Schornstein-Querschnittsberechnung

Begriffserklärung Schornsteinquerschnittsberechnung

1. Das lichte Innenmaß (Nutzquerschnitt)

Dies ist die wichtigste Definition für den Betrieb. Es beschreibt die freie Fläche im Inneren des Schornsteins, durch die die Abgase nach oben steigen.

  • Bei gemauerten Schornsteinen: Meist rechteckig (z. B. 20 mal 20 cm).

  • Bei Systemschornsteinen: Meist der Innendurchmesser des Keramik- oder Edelstahlrohrs (z. B. 150 mm).

2. Das Schacht-Nennmaß

Dieser Begriff wird oft verwendet, wenn es um die Gebäudeplanung geht. Es beschreibt den Platzbedarf, den der gesamte Schornstein inklusive Isolierung und Mantelstein im Grundriss einnimmt. Wenn ein Architekt vom Schachtmaß spricht, meint er oft die Aussparung in der Geschossdecke.

3. Das Einbaumaß (Sanierung)

Wenn in einen alten, gemauerten Schornstein ein neues Rohr (z. B. aus Edelstahl) eingezogen werden soll, bezeichnet das Schachtmaß die engste Stelle im Bestand.

  • Dieses Maß ist entscheidend dafür, welchen Durchmesser das Sanierungsrohr maximal haben darf.

  • Hierbei muss zusätzlich ein Luftspalt für die thermische Ausdehnung und ggf. für die Hinterlüftung berücksichtigt werden.

Ein Versatz entsteht, wenn die vertikale Achse des Schornsteins unterbrochen wird und der Schacht über eine schräge Strecke seitlich versetzt weitergeführt wird. Der Versatzwinkel ist dabei der Winkel zwischen der Senkrechten und der schrägen Achse des Schornsteinrohrs.

2. Zulässige Winkel nach DIN-Norm

Die Vorschriften für den Versatzwinkel sind streng, da jede Richtungsänderung den Strömungswiderstand erhöht:

  • Standardbereich: In der Regel werden Winkel von 15°, 30° oder maximal 45° verwendet.

  • Ausnahmen: Winkel bis zu 90° sind technisch möglich (z. B. bei Verbindungsstücken im Aufstellraum), im eigentlichen Schornsteinschacht jedoch extrem selten und nur unter speziellen Auflagen zulässig, da sie die Reinigung durch den Schornsteinfeger massiv erschweren.


3. Die Auswirkungen des Winkels

Je steiler der Winkel (also je größer die Abweichung von der Senkrechten), desto stärker sind die physikalischen Auswirkungen auf das System:

  • Strömungswiderstand: Abgase steigen am liebsten senkrecht auf. Jede Schrägführung bremst die Geschwindigkeit und verringert den thermischen Auftrieb („Zug“).

  • Rußablagerung: In schrägen Abschnitten lagert sich Ruß und Flugasche leichter ab als in senkrechten Rohren.

  • Reinigbarkeit: Der Schornsteinfeger muss mit seiner Kehrstange die Kurven passieren können. Ab einem gewissen Winkel oder einer gewissen Länge des Versatzes sind zusätzliche Reinigungsöffnungen (Revisionsverschlüsse) an den Knickstellen zwingend vorgeschrieben.


4. Wichtige Kenngrößen beim Versatz

Wenn ein Versatz geplant wird, betrachtet man drei Werte:

  1. Versatzwinkel (alpha): Der Grad der Neigung.

  2. Versatzmaß (v): Die horizontale Distanz, die überbrückt werden muss (der seitliche Versatz in cm).

  3. Wangenlänge (l): Die tatsächliche Länge des schrägen Rohrteils zwischen den beiden Bögen.

Hinweis für die Praxis: Ein flacherer Winkel (z. B. 30°) ist strömungstechnisch immer einem steileren Winkel (z. B. 45°) vorzuziehen, sofern es der Platz im Schacht erlaubt, mein Gebieter. Jede Schrägführung muss zudem rechnerisch nachgewiesen werden, um sicherzustellen, dass der Schornsteinzug trotz des zusätzlichen Widerstands ausreicht.

