Ein Kaminofen oder Schwedenofen ist ein Ofen, der frei im Raum aufgestellt werden kann und mit dem Schornstein durch ein Ofenrohr verbunden ist. Von einem offenen Kamin unterscheiden sich diese Öfen durch ihre geschlossene Konstruktion, die außerdem ermöglicht, auf einen festen Einbau zu verzichten. Die Brennkammer ist mit einer Tür versehen, die heute meist mit einem Fenster aus feuerfester Glaskeramik ausgestattet ist.
Beheizt werden Kaminöfen und Schwedenöfen meist mit Holz. Daneben gibt es auch Modelle, die mit Kohlenbriketts oder Ethanol befeuert werden. Die Entscheidung, welcher Brennstoff verwendet werden soll, müssen Interessenten für die Öfen vor ihrer endgültigen Kaufentscheidung treffen. Öfen mit Holzfeuerung sind aus Verbrauchersicht jedoch die absoluten Favoriten. Neben dem natürlichen Brennmaterial spielt für ihre Verwender auch die sehr angenehme Raumklimatisierung eine Rolle. Außerdem überzeugen Kaminöfen und Schwedenöfen durch ihren hohen Wirkungsgrad, der in Relation zur eingesetzten Heizungsenergie bis zu 80 Prozent betragen kann.
Was ist der Unterschied zum Speicherofen?
Die Begriffe Kaminofen und Speicherofen werden im alltäglichen Sprachgebrauch fast immer synonym benutzt. Kaminöfen sind beide Ofentypen, der einzige Unterschied zwischen ihnen besteht in ihrer Fähigkeit zur Wärmespeicherung und folglich auch der Art und Weise, wie Wärme nach außen abgegeben wird.
Der klassische Schwedenofen – ein Stahlofen ohne Wärmespeicher
Der klassische Schwedenofen ist ursprünglich aus Skandinavien in unsere Breiten eingewandert. Dabei handelt es sich um einen Kaminofen mit Stahlkorpus, der weder mit einer Ofenverkleidung noch mit einem Speicherblock versehen ist. Als Speicherofen dient ein solcher Kaminofen somit nicht. Die größte Heizleistung erreicht ein Schwedenofen, solange das Feuer voll entflammt ist. Wenn es herunterbrennt und im Ofen nur noch die Glut vorhanden ist, vermindert sich unmittelbar die Heizleistung, da der Schwedenofen nicht mit einem Wärmespeicher ausgestattet ist. Die Wärmeübertragung erfolgt ausschließlich mittels Konvektion. Der Schwedenofen kühlt somit schnell aus, sobald die Zufuhr von Wärmeenergie versiegt.
Zum Speicherofen umrüsten ist möglich
Wenn ein Kaminofen mit einer wärmespeichernden Ofenverkleidung oder mit Speichersteinen – dem sogenannten Speicherblock – versehen wird, kann er in einem gewissen Umfang auch als Speicherofen dienen. Eine solche Aufrüstung zum Speicherofen kann auch nachträglich vorgenommen werden. Allerdings sind die Möglichkeiten, einen Kaminofen in einen Speicherofen eher begrenzt, da sich seine Fähigkeit zur Wärmespeicherung nach der Rohdichte, der Masse und dem spezifischen Gewicht der Speichermaterialien richtet. Um einen Kaminofen mit einem wirklich leistungsstarken Wärmespeicher zu versehen, wären tonnenschwere Konstruktionen nötig. Zur Kunst der Ofenkonstruktion gehört unter anderem, einen guten Kompromiss für einen möglichst effizienten, aber nicht überdimensionierten Wärmespeicher zu finden.
Auch ein Wärmespeicher mit limitierter Speicherleistung ist jedoch in der Lage, eine gleichmäßige Abgabe der Wärmeenergie zu bewirken. Ein Speicherofen heizt hierdurch auch dann, wenn in seiner Brennkammer nur noch ein Glutfeuer vorhanden ist. Die Übertragung der Wärmeenergie bei einem Speicherofen erfolgt hauptsächlich durch indirekte Wärmestrahlung und nur zu einem sehr geringen Teil mittels Konvektion.
Was ist Konvektionswärme?
