Rußbrand – die Fakten

Ein Rußbrand gehört zu den potenziell gefährlichen Begleiterscheinungen, die beim Heizen mit Holz entstehen können. Er tritt auf, wenn sich Rußablagerungen im Rauchrohr oder im Kamin eines Holzofens entzünden. Die Folgen können fatal sein. Ein Grund mehr für uns sich dem Thema im Detail anzunehmen. Wir empfehlen das Lesen frei nach dem Motto: „Wer die Fehler kennt, kann sie vermeiden“.

Was ist Ruß?

Ruß bildet sich bei einer unvollständigen Verbrennung von Brennstoffen, die zur Bildung von Pech- und Teerpartikeln neigen. Neben Rohbraunkohle und Torf gehört auch Holz zu dieser Brennstoffgruppe.

Für Besitzer von mit Holz befeuerten Kaminöfen oder Schwedenöfen stellt sich somit die Frage, wie Rußbrände entstehen und wie sie sich verhindern lassen. Die weitaus häufigste Ursache für einen Rußbrand besteht in einer falschen Bedienung des Ofens und fehlerhaftem Heizen. Weitere Gründe für die Brandgefahr durch einen verrußten Kamin sind ungeeignete Feuerstätten von geringer Qualität, durchfeuchtete Brennstoffe, Luftmangel während der Verbrennung sowie die Kondensation der Rauchgase im Kamin.

Wann bildet sich im Kaminofen oder Schwedenofen Ruß?

Holz ist ein organischer Brennstoff. Chemisch gesehen ist seine Verbrennung eine Redoxreaktion (Reduktions-Oxidations-Redaktion), bei der die im Holz enthaltenen Kohlenwasserstoffe und der Sauerstoff der Luft miteinander reagieren. Dabei werden Licht- und Wärmeenergie erzeugt. Bei einer vollständigen Verbrennung von Holz entstehen feste Verbrennungsrückstände in Form von grauer Asche, als Abgase emittiert ein solches Feuer vor allem CO2, Wasserdampf und Stickstoff.

Der Emissionsanteil an Ruß und Teer ist dagegen sehr gering. Voraussetzung für eine solche vollständige Verbrennung ist, dass der Brennstoff die Phasen des Verbrennungsprozesses (Zündung, Gasverbrennung/Pyrolyse, Holzkohlebildung und Ausbrandphase) ungehindert und komplett durchlaufen kann. Hierfür sind vor allem eine ungehinderte Luftzufuhr in den Ofen sowie trockene Brennmaterialien von Bedeutung. Die Restfeuchte von Brennholz sollte die Grenze von 20 Prozent möglichst nicht überschreiten.

Ruß entsteht in einem Kaminofen oder Schwedenofen immer dann in größerem Ausmaß, wenn gegenüber dem oxidierenden Sauerstoff der Brennstoff überwiegt. Solange es sich dabei um zeitlich begrenzte Phasen handelt, entstehen hierdurch keine Rußprobleme für das Rauchrohr und den Schornstein. Anders sieht es aus, wenn die Rußemissionen durch falsches Heizen oder technische Mängel zum Dauerzustand werden.

Generell gilt, dass verstärkter Rußbildung ein unvollständiger Verbrennungsprozess zugrunde liegt. Ein klassisches Beispiel dafür ist ein Schwelbrand, der entsteht, wenn die Luftzufuhr in der Entgasungsphase des Holzes reduziert wird oder – beispielsweise in einem mit Brennstoff überfüllten Ofen – von vornherein nicht richtig zirkulieren kann. Ein solches Feuer brennt fast ohne Flamme und strahlt nur geringe Wärmeenergie nach außen ab, jedoch werden starke Rußabscheidungen erzeugt.

Warum kann Ruß brennen?

Ruß ist kein Verbrennungsrückstand, sondern eine brennbare Substanz. Als Resultat einer unvollständigen Verbrennung besteht er zu 80 bis knapp 100 Prozent aus unverbrannten Kohlenwasserstoffen.

Trockener Ruß weist bessere Brandeigenschaften auf als der eigentliche Brennstoff, da er keine nichtbrennbaren Bestandteile enthält, die in den ursprünglichen Brennmaterialien gebunden sind. Wie hoch die Brandgefahr durch Rußablagerungen im Rauchrohr und im Schornstein ist, ergibt sich aus der Art des Rußes.

Verschiedene Ruß-Varianten

Feuchter Ruß – der sogenannte Schmierruß – entsteht, wenn die Rauchgase mit Wasserdampf gesättigt sind und kondensieren. Bei jedem Verbrennungsprozess entsteht als Abgas Wasserdampf, hinzu kommen bei einer unvollständigen Verbrennung auch Pech- und Teerdampfemissionen.

