mini|Hausschornstein auf Jersey mit zwei Schornsteinaufsätzen aus Keramik mini|Dampfhaltige Rauchgase über Industrieschornsteinen (Heizkraftwerk Nord bei München) mini|Rauchende Schiffsschornsteine (russischer Kreuzer Askold)
Ein Schornstein ist eine überwiegend senkrecht verlaufende Rauchgasleitung in oder an Gebäuden oder Anlagen, auf Schiffen, an Traktoren oder auf Dampflokomotiven, die Rauchgase ins Freie abführt. Der über die Dachfläche herausragende Teil eines Hausschornsteins nennt sich Schornsteinkopf. Ein schräg geführter Schornstein wird als verzogen, verschleppt oder als Schleppesse bezeichnet.
Früher war die Beständigkeit gegen Rußbrand ausschlaggebend für die Konstruktionsweise des Schornsteins. Abgas enthält keine Rußbestandteile, sodass bei einer reinen Abgasleitung auf die Rußbrandbeständigkeit verzichtet werden kann. Bei modernen Abgasanlagen kommt es aufgrund von Kondensatbildung durch niedrige Abgasmengen und -temperaturen vorwiegend auf die Säure- und Feuchtebeständigkeit an.Wolfgang Wegener: Schornsteintechnik … und die Verantwortung des Planers. (PDF; 3,1 MB) Initiative pro Schornstein e. V., S. 3; abgerufen im November 2019.
Industrieschornsteine werden manchmal Schlot genannt. Bei Gebäuden wird der Schornstein auf ostmitteldeutsch auch Esse, in Österreich und Süddeutschland Rauchfang oder „der Kamin“, und in der Schweiz meist „das Kamin“ genannt. Kamin ist für Deutsche missverständlich, da auch in eine Wand eingebaute Feuerstätten mit sichtbarer Flamme als Kamin bezeichnet werden; diese werden in der Schweiz und im frankophonen Raum Cheminée genannt. Umgangssprachlich werden auch Kühl- und andere Türme, wie etwa die Warmluft-Kamine von Aufwindkraftwerken, als Schornstein bezeichnet.
Die Rauchgasleitung innerhalb einer Feuerstätte wird als Zug bezeichnet, wobei an jeder Umlenkung der Rauchgase ein neuer Zug beginnt.
Begriffe Ein Schornstein dient nach DIN 18160-1Text der DIN 18160-1 „Abgasanlagen für Planung und Ausführung“. (PDF; 3,4 MB) Ofenseite.de; abgerufen im Februar 2017. zur Abführung von Verbrennungsgasen von Feuerstätten ins Freie und zur Herstellung des zum Ansaugen der Verbrennungsluft nötigen Unterdrucks. Er ist Teil einer Abgasanlage bzw. eines Abgassystems im weiteren Sinne.
Als Rauchrohr wird der innerste Kanal von mehrschalig ausgeführten Schornsteinen bezeichnet, der mit den Rauchgasen in Kontakt kommt. Das waagerecht oder schräg vom Ofen zum Schornstein verlaufende Rauchrohr wird in den Richtlinien als Verbindungsstück und umgangssprachlich als Ofenrohr bezeichnet.
Schornsteine in traditioneller Bauweise werden vermehrt durch Abgasleitungen (Abgasrohr) abgelöst, durch welche zwar Abgas, aber kein Rauchgas geleitet werden darf, da dieses nach DIN EN 1443 neben flüssigem Wasser (Nebeltröpfchen) auch Ruß enthalten darf, welches zu einem Schornsteinbrand führen kann.Informationen zu Abgasanlagen. Bruno Bosy.
Begriffsherkunft Die Herkunft des Wortes Schornstein stammt nach dem Deutschen Wörterbuch wahrscheinlich vom Verb schorren, d. h. „hervorragen“, so dass also ursprünglich den Kragstein in der Wand bezeichnet wurde, auf dem bei den alten Kaminanlagen der Rauchfang ruhte. Der Begriff scorstein ist aus dem 13. und 14. Jahrhundert belegt, daneben u. a. schornstên (1420) und schornsteyn (1469). Die Begriffe wurden in früher Zeit in der Bedeutung „Feuerstelle, Ofen, Herd“ verwendet.
Der Gebrauch des Wortes Schornstein war lange vor allem auf Nord-, Mittel- und Westdeutschland beschränkt; in anderen Dialekten und Regiolekten finden sich die Synonyme Esse, Schlot, Kamin. Heute ist Schornstein in Deutschland die Leitvariante, die zunehmend die anderen regionalen Begriffe ersetzt.„Schornstein / Kamin“, Atlas zur deutschen Alltagssprache (AdA), Phil.-Hist. Fakultät, Universität Augsburg, 17. April 2012.
