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Forschungsbericht: Thermische und hygrische Randbedingungen beim Betrieb feuchteunempfindlicher Hausschornsteine - Heizraumbedingungen -

Thermische und hygrische Randbedingungen beim Betrieb feuchteunempfindlicher Hausschornsteine - Heizraumbedingungen -

Bauforschung, Band T 2732
Johann Reiß, Hans Erhorn
Hrsg.: Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP, Stuttgart
Fraunhofer-Institut für Bauphysik -IBP-, Stuttgart
1996, 44 S.
Fraunhofer IRB Verlag

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Inhalt

Um Versottung zu verhindern, werden bei Niedertemperatur- und Brennwertkesseln feuchteunempfindliche Schornsteine erforderlich, die entweder dichte Innenschalen haben oder mit Belüftungskanälen versehen sind. Das Funktionieren einer belüfteten Schornsteinkonstruktion hängt maßgeblich davon ab, mit welcher Temperatur und Feuchte die Luft vom Heizraum in den Belüftungskanal des Schornsteins gelangt. Außerdem sind neben der Strömungsgeschwindigkeit im Belüftungskanal auch die Diffusionsfähigkeit der Schornsteinkonstruktion sowie der Dämmwert des Schornsteinkopfes wesentlich. Untersuchungen haben ergeben, dass im Bereich des Schornsteinkopfes Tauwasser im Belüftungsspalt auftreten kann.

Inhaltsverzeichnis

1. Aufgabenstellung 5
2. Durchgeführte Teiluntersuchung A 6
3. Ergebnis der Teiluntersuchung A 6
4. Durchgeführte Teiluntersuchung B 9
4.1 Beschreibung der Schornsteine 9
4.2 Messungen 11
4.3 Ermittlung der Brennerlaufzeiten 12
5. Ergebnis der Teiluntersuchung B 12
6. Zusammenfassung 18
7. Literatur 21

Publikationslisten zum Thema:
Schornstein, Feuchtigkeit, Belüftung, Luftfeuchtigkeit, Tauwasserbildung, Heizraum, Schornsteinkopf, Prüfung, Hausschornstein, Versottung, Brennwerttechnik, Belüftungssystem,

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Forschungsberichte

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Thermische und hygrische Randbedingungen beim Betrieb feuchteunempfindlicher Hausschornsteine - Heizraumbedingungen -

Johann Reiß, Hans Erhorn
Thermische und hygrische Randbedingungen beim Betrieb feuchteunempfindlicher Hausschornsteine - Heizraumbedingungen -
Bauforschung, Band T 2732
1996, 44 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

Die Funktionstüchtigkeit eines feuchteunempfindlichen Schornsteins mit Belüftung hängt maßgeblich davon ab, mit welcher Temperatur und Luftfeuchte die Luft vom Heizraum in den Belüftungskanal eines Schornsteins gelangt. Ferner ist auch die Strömungsgeschwindigkeit im Belüftungskanal bedeutend und die Diffusionsfähigkeit der Konstruktion sowie der Dämmwert des Schornsteinkopfes. Für die Prüfung von feuchteunempfindlichen Schornsteinen müssen dies grundlegende Randbedingungen sein. Ziel des Forschungsvorhabens war die Ermittlung der Randbedingungen und bauphysikalischen Vorgänge bei Schornsteinbetrieb in der Praxis. Dazu wurde eine Teiluntersuchung A durchgeführt, bei der an 320 Schornsteinen mittels Erhebungsbogen Daten aufgenommen wurden. Bei der Teiluntersuchung B erfolgten kontinuierliche Messungen während einer Heizperiode an drei Schornsteinen. Die Untersuchungen zeigen auf, bei welchen thermischen und hygrischen Randbedingungen Schornsteine in der Praxis betrieben werden. Dabei stellte sich heraus, daß im Heizraum unter gewissen Umständen hohe relative Luftfeuchten auftreten können und daß in der Praxis Tauwasserbildung im Belüftungsspalt im Bereich des Schornsteinkopfes auftreten kann.