Der Begriff Konvektion leitet sich vom lateinischen Wort „convectum“ – „mitgetragen“ ab. In der Physik bezeichnet er das Mitführen gelöster Stoffe oder physikalischer Größen – etwa von Impulsen oder Wärmeenergie – in einem sogenannten „strömenden Fluid“ als Wärmeträger. Bei einer Warmwasserheizung wird diese Rolle, also der Transport der Wärmeenergie, innerhalb des Heizsystems durch das Wasser und im Gebäude selbst durch die Raumluft übernommen – bei beiden Vorgängen handelt es sich um Konvektion. Nach dem gleichen Prinzip heizt auch ein Schwedenofen ohne Wärmespeicher. Die Wärmeenergie wird direkt und ohne Zwischenspeicher abgegeben und erwärmt die Luft in einem so beheizten Raum. Sobald die Zufuhr von Wärmeenergie beendet oder unterbrochen wird, endet auch der Heizeffekt.
Konvektionswärme führt zu hohen Heizungstemperaturen, trockener Raumluft, Luft- und Staubaufwirbelungen sowie ungleichmäßig im Raum verteilten Warm- und Kaltluftschichten. Das durch Konvektion erzeugte Raumklima wird von vielen Menschen als nicht sehr angenehm empfunden. Zudem wird die erwärmte Luft durch das Öffnen von Türen und Fenstern rasch ausgetauscht, so das für einigermaßen gleichmäßige Temperaturen nicht nur mit einem Kaminofen, sondern auch mit anderen Heizungsanlagen, die auf Konvektion beruhen, permanentes Heizen nötig ist.
Und was ist Strahlungswärme?
Bei der Strahlungswärme, die ein Speicherofen emittiert, erfolgt dagegen eine „Steuerung“ der Wärmeabgabe durch das Speichermedium. Der Wärmespeicher eines solchen Ofens greift konstruktiv das Prinzip der Sonnenstrahlung auf, die von Oberflächen, Gegenständen und organischen Substanzen absorbiert und als indirekte Wärme abgegeben wird. Bei einem Kaminofen mit Wärmespeicher nehmen zunächst die Ofenverkleidung und/oder ein Speicherblock die Heizungswärme auf und geben sie danach ebenfalls als indirekte Strahlungswärme an die Umgebung ab.
Der größte Teil der in einem Speicherofen erzeugten Wärmeenergie wird als Strahlungswärme abgestrahlt, Konvektion spielt bei solchen Kaminöfen nur eine Nebenrolle. Strahlungswärme hat kaum Einfluss auf die Luftfeuchtigkeit oder die Temperatur der Luft. Da sie keine thermischen Luftbewegungen erzeugt, bleibt die Luft in so beheizten Räumen frisch und staubfrei. Ein behagliches Wärmegefühl entsteht, da die Wärmestrahlung auch durch den menschlichen Körper aufgenommen wird. Bei gleicher Temperatur der Raumluft wird die durch einen Speicherofen erbrachte Wärmeleistung daher intensiver wahrgenommen. Die durch einen Kaminofen mit Wärmespeicher erzielte Raumklimatisierung wird von Menschen fast immer als sehr angenehm empfunden.
Beeinflusst ein Wärmespeicher die Heizleistung?
Die Heizleistung von Kaminöfen richtet sich vor allem nach der Menge des Brennstoffs, die verfeuert wird. Ein Kilo Feuerholz erzielt unabhängig von der typenabhängigen Nennwärmeleistung des Ofens eine Heizleistung von etwa 3 kW. Weitere Parameter für die Heizungsleistung sind die zu beheizende Wohnfläche, der Grad der Wärmedämmung sowie die Luftdichtheit des Gebäudes. Als Faustregel kann gelten, dass pro acht bis zehn Quadratmeter Wohnfläche eine kW Heizleistung nötig sind, um eine angenehme Temperierung zu erzielen. Die Fläche eines Kaminzimmers muss mindestens zwölf Quadratmeter betragen, weil das Luftvolumen im Raum sonst nicht ausreicht, um den Ofen mit genügend Luft für den Verbrennungsprozess zu versorgen.
Ein integrierter Wärmespeicher hat keinen direkten Einfluss auf die Heizleistung und die Energieeffizienz der Öfen, da er die Energieausbeute aus dem Brennstoff nicht beeinflusst.
