[HBF] Oelbrenner - Gasbrenner

[Georg Giglinger]

Hallo alle zusammen!

Es gibt schon wieder Diskussionen über Beheizungen, und da fühle ich mich
als Heizungstechniker ein wenig angesprochen.
Prinzipiell zu Verbrennungen: Es brennen nur Gase. Feststoffe und
Flüssigkeiten müssen vorher "verdampft" werden, damit sie verbrannt werden
können. Das macht Gas als Brennstoff so praktisch, weil es so leicht zu
regulieren ist. Aber auch so gefährlich, weil er schon in der
Verbrennungsform vorliegt.

Zu Ölbrennern: Wie gesagt muß das Öl erst mal verdampft werden. Hierzu wird
es unter ein paar bar Druck mittels Düse zerstäubt. Die feinen Öltropfen
haben eine so große Oberfläche, daß die Verdampfung während der Verbrennung
stattfindet. (Das Verdampfen braucht Energie, und die wird aus dem
Verbrennungsprozeß entnommen.) Deshalb sind Ölbrenner auch etwas
komplizierter, weil die Luftmenge (über ein Gebläse) geregelt werden muß,
und weil eine Pumpe für die Zerstäubung notwendig ist. Wenn das Verhältnis
von Öl zu Luft nicht paßt, dann entsteht entweder schrecklich viel Ruß, oder
die Verbrennung hat einen schlechten Wirkungsgrad. Bei zu wenig Luft
entsteht deshalb so viel Ruß, weil die Öltröpfchen nicht richtig verdampfen
und verbrennen können. Die Verbrennung von Kohlenstoff (der den Ruß macht)
läuft ja schließlich weniger schnell ab, als die Verbrennung von Wasserstoff
(welcher zweiter Hauptbestandteil von Heizöl ist). Damit ist klar, daß
zuerst der Wasserstoff verbrennt, und dann erst der Kohlenstoff. Und wenn
nicht genug Luft da ist, oder die Öltropfen zu groß sind, dann gibt das viel
Ruß. Deshalb muß ein Ölbrenner auch eingestellt werden. Das ist manuelle
Arbeit und läßt sich nicht automatisieren. Die Hauptgröße auf die hier
eingestellt wird, ist sozusagen eine zulässige Rußentwicklung. Es wird quasi
die Luftmenge so weit runter oder die Ölmenge so weit raufgedreht, daß der
Brenner nicht zu stark rußt. Das zweite Problem ist, daß die Flamme genug
Platz braucht, damit die Öltröpfchen restlos verdampfen können. Wenn die
Tröpfchen vorher an eine Wand schlagen, gibt das wieder viel Ruß.
Schließlich ist der Wasserstoff schon weg und die Kohlenstoffteilchen sind
noch nicht fertig verbrannt. Die glühenden Rußteilchen lassen die Flamme
übrigens auch leuchten. Das wiederum ist der Grund warum eine richtige
Gasflamme nicht leuchtet! Weil eben keine glühenden Kohlenstoffteilchen in
der Flamme sind.
Fazit: Öl ist sehr kompliziert zu handhaben. Warum verwendet dann überhaupt
jemand Öl zum Heizen? Weil es früher viel billiger als Gas war, weil man
überall einen Tank aufstellen kann (ohne eine Gasleitung zu brauchen), und
weil man sich einen Vorrat anlegen kann. Die Vorteile sind in letzter Zeit
nicht mehr so eklatant, was den Gasversorgern auch ziemlich geholfen hat,
wie wir alle wissen. Und noch einen Nachteil hat ein Ölbrenner: Man kommt
damit nicht unter bestimmte Leistungsgrenzen ohne den Aufwand am Brenner
extrem hoch werden zu lassen. Weiters sind dann noch Motoren (Ölpumpe und
Gebläse), eine Hochspannungszündvorrichtung und ein bißchen Elektronik
erforderlich. Also alles in allem sehr kompliziert.