Wenn die Feuchtigkeitszufuhr anhält, obwohl die Rauchgase bereits mit Dampf gesättigt sind, kommt es zur Kondensatbildung und zum Niederschlag der überschüssigen Feuchtigkeit im Rauchrohr und an den Schornsteinwänden. Die dabei entstehende zähflüssige, schmierige Masse widersteht oft der Kaminreinigung durch den Schornsteinfeger.

Quelle: Feuerwehr Nidderau

Dieser Schmierruß kann sich zunächst nicht entzünden, wird bei steigenden Rauchgastemperaturen jedoch ausgetrocknet. Hierdurch wird er zu Hartruß oder Glanzruß, der fest an den Schornsteinwänden haftet. Hartruß und Glanzruß sind brennbar, leicht entzündlich und können somit zum Ausgangspunkt eines Rußbrands werden.

Das Gleiche gilt für Staub- und Flockenruß. Dieser entsteht, wenn sich Rußpartikel bei einer Unterkühlung der Rauchgase an den Kaminwänden absetzen, jedoch nicht durch Kondensate durchfeuchtet werden. Rußbrände durch Staub- und Flockenruß sind vergleichsweise selten, weil sich diese Ruß-Variante durch das Kehren des Schornsteins leicht entfernen lässt.

Entstehung und Bekämpfung eines Rußbrands

Ein Rußbrand entsteht durch den Funkenflug über den Rauchabzug des Ofens in den Kamin. Auch bei Rußbränden gibt es je nach der beteiligten Ruß-Variante unterschiedliche Formen:

• Flocken- und Staubrußbrände sind am starken Funkenflug erkennbar. Nachdem sich der Ruß entzündet hat, vergrößert sich der Auftrieb innerhalb des Schornsteins. Hierdurch löst sich der brennende Ruß von der Schornsteinwand und wird nach außen transportiert.Gefährdet sind durch einen solchen Rußbrand vor allem benachbarte Gebäude und andere brennbare Gegenstände, die sich in der Windrichtung befinden und durch die Funken Feuer fangen können. Ein Funkenfänger auf dem Schornstein hilft, die Brandgefahr durch die glühenden Rußpartikel einzudämmen.Dieser Form des Rußbrands ist vergleichsweise einfach beizukommen, indem der Ruß mit einem Stahlbesen nach unten gekehrt wird.

• Bei Hartrußbränden wandelt sich die Rußschicht an der Schornsteinwand durch die Hitzeeinwirkung in eine zähe Masse um, die eine sirupartige Konsistenz besitzt. Diese kann sich so stark aufblähen, dass der Kamin vollständig verschlossen wird. Zum Teil fallen Rußstücke in den Kamin hinein. Um den Verschluss des Rauchabzugs zu verhindert, wird während des Brandes eine Stahlkugel in den Kamin hinabgelassen. Das Löschen des Brandes erfolgt durch das Kehren des Schornsteins mit einem Stahldrahtbesen.

• Am gefährlichsten sind Glanzrußbrände. Durch die starke Entgasung der brennenden Rußschicht können bei Temperaturen von 1.500 Grad Celsius dabei meterhohe Flammen aus dem Schornstein schlagen. Anders als Staub- und Flockenruß sowie – mit deutlich höherem Aufwand Hartruß – lässt sich Glanzruß durch eine Kehrung mit dem Stahldrahtbesen nicht entfernen.Die einzige Möglichkeit, einen solchen Rußbrand zu bekämpfen, besteht oft darin, ein kontrolliertes Ausbrennen des Schornsteins vorzunehmen. Die Ausbrennarbeiten dürfen nur durch einen Schornsteinfegermeister und in Anwesenheit der Feuerwehr vorgenommen werden.Durch die hohen Temperaturen bläht sich der Ruß auf das Sieben- bis Zehnfache seines ursprünglichen Volumens auf – im ungünstigsten Fall kann dies zum Verschluss und zur Explosion des Schornsteins führen. Das Ausbrennen erfolgt mit Hilfe von Ausbrennelementen (Ausbrennkugeln), die an einer Gütekette von oben in den Kamin gelassen werden. Alternativ kann auch das sogenannte Sternbrennverfahren zum Einsatz kommen.Dabei wird ein Flüssiggasbrenner kontrolliert von der Mündung bis zur Sohle des Kamins geführt. Bei Gebäuden mit hohem Brandrisiko – beispielsweise bei älteren Häusern mit Holzbalkendecken – kommt zur Brandbekämpfung auch ein kontrolliertes Ausschlagen des Kamins in Frage.

Löschwasser darf bei einem Glanzrußbrand auf keinen Fall verwendet werden.

Durch die sehr hohen Temperaturen würden aus 10 Litern Wasser in Sekundenschnelle etwa 17.000 Liter Wasserdampf, was zum Auseinanderdrücken des Schornsteins führen kann.

Falls der Rußbrand bereits auf das Gebäude überzugreifen droht, kann ein Löschversuch mit einem Pulverfeuerlöscher unternommen werden.