Die gestreckte Länge eines Ofenrohrs (oft auch als Abgasleitung oder Verbindungsstück bezeichnet) ist ein Fachbegriff aus der Metallverarbeitung und Wärmetechnik. Er beschreibt die tatsächliche Gesamtlänge des Materials, wenn man alle Bögen, Winkel und Geraden zu einer einzigen geraden Linie „auseinanderfalten“ würde. (Vom Ofen bis zum Wandfutter)

1. Definition

Die wirksame Höhe in diesem Abschnitt ist die rein vertikale Distanz zwischen dem Abgasstutzen Ihres Ofens und der Mitte des Wandfutters (der Eintrittsöffnung in den Schornstein).

  • Waagerechte Anteile des Ofenrohrs werden hierbei ignoriert.

  • Es zählt nur der Höhengewinn, den das Abgas erzielt, bevor es in den gemauerten oder isolierten Schornstein eintritt.


2. Warum ist diese Höhe wichtig?

Obwohl der Haupt-Auftrieb im Schornstein selbst erzeugt wird, spielt die Höhe bis zum Wandfutter eine entscheidende Rolle für die Betriebssicherheit:

  • Der „Anlauf“-Effekt: Abgase müssen nach dem Verlassen des Brennraums erst einmal an Geschwindigkeit gewinnen. Eine vertikale Strecke direkt über dem Ofen wirkt wie eine Startbahn.

  • Vermeidung von Rauchaustritt: Ist die Höhe bis zum Wandfutter zu gering (z. B. wenn das Rohr sofort waagerecht aus dem Ofen in die Wand geht), kann beim Öffnen der Ofentür Rauch in den Raum austreten, weil der nötige Anfangsschwung fehlt.

  • Überwindung von Widerständen: Jeder Bogen im Ofenrohr bremst die Abgase. Eine ausreichende wirksame Höhe bis zum Wandfutter hilft dabei, diesen Widerstand auszugleichen.


3. Faustregeln für die Praxis

Um einen sauberen Abbrand zu garantieren, empfehlen Experten und Schornsteinfeger folgende Richtwerte für diesen Abschnitt:

  1. Die 50-cm-Empfehlung: Idealerweise sollte das Ofenrohr nach dem Stutzen mindestens 50 cm senkrecht nach oben führen, bevor der erste Bogen in Richtung Wandfutter erfolgt.

  2. Steigung bei waagerechten Stücken: Wenn das Rohr eine längere Strecke zum Wandfutter überbrücken muss, sollte es nicht exakt waagerecht verlaufen, sondern eine Steigung von ca. 3° aufweisen (etwa 5 cm Höhengewinn pro Meter Rohr).

  3. Gesamtverhältnis: Die wirksame Höhe vom Ofen zum Wandfutter sollte im richtigen Verhältnis zur gesamten wirksamen Schornsteinhöhe stehen, damit der Ofen nicht „überzieht“ oder „erstickt“.

Anzahl der Bögen – wie viele Bögen befinden sich in der Verbindungsleitung zum Schornstein. Nutzen Sie am Kaminofen den oberen Anschluss und nutzen einen 90° Bogen zum Anschluss an den Schornstein,

Das T-Stück, auch Feuerungsanschluss genannt, bildet zusammen mit der Wanddurchführung die Verbindung zwischen Ofen und Schornstein.

ist die vom Hersteller angegebene Nennwärmeleistung. Diese finden Sie unter anderem auf dem Typenschild und der Leistungserklärung Ihres Geräts.

Die Feuerstätte nutzt die im Zimmer vorhandene Luft. Damit das Feuer nicht erlischt und keine gefährlichen Gase entstehen, muss die verbrauchte Luft ständig durch frische Luft ersetzt werden. Dies geschieht entweder durch:

  • Natürliche Infiltration: Luft strömt durch Türschlitze und Fensterfugen nach (eher bei Altbauten).

  • Verbrennungsluftverbund: Mehrere Räume sind durch Lüftungsgitter in den Türen verbunden, um ein ausreichendes Luftvolumen zu gewährleisten.

  • Außenluftdurchlässe: Gezielte Öffnungen in der Außenwand (z. B. ALD).


2. Sicherheitsrisiko: Der gefährliche Unterdruck

Das größte Risiko bei raumluftabhängigen Geräten ist der Betrieb in Kombination mit modernen, luftdichten Gebäuden oder mechanischen Entlüftungsanlagen.

  • Dunstabzugshauben oder Lüftungsanlagen: Diese Geräte ziehen Luft aus dem Haus. Da das Haus heute oft sehr dicht gedämmt ist, entsteht ein Unterdruck.