Experimentelle Ermittlung der Abhängigkeit zwischen Oberflächentemperatur und lichtem Querschnitt bei Prüfungen an Hausschornsteinen nach DIN 18160 Tl.6 -insbesondere bei einschaligen Schornsteinen- hinsichtlich deren Übertragbarkeit auf andere lichte Que. rschnitte bei gleicher Wanddicke

Jürgen Ehlbeck, Peter Müller
Experimentelle Ermittlung der Abhängigkeit zwischen Oberflächentemperatur und lichtem Querschnitt bei Prüfungen an Hausschornsteinen nach DIN 18160 Tl.6 -insbesondere bei einschaligen Schornsteinen- hinsichtlich deren Übertragbarkeit auf andere lichte Que. rschnitte bei gleicher Wanddicke
Bauforschung, Band T 2593
1994, 340 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

Nach DIN 18160 Tl.6, Abschn.4.1, wird derzeit aufgrund der Versuche an einem Prüfschornstein mit I.W 20x20 cm oder l.Durchmesser 20 cm die Brauchbarkeit von gleichartigen Schornsteinen mit unterschiedlich großen lichten Querschnitten nachgewiesen. Da dies auf jeden Fall bei einschaligen Schornsteinformstücken hinsichtlich der Oberflächentemperaturerhöhung bei anderen Querschnitten bei gleicher Wanddicke in Frage gestellt wurde, sollten Grundlagen für ein Verfahren zu deren Abschätzung geschaffen werden. Aufgrund von Heizbeanspruchungen nach DIN 18160 Tl.6 entsprechend Betriebsphase 2 (insbesondere an einschaligen Prüfschornsteinen mit verschiedenen lichten Querschnitten und gleichbleibender Wanddicke) soll ein numerisches Verfahren zur Abschätzung der Oberflächentemperatur in Abhängigkeit von lichtem Querschnitt und Wanddicke der Schornsteinformstücke erarbeitet bzw. entwickelt werden, da sich gezeigt hat, daß auf der Basis der bisher erarbeiteten Ansätze eine verläßliche rechnerische Abschätzung der Oberflächentemperaturen in Abhängigkeit von Form und Größe des lichten Querschnitts und der Wanddicke einschaliger Schornsteine noch nicht als gesichert erscheint. Ziel war es, auf der Basis der gewonnen Prüfergebnisse an 9 ausgewählten einschaligen Prüfschornsteinen mit unterschiedlichen lichten Querschnitten Daten zur Erstellung eines Rechenverfahrens zu liefern.

C. Schmidt, M. Beckert, H. Erhorn
Überprüfung der Abstandsregeln zwischen Schornsteinen und Bauteilen mit brennbaren Baustoffen
Bauforschung, Band T 2408
1991, 98 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

Eine Anforderung an Hausschornsteine ist, daß sie die Brandsicherheit von Gebäuden nicht beeinträchtigen dürfen. Dazu wurden in DIN 18 160 die Maximaltemperaturen an freien Schornsteinoberflächen sowie an Oberflächen angrenzender Bauteile aus brennbaren Materialien festgelegt. Zur Einhaltung dieser Temperaturen müssen die angegebenen Mindestabstände von der Schornsteinoberfläche eingehalten werden. Ziel des Forschungsvorhabens war es, diese Mindestabstände zu überprüfen und zu bewerten. Die Untersuchung gliederte sich in zwei Teile: Im Teil A wurden an einem Versuchsstand, der es erlaubte, unterschiedliche Schornsteintypen der verschiedenen Wärmedurchlaßwiderstandsgruppen mit variablen Aufbauten und Abständen meßtechnisch zu untersuchen, die Abstände angrenzender Bauteile überprüft. Im Teil B waren die Entzündungstemperaturen häufig verwendeter Baustoffe zu ermitteln, wenn diese über längere Zeiträume höheren Temperaturen unterhalb der Entzündungstemperatur ausgesetzt werden. (-y-)