Wann benötigen Schwedenöfen einen Wärmespeicher?
Ob ein Kaminofen oder Schwedenofen durch eine Ofenverkleidung und/oder einen Speicherblock mit einem Wärmespeicher versehen wird, richtet sich nach seiner Nutzungsform. Sofern der Ofen vor allem als individuelles Wohnaccessoire sowie als Übergangs- und Zusatzheizung dienen soll, ist eine Ausstattung als Speicherofen möglicherweise nicht erforderlich. Anders sieht es aus, wenn der Ofen in die Zentralheizung des Hauses eingebunden wird. In diesem Fall ist ein Kaminofen ein vollwertiger Ersatz für andere Heizungsformen und kann auch die Warmwasserversorgung des Gebäudes übernehmen. In diesem Fall ist die Integration von Speicherelementen unverzichtbar. Eine besonders hohe Speicherleistung lässt sich durch die Kombination einer wärmespeichernden Ofenverkleidung mit einem Speicherblock erzielen.
Die Wärmeleitfähigkeit eines Materials ist ausschlaggebend für die Speicherleistung
Ausschlaggebend für die Speicherleistung ist die Wärmeleitfähigkeit der Materialien, aus denen der Ofen, die Ofenverkleidung und der Speicherblock bestehen. Beispielsweise besitzt Stahl eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit, so dass sich ein klassischer Schwedenofen nicht als Speicherofen eignet. Über eine geringe Wärmeleitfähigkeit verfügen dagegen Materialien wie Speckstein, Granit, Keramik und Schamotte (feuerfeste Steine oder Ausmauerungen für den Brennraum), die sich daher sehr gut als Ofenverkleidung oder Speicherblock verwenden lassen.
Die Ofenverkleidung für den Speicherofen – aus Keramikkacheln oder aus Naturstein
Die Aufgabe einer wärmespeichernden Ofenverkleidung ist selbsterklärend: Sie isoliert den Ofen nach außen, verhindert bzw. minimiert Wärmeverluste durch Konvektion und dient als Zwischenspeicher für die Heizungswärme. Eine solche Ofenverkleidung kann aus Keramikkacheln oder Naturstein – etwa Sand- und Serpentinstein, Speckstein oder Granit – bestehen. Speckstein bringt unter den verschiedenen in Frage kommenden Materialien für eine solche Ofenverkleidung die höchste Speicherleistung mit. Die Elemente einer wärmespeichernden Ofenverkleidung verfügen über eine vergleichsweise hohe Masse, heizen sich während des Betriebs des Ofens auf und geben die gespeicherte Wärme danach gleichmäßig und im Verlauf mehrerer Stunden nach außen ab.
Speichersteine – der Speicherblock für hohe, schlanke Öfen
Speichersteine sind ein optimales Speichermedium für hohe schlanke Schwedenöfen. Außerdem eignen sie sich optimal dafür, einen klassischen Schwedenofen nachträglich mit einem Wärmespeicher auszurüsten. Ihre speicherrelevante Masse kann 55 bis 60 Kilogramm betragen. Der somit recht umfangreiche Speicherblock ist jedoch nicht von außen sichtbar.
Zum Teil wird ein solcher Speicherblock aus einer speziellen Vergussmasse hergestellt, die hochverdichtet in die gewünschte Form gepresst wird. Danach härtet sie über mehrere Tage aus. Durch sein hohes Gewicht und die Dichte des verwendeten Materials erreicht ein solcher Speicherblock nahezu die gleiche Speicherleistung wie Speckstein, der als einer der besten natürlichen Wärmespeicher gilt. Die Speicherblöcke werden an der Innenwand des Ofens oder zwischen Brennkammer und Ofenverkleidung in speziellen Halterungen montiert.
Montageaufwändig ist die nachträgliche Aufrüstung von Kaminöfen als Speicherofen in der Regel nicht. Zum Teil sind serienmäßig produzierte Modelle bereits mit den Halterungen für einen internen oder externen Wärmespeicher ausgerüstet. Natürlich werden viele moderne Kaminöfen auch von vornherein als komplett ausgerüsteter Speicherofen angeboten.