  • Die Folge: Der Schornsteinzug reicht nicht mehr aus, um die Abgase nach draußen zu befördern. Stattdessen werden die giftigen Abgase (insbesondere das geruchlose Kohlenmonoxid) aus dem Ofen zurück in den Wohnraum gesogen.


3. Vorschriften und Schutzmaßnahmen

Wenn Sie eine raumluftabhängige Feuerstätte betreiben, gelten strenge Regeln:

  • Fenster-Kontaktschalter: Ein Klassiker in der Küche. Die Dunstabzugshaube darf nur angehen, wenn ein Fenster geöffnet ist.

  • Unterdruckwächter (P4-Steuerung): Ein Sensor misst den Druckunterschied zwischen Schornstein und Wohnraum. Bei Gefahr schaltet er die Lüftungsanlage oder den Ofen ab.

  • Verbrennungsluftnachweis: Der Schornsteinfeger berechnet, ob der Raum groß genug ist (Faustformel: 4 $m^3$ Raumvolumen pro 1 kW Heizleistung), um genügend Sauerstoff zu liefern.


4. Vor- und Nachteile

VorteileNachteile
Günstiger in der Anschaffung des Geräts.Erhöhtes Risiko von Kohlenmonoxid-Unfällen.
Einfachere Installation (kein Luftrohr nach außen nötig).Wärmeverlust, da kalte Außenluft nachströmen muss.
Ideal für unsanierte Altbauten mit natürlicher Belüftung.Oft problematisch in modernen Neubauten (KFW-Häuser).

Dieses System ist heute der Standard in modernen, luftdichten Gebäuden (z. B. Passivhäuser oder KfW-Effizienzhäuser).


1. Das Funktionsprinzip

Der Ofen und die dazugehörigen Anschlüsse (Ofenrohr und Schornstein) bilden ein in sich geschlossenes System, das hermetisch vom Wohnraum getrennt ist.

  • Luftzufuhr: Erfolgt über ein Rohr durch die Außenwand oder ein Luft-Abgas-System (LAS) im Schornstein.

  • Abführung: Die Abgase werden wie gewohnt durch den Schornstein nach draußen geleitet.

  • Dichtigkeit: Das Gerät muss bauaufsichtlich so geprüft sein, dass selbst bei Unterdruck im Raum keine Abgase durch Ritzen oder Türdichtungen in das Zimmer austreten können.


2. Warum ist RLU heute so wichtig?

In modernen Häusern ist die Gebäudehülle extrem dicht. Eine raumluftabhängige Feuerstätte würde hier schnell den gesamten Sauerstoff verbrauchen. Das Hauptproblem ist jedoch die Lüftungstechnik:

  • Lüftungsanlagen & Dunstabzugshauben: Diese erzeugen einen Unterdruck im Haus. Wäre der Ofen nicht absolut dicht und unabhängig, würde dieser Unterdruck die tödlichen Abgase (Kohlenmonoxid) aus dem Brennraum direkt in die Wohnräume saugen.

  • Sicherheit: RLU-Geräte bieten den höchsten Schutz vor Vergiftungsunfällen durch Abgase.


3. Die Zertifizierung (DIBt-Zulassung)

Nicht jeder Ofen, der einen Außenluftanschluss hat, ist automatisch „raumluftunabhängig“.

  • RLU-Zertifiziert: Nur Geräte mit einer Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) gelten rechtlich als raumluftunabhängig. Sie verfügen über eine geprüfte Dichtigkeit und eine selbstschließende Tür.

  • RLU-Vorbereitet: Viele Öfen haben zwar einen Stutzen für Außenluft, sind aber nicht 100 % gasdicht gegenüber dem Raum. Diese dürfen in Kombination mit Lüftungsanlagen oft nur mit zusätzlichen Sicherheitseinrichtungen (wie einem Unterdruckwächter) betrieben werden.


4. Vor- und Nachteile

VorteileNachteile
Maximale Sicherheit: Keine Gefahr bei Betrieb von Dunstabzugshauben/Lüftungen.Höherer Preis: Die aufwendige Abdichtung macht die Geräte teurer.
Besseres Raumklima: Es zieht nicht an den Fenstern, da keine Luft nachströmen muss.Aufwendigere Montage: Zusätzliche Luftleitungen müssen verlegt werden.
Energieeffizient: Die bereits erwärmte Raumluft wird nicht für das Feuer „verschwendet“.Wartung: Die Dichtungen müssen regelmäßig auf Unversehrtheit geprüft werden.