Erweiterung des Verfahrens zur Berechnung von Schornsteinabmessungen nach DIN 4705 Teil 1 und Teil 2 für feuchteunempfindliche Schornsteine. Abschlußbericht

Anton Höß, J. Steiglechner
Erweiterung des Verfahrens zur Berechnung von Schornsteinabmessungen nach DIN 4705 Teil 1 und Teil 2 für feuchteunempfindliche Schornsteine. Abschlußbericht
Bauforschung, Band T 2284
1990, 96 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

Im Zuge des Ersatzes alter und zumeist überdimensionierter Heizkesselanlagen durch moderne, energiesparende, umweltschonende und dem tatsächlichen Wärmebedarf angepaßte Heizungsanlagen rückten auch die veränderten Anforderungen an den Hausschornstein in den Blickpunkt des Interesses. Dies vor allem deshalb, weil die Gefahr einer Durchfeuchtung oder Versottung des Schornsteins durch Unterschreitung des Wasserdampftaupunktes im Abgas und Auskondensation gasförmiger Bestandteile im Gefolge des Einbaus einer neuen und zumeist kleineren Heizungsanlage erheblich zunimmt. Um den genannten Anforderungen gerecht zu werden, hat die einschlägige Industrie sogenannte feuchteunempfindliche Schornsteine und Abgasanlagen für Abgase mit niedrigen Temperaturen entwickelt. Um den geänderten Anforderungen gerecht zu werden, mußten in der Überarbeitung der DIN 4705 auch die Randbedingungen und ein Berechnungsverfahren für feuchteunempfindliche Schornsteine und für Abgasanlagen aufgenommen werden, die mit so niedrigen Abgastemperaturen beaufschlagt werden, daß gasförmige Bestandteile aus dem Abgas auskondensieren. (-y-)

Zur numerischen Übertragbarkeit von Prüfungsergebnissen an Hausschornsteinen auf Schornsteine mit anderen lichten Querschnitten Schornstein-Vh III. Abschlußbericht

Ernst Klement, Günter Wieser
Zur numerischen Übertragbarkeit von Prüfungsergebnissen an Hausschornsteinen auf Schornsteine mit anderen lichten Querschnitten "Schornstein-Vh III". Abschlußbericht
Bauforschung, Band T 2276
1990, 146 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

Auf der Basis von Prüfungsergebnissen an vorgegebenen einschaligen Schornsteinen mit unterschiedlich lichten Querschnitten wurden die Oberflächentemperaturen in Abhängigkeit von dem lichten Querschnitt und jeweils gleichbleibender Wanddicke der Formstücke mit Hilfe des Computer-Programms "TASEF-2 D" unter der Voraussetzung stationärer Randbedingungen berechnet. Darüberhinaus wurden die Oberflächentemperaturen weiterer ein- und dreischaliger Hausschornsteine berechnet und mit den entsprechenden Meßergebnissen verglichen. Neben den Wärmeübergangskoeffizienten liefert das Programm die sich auf Grund der berechneten stationären Temperaturverteilung ergebenen Wärmeströme. Der Einsatz dieses Rechenverfahrens führt somit zur Verminderung von zeit- und kostenintensiven Prüfungen nach DIN 18 160 Teil 6. (-y-)

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Erlhof, Michael
Raumluftunabhängige Feuerstätten. Schornsteine: Anforderungen in Niedrigenergiehäusern
EnEV Baupraxis, 2020

Urbansky, Frank
Mit dem Ofen allein ist es nicht getan. Schornstein nachrüsten (kostenlos)
SBZ Sanitär. Heizung. Klima., 2017

Paul-Färber, Marion
Praxisnahes Lernen in Münster. Abgasanlagen in der "Grünen Werkstatt"
Tab Das Fachmedium der TGA-Branche, 2017

Lech, Jürgen
Schönere Schornsteine. So bleiben Kamine lange standhaft
Der Bauschaden, 2016

Oetzel, Peter
Statikproblematik. Einrüstung hoher Industriebauten
Der Gerüstbauer, 2016

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