonformsteinen

Schornstein ist nicht gleich Schornstein. Die Weiterentwicklung der Heizungen erforderte die Weiterentwick­lung der Schornsteine. Planer oder Bauherren, denen diese Tatsache nicht bewusst ist, entscheiden sich daher bei Feststofffeuerstätten oft für einen einschaligen Schornstein aus Leichtbetonformsteinen. Die landläufige Meinung, mit einem Norm konformen einschaligen Schornstein aus Leichtbeton sei man auf der sicheren Seite, ist auf Grund der technischen Weiterentwicklung auch im Bereich Feststofffeuerstätten falsch.

Die Kernpunkte sind

• die Gefahr der Rissbildung

• die Versottungsgefahr → Versottung

Montage- ­oder System-Schornstein?

Montageschornsteine werden auf der Baustelle aus einzelnen Bauteilen zusammen gesetzt. Weil diese von verschiedenen Lieferanten kommen können, trägt der Planer/Ersteller die volle Verantwortung, dass die benutzten Komponenten zusammenpassen und die Abgasanlage die geforderten Eigenschaften (sichere Abführung der Abgase, Brandschutz, Schallschutz, Feuchteschutz usw.) erfüllt.

Bei System-Schornsteinen liefert ein Hersteller die komplette Abgasanlage als Bausatz oder Fertigelement. Das geprüfte Gesamtsystem hat entweder eine bauaufsichtliche Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik oder ein CE Zeichen. Diese Kennzeichnungen dokumentieren den Nachweis der zulässigen Verwendbarkeit. Der Hersteller übernimmt die volle Haftung. Planer und Errichter sind lediglich für die Planung, Errichtung und Verwendung entsprechend den Angaben der Herstellerunterlagen verantwortlich.

Raumluftunabhängige Betriebsweise für feste Brennstoffe
Feuerstätten benötigen eine ausreichende Menge Verbrennungsluft. In der Regel wird diese der unmittelbaren Umgebung entnommen und durch Undichtigkeiten der Gebäudehülle ergänzt. Seit die Energieeinsparverordnung (EnEV) immer dichtere Gebäudehüllen verlangt, kann nur noch wenig Luft über Undichtheiten der Gebäudehülle ins Haus nachströmen. Zusätzlich erzeugen Dunstabzugshauben oder Abluftwäsche­trockner Unterdruck in Haus. Für die Festbrennstoff-Feuerstätte bedeutet dieses, dass sie eventuell nicht genug Sauerstoff für die Verbrennung erhält. Raumluftunabhängige Schornsteine lösen das Problem. Sie leiten die Abgase über das Dach ab und versorgen gleichzeitig die Feuerstätte mit Verbrennungsluft. Sogenannte Luft-Abgas-Schornsteine, mit konzentrischer oder nebeneinander liegender Schachtanordnung für feste Brennstoffe, wurden u. a. für den Einsatz bei Kachel- ­und Kaminöfen bzw. Feststoffkessel entwi­ckelt. Sie halten sowohl hohen als auch niedrigen Abgastemperaturen Stand und sind rußbrandbeständig. Ihr Aufbau ist mehrschalig. Entweder befindet sich zwischen Innenrohr und Mantel ein Ringspalt, durch den die Verbrennungsluft zur Feuerstätte strömen kann oder es ist ein zusätzlicher Schacht seitlich ange­ordnet. Der heutige Stand der Technik stellt sicher, dass an der Schornsteinmündung keine Vermischung von Abgasen und Zuluft erfolgt. Als positiver Nebeneffekt wird bei konzentrischen Systemen für Öl und Gas die einströmende Luft erwärmt und auf diese Weise der Wirkungsgrad des Wärmeerzeugers deutlich er­höht.