Was ist ein Rauchrohrbrand?

Bevor ein Rußbrand im Kamin entsteht, entwickelt sich meist ein Rauchrohrbrand. Besonders hoch ist das Risiko dafür bei langen Anbindungswegen zwischen Ofen und Kamin sowie bei „manipulierten“ Rohren, die einer besseren Wärmegewinnung dienen sollen.

Im Rauchrohr eines Holzofens ist die Temperatur der Rauchgase besonders hoch. Durch das Temperaturgefälle zur Umgebungsluft kann es hier sowohl zu Ablagerungen von Hartruß als auch von Glanzruß kommen. Eine verzunderte Oberfläche des Rauchrohrs weist darauf hin, dass die Temperatur im Rohr permanent zu hoch ist.

Bei einem rotglühenden Rauchrohr ist bereits Gefahr im Verzug. Ein Rauchrohrbrand ist immer ein Grund, umgehend die Feuerwehr zu rufen. Sehr wahrscheinlich wird der Brand in absehbarer Zeit auch auf Rußablagerungen im Schornstein übergreifen. Weder ein Rauchrohrbrand noch ein Rußbrand im Kamin sind durch Laien löschbar.

Wie lassen sich Rußbrände verhindern?

Besitzer von Kaminöfen und Schwedenöfen meinen zumindest anfangs oft, dass die Feuerstätten ebenso wenig Aufsicht und Betreuung während des Verbrennungsprozesses benötigen wie jede andere moderne Heizanlage. Für optimale Energieeffizienz und die Minimierung von Schadstoffemissionen von Holzöfen sind jedoch die Beobachtung des Feuers sowie – vor dem Kauf, aber auch während des Betriebs des Ofens – einige Planungen und Aktivitäten nötig.

Damit lässt sich auch das Risiko für einen Rußbrand minimieren. Generell gilt:

• Finger weg von Billigöfen. In der Regel halten die Geräte nicht, was die Hersteller versprechen. Durch qualitativ minderwertige Konstruktionen erhöht sich zudem die Brandgefahr. Wer sich trotzdem für einen besonders günstigen Kamin- oder Schwedenofen entschieden hat, sollte ihn nicht unbeaufsichtigt betreiben und den Abbrand des Brennstoffs besonders regelmäßig kontrollieren.

• Die Ofenkonstruktion darf nicht verändert werden. Natürlich sind auch die vorgeschriebenen Mindestabstände zu anderen Gegenständen einzuhalten. Optimal sind Öfen mit einem möglichst kurzen Rauchrohr.

• Kamin und Rauchrohr müssen regelmäßig durch einen Schornsteinfeger geprüft und gereinigt werden, um Rußablagerungen und insbesondere Hart- und Glanzruß zu vermeiden.

• Bei einer vollständigen Verbrennung des Feuerholzes entsteht nur in geringem Umfang Ruß. Sie ist eine wichtige Voraussetzung für einen energieeffizienten und sicheren Betrieb des Ofens. Unverzichtbar sind dafür eine ungehinderte Luftzufuhr, möglichst trockenes Holz sowie eine angemessene und nicht zu große Füllmenge des Ofens.

• Die Beobachtung der Flammenbildung erlaubt Rückschlüsse auf die Rußentwicklung. Rötliche Flammen mit zahlreichen dunklen Flächen oder leuchtend orange-rote Flammen (sogenannte „fette Flammen“) weisen darauf hin, dass zwischen dem Brennmaterial und der Luftzufuhr ein Ungleichgewicht besteht.Hierdurch erfolgt eine relativ starke Rußentwicklung. Durch Stochern und Schüren des Feuers zur Erhöhung des Luftaufkommens lässt sich ein solcher Verlauf des Verbrennungsprozesses korrigieren.

• Schwelbrände sollten unbedingt vermieden werden, da sie mit einer geringen Energieausbeute und stärkerer Rußbildung verbunden sind. Sie entstehen, wenn der Ofen zu stark oder mit zu großen Holzscheiten befüllt wird oder die Luftzufuhr in der Entgasungsphase des Holzes gedrosselt wird.Ein Kardinalfehler beim Betrieb von Kaminöfen und Schwedenöfen besteht darin, durch das Befüllen des Ofens mit großen Holzmengen und die Reduktion der Luftzufuhr kurz nach der Anheizphase einen stundenlangen Schwelbrand zu bewirken.Hierdurch kommt es nicht nur zu beträchtlichen Energieverlusten, sondern durch Rußablagerungen und insgesamt ungünstige Temperaturverhältnisse möglicherweise irgendwann auch zu einem Rußbrand im Rauchrohr oder im Kamin.

Unser Fazit

Bei sachgemäßem Heizen, regelmäßiger Schornsteinreinigung und in einem hochwertigen Kaminofen oder Schwedenofen ist die Gefahr von Rußbränden eher gering.