Schornstein

1

Einleitung

Schornstein, allgemein die Bezeichnung für einen lotrechten Schacht, der zur Ableitung von Rauchgasen oder Abgasen in die Außenluft dient.

2

Wirkungsweise des Schornsteins

Der Schornstein, auch als Esse, Schlot, Kamin oder Rauchfang bezeichnet, sorgt für die Abführung der beim Betrieb einer Feuerstätte (z. B. Kessel, Ofen, Gasturbine) entstehenden Verbrennungsgase (einschließlich der enthaltenen Partikel) und ist darüber hinaus der thermische Antrieb für die Zuführung der Verbrennungsluft in den Feuerraum: Durch die Temperaturdifferenz zwischen heißen Verbrennungsgasen im Schornstein (geringere Dichte) und der kühleren Außenluft (höhere Dichte) entsteht ein Gewichtsunterschied zwischen den beiden Luft-/Gassäulen. Der schwereren Kaltluftsäule außen steht die leichtere Heißgassäule im Kamin und dem mit ihm in Verbindung stehenden Feuerraum gegenüber. Hierdurch entsteht im Feuerraum ein Unterdruck, der die Ansaugung der sauerstoffreichen, die Verbrennung unterhaltenden Frischluft bewirkt. Die beschriebene Wirkung des Kamins als Verbrennungsluftzuführer wird als „Schornsteinzug” bezeichnet. Je höher ein Schornstein ist, je besser er isoliert ist und je ungehinderter die Rauchgase abströmen (geringe Reibung), desto stärker ist sein Zug. Ein starker Schornsteinzug fördert die vollständige Verbrennung und Abführung der Rauchgase (aus der Verbrennung fester und flüssiger Brennstoffe) bzw. Abgase (aus Verbrennung gasförmiger Brennstoffe) bei allen Witterungsverhältnissen.

3

Schornsteintypen und -bauweisen

Je nach Art und Größe der Feuerstätte werden Schornsteine in verschiedenen Bauarten und Größen sowie aus unterschiedlichen Baustoffen hergestellt. Grundsätzlich ist ein runder Querschnitt wegen der spiralförmig aufsteigenden Verbrennungsgase strömungstechnisch und hinsichtlich des Materialbedarfs wegen des optimalen Verhältnisses zwischen Strömungsfläche und Umfang günstiger als ein rechteckiger. Wegen der leichteren Integrierbarkeit in gebräuchliche Wohngebäudegrundrisse findet man vor allem in älteren Gebäuden trotzdem hauptsächlich rechteckige Kamine. Im Industriebau finden wir fast ausnahmslos runde Kamine. Die Querschnittsfläche und Höhe des Schornsteins werden auf die technischen Daten der Feuerstätte sowie die umfangreichen bautechnischen und umweltrechtlichen Vorschriften abgestimmt. Als Schornsteinbaustoffe kommen nur gasdichte, unbrennbare, hitzebeständige und wärmedämmende Baustoffe in Frage. Deshalb werden meistens baukeramische Materialien (z. B. Ziegel, Ziegelsplittbeton) oder Stahlrohre mit Mineralwolldämmung verwendet.

4

Schornsteine von Gebäuden

Die Kamine werden in der Regel im Inneren des Gebäudes angeordnet, um die Wärmeverluste zugunsten des Schornsteinzuges gering zu halten. Aus dem gleichen Grund wird für mehrere Feuerstätten eines Gebäudes statt Einzelschornsteinen ein mehrzügiger Kamin gebaut. Die Bauordnungen der Länder und die technischen Baubestimmungen enthalten zahlreiche Vorgaben für Mindestabstände (z. B. Höhe des Schornsteinkopfes über dem Dachfirst und der Feuerstätte) und Ausführungsdetails (z. B. Anforderungen für die Wartung und Reinigung durch den Kaminkehrer/Schornsteinfeger: Kamintüren, Steigleitern). Gebäudeschornsteine werden mindestens einmal jährlich durch den Kaminkehrer gereinigt und auf sicheren Zustand hin überprüft. Durch die Abkühlung der Rauchgase im Kamin schlagen sich flüssige (z. B. Teerwasser) sowie feste Rauchsubstanzen (z. B. Ruß) an der Wandung nieder und verkleinern den Querschnitt, was – insbesondere bei unzureichender Wärmedämmung – zu einer Versottung (Funktionsbeeinträchtigung durch Ablagerungen; Sott: Ruß) des Kamins führen kann. Gebäudeschornsteine wurden früher vorwiegend einschalig aus Einzelsteinen gebaut. Heute sind mehrschalige, isolierte Kamine aus Formsteinen oder – seltener – Edelstahlschornsteine gebräuchlich.