 

Auswirkungen einer Lüftungsanlage:

Eine mechanische Wohnungslüftung sorgt in luftdichten Gebäuden für einen steten Luftwechsel von 0,4­bis 0,8­fach pro Stunde. Dies gewährleistet ein nach hygienischen, physiologischen und bauphysika­lischen Gesichtspunkten behagliches Raumklima. Schwierig wird es jedoch, wenn eine raumluftabhängige Feuerstätte und eine Lüftungsanlage parallel betrieben werden sollen. Zur Sicherheit der Bewohner ist diese Kombination zulässig, wenn die Abgasabführung der raumluftabhängigen Feuerstätte durch besondere Sicherheitseinrichtungen überwacht wird, welche bei Bedarf die Lüftungsanlage abschaltet. Darüber hinaus ist sicherzustellen, dass die Lüftungsanlage keinen größeren Unterdruck als zwei Pa im Haus erzeugt. Bei modernen Anlagen wird dies über die bauaufsichtliche Zulassung geregelt. Für die Praxis bedeutet dies, dass der Installateur einer Lüftungseinrichtung diese mit entsprechenden Sicherheitsvorrichtungen ein­bauen muss.

 

Diese Probleme werden durch moderne, raumluftunabhängige Feuerstätten für Festbrennstoffe mit einem zugehörigen Schornstein gelöst. Unter anderem sind dafür zusätzlich folgende strenge Kriterien zu erfül­len:

• Die Feuerstätten müssen selbsttätig dicht schließende Türen haben.
• Die Dichtheit der Feuerstätte einschließlich der Anschlussleitungen muss bei einer Druckdifferenz von 10 Pa im Innern der Feuerstätte gegenüber dem Aufstellraum ermittelt werden.
• Die Kohlenmonoxid-Konzentration im Abgas darf maximal 1.200 ppm betragen. 

Diese Regelungen dienen dem Schutz der Verbraucher. Sie müssen entsprechend geprüft und durch eine bauaufsichtliche Zulassung dokumentiert werden und sollen sicher stellen, dass eine Schadstoffbelastung ausgeschlossen ist. Bei Einbau einer raumluftunabhängigen Abgasanlage darf der Unterdruck maximal acht Pa betragen.

Nachträglicher Schornsteineinbau

Zur Sicherung der Gebäudeheizung bei Stromausfall und in Anbetracht der steigenden Energiepreise, planen viele Hausbesitzer den nachträglichen Einbau einer Holzheizung, eines Kachel- ­oder Kaminofens. Wird der erforderliche Schornstein innerhalb des Hauses errichtet, gelten die gleichen Vorschriften wie für einen Neubau. Ist ein Schornstein an der Fassade geplant, sollte sich der Hausbesitzer ebenfalls für einen mehrschaligen Schornstein mit keramischem Innerohr entscheiden. Er passt in der Regel besser zur Architektur als z.B. ein Edelstahlrohr. Die Gründung muss frostsicher sein und aus nicht brennbarem Material bestehen. Im Einzelfall ist zu prüfen, ob die Kellerwand den zusätzlichen Erddruck aufnehmen kann. Bei einem Stahlbetonkeller wird dieses meistens der Fall sein. Anderenfalls ist die Gründung bis zum Fundament des Hauses herunter zu führen. Für die Dimensionierung des Fundamentes kann der Schornsteinhersteller die auftretenden Lasten angeben.

Anschluss mehrerer Feuerstellen

bei Mehrfachbelegung, z.B. Kachelöfen in mehreren Geschossen; ist bei gleichen Brennstoffen und Betriebsweisen (mit/ohne Gebläse) möglich. Der Schornsteinquerschnitt muss entsprechend dimensioniert sein. Bei einer Mehrfachbelegung kann es allerdings zu unangenehmer Schallübertragungen zwischen den Geschossen bzw. Räumen kommen.

Schlussbemerkungen

Regelungen zur Aufstellung und zum Betrieb von Schornsteinen sind den Normen, den Landesbauordnungen und den Feuerungsverordnungen zu entnehmen. Der Bezirksschorn- steinfegermeister ist ein sachkundiger Ansprechpartner. Da er den Schornstein nach Fertigstellung im Auftrag der örtlichen Bauaufsichtsbehörde abnimmt, sollte er rechtzeitig angesprochen werden.