Zu Gasbrennern: Wir kennen alle nur die sogenannten atmosphärischen Brenner.
Das sind solche wie sie ein Küchenherd oder eine Gastherme oder auch viele
Gasheizkessel eingebaut haben. Gas-Gebläsebrenner sind nur in großen
Heizkesseln (ab 50 bis 100kW) anzutreffen. Für solche Leistungen bräuchte
man schon zu große atmosphärische Brenner, da zahlt sich der Zusatzaufwand
für Gebläse und Elektronik schon aus.
Ein atmosphärischer Brenner funktioniert nach dem Zerstäuberprinzip.
Vielleicht könnt ihr euch erinnern wie eine Wasserstrahlpumpe (um ein Vakuum
zu erzeugen) funktioniert (Erinnerung an die Magdeburger Halbkugeln; jaja
Physik war doch für etwas gut). Oder, früher gab es so Spritzen für das
Versprühen von Gift mit einer Luftpumpe und einem kleinen Tank (meine
Großmutter hatte noch so eine). Oder ihr wißt wie früher ein Parfümsprüher
(Blasbalg mit Röhrchen und Flasche drunter) ausgeschaut hat. Alle
funktionieren nach dem Bernoulli-Prinzip. Ein Tragflügel eines Flugzeuges
hat ebenso das gleiche Funktionsprinzip. Und zwar sinkt der Druck in einem
strömenden Medium, wenn die Geschwindikeit der Strömung zunimmt. Wenn also
ein Gasstrahl aus einer Düse mit relativ hoher Geschwindigkeit austritt,
dann ist der Druck im Gasstrahl geringer als in der ruhenden Luft rund um
den Strahl und die Düse. Dieser Effekt sorgt dafür, daß Luft aus der
Umgebung faktisch angesaugt wird. Wer sich einen atmosphärischen Brenner
schon mal genauer angeschaut hat, der wird diese Düse kennen. Die Düse
mündet in eine offene Rohrleitung, welche zum Brenner weiterführt, wo das
Gas-Luft-Gemisch verbrennt. Die Größe der Düse (Durchmesser vom Loch) und
die Form und Größe der Öffnung in die der Gasstrahl geblasen wird, sowie der
Druck des Gases an der Düse ist entscheidend für das Mischungsverhältnis von
Gas zu Luft. Weiters ist die Dichte und die Zähigkeit des Gases für die
Geschwindigkeit des Austretens aus der Düse verantwortlich. Und als drittes
ist die Ideale Luft-Gas-Mischung von Flüssiggas und Erdgas nicht gleich.
Diese Gründe erfordern zwingend andere Düsen für die zwei Gase.
Der Vorteil eines atmosphärischen Gasbrenners ist die Einfachheit: alles
ohne bewegte Teile. Ein einfacher Druckregler vor der Düse (oder auf der
Gasflasche) reicht aus. Ich gebe zu, der ist mechanisch ;-) In einem
gewissen Bereich läßt sich der Brenner auch "herunterregeln", ohne gleich
den schlechtesten Wirkungsgrad zu bekommen. Gas hat aber eben der Nachteil
daß es gefährlicher als Öl ist. Vor allem Flüssiggas, weil es schwerer als
Luft ist, und in KEINEN FALL IM KELLER aufbewahrt werden soll. Auch wenn man
noch so mutig ist. Das kann schwer ins Auge gehen. Leider gibt es wenige
Leute die schon mal Augenzeugen solcher Gasunfälle waren und uns berichten
könnten, weil sie nicht mehr unter uns weilen.

Ich hoffe nicht allzu belehrend gewesen zu sein, aber das sind Fakten, die
sind wahrscheinlich einem Durchschnittsbrauer nicht so geläufig.

Viel Spaß noch beim Brauen und paßt's ma mit dem Flüssiggas auf! ;-)

Georg