Hausschornsteine
Funktion Die Funktion des Schornsteins basiert auf dem Kamineffekt. Er erzeugt einen Auftrieb durch die im Vergleich zur umgebenden Luft leichtere Gassäule. Die geometrischen Parameter Höhe und lichte Weite des Schornsteins müssen deshalb auf die zu fördernde Gasmenge und ihre Temperatur abgestimmt sein. Der natürliche Schornsteinzug wird durch die Druck- und Temperaturverhältnisse innerhalb der Abgasführung bestimmt. Experimentelle Untersuchungen zeigen zudem, dass Wind am Schornsteinkopf den Förderdruck und damit die Abführung der Verbrennungsgase beeinflussen kann.
Die Strömung des Gases erzeugt durch den Bernoullischen Effekt im Kamin einen niedrigeren Luftdruck, der verhindert, dass Rauchgase aus Feuerstätten in die Wohnbereiche dringen. Die Ausführung muss so sein, dass der Wind nicht in den Kamin drücken kann (er muss im freien Windstrom liegen). Um zu verhindern, dass dem Ofen oder den Räumen, in denen er steht, auch außerhalb der Feuerungsphasen kontinuierlich warme Luft entzogen wird, muss eine Rauchgasklappe installiert oder die Luftzufuhr eines luftdichten Ofens anderweitig gesperrt werden.
Da moderne, mit Ventilatoren betriebene Lüftungen in Bad und Dunstabzugshauben in der Küche den Förderdruck eines Schornsteins bei weitem übertreffen, könnten sie aufgrund der unvollständigen Verbrennung entstehendes Kohlenstoffmonoxid und die Abgase rückwärts durch den Ofen in die Zimmer ziehen und eine Kohlenstoffmonoxidvergiftung auslösen. Daher darf in Wohnungen mit einer Ventilatorlüftung ein Ofen oder Kamin nur mit entsprechendem Zuluftschacht betrieben werden. Der Zuluftschacht sollte seinerseits für die Betriebspausen verschließbar sein, um einen Abzug der Warmluft zu vermeiden.
Moderne häusliche Warmwasserheizungen mit Niedertemperatur- und Brennwerttechnik haben für den Betrieb des Schornsteins nicht mehr ausreichend hohe Abgastemperaturen für die Vermeidung von Kondensat. Die Abgase erreichen ihren Taupunkt innerhalb des Schornsteins und kondensieren an der Wandung. Diese ist daher aus feuchtebeständigem Material wie Kunststoff, Keramik oder rostfreiem Edelstahl zu erstellen, um eine Versottung zu vermeiden. Werden die Abgastemperaturen so niedrig, dass ein ausreichender Auftrieb ausbleibt, wird ein Lüfter („Abgasventilator“, „Saugzuggebläse“) eingesetzt, um die Gase durch Über- oder Unterdruck zu fördern, was Auswirkungen auf die Ausführung des Feuerraumes hat und/oder eine gasdichte Abgasleitung erfordert.
Wegen seiner Sicherheitsfunktion in häuslichen Feuerstätten ist der Schornstein wie die Abgasleitung baurechtlich abnahmepflichtig. Die Abnahme und Überprüfung werden in Deutschland durch den Schornsteinfeger durchgeführt.
Ausführung Der innere freie Durchmesser von Rauchrohr bzw. Schornstein beträgt bei Öl-, Gas- und Pelletheizungen typischerweise 12 bis 14 cm, bei Kamin- und Kachelöfen 16 bis 18 cm und bei offenen Kaminen wenigstens 20 cm. mini|alt=|Inneres eines (etwas verschleppten) Hausschornsteins Die DIN V 18160-1:2006-01 enthält die notwendigen Abstände zu brennbaren Baustoffen zur Vermeidung der Entflammung auch im Falle eines Rußbrands. Schornsteinkonstruktionen wird dabei eine Rußbrandbeständigkeitsklasse zugeordnet. Die Klasse G50 etwa kennzeichnet eine Konstruktion, die bis zu einem Abstand von 50 mm rußbrandbeständig ist. Notwendige Abstände zu Holzbalken sind auch den Feuerungsverordnungen der deutschen Bundesländer zu entnehmen. Wenn die Fuge zu brennbaren Baustoffen nicht offengehalten werden kann, ist eine gute Belüftung erforderlich. Eine Verfüllung mit nichtbrennbaren Dämmstoffen ist in besonderen Fällen zulässig. Schmale Bauteile wie Leisten oder Latten, die nur geringfügig am Schornstein anliegen, müssen keinen Abstand einhalten. Zu Fenstern ist in der Regel mindestens ein Abstand von 20 cm einzuhalten. Die Hersteller von Wärmedämmverglasungen verlangen häufig einen größeren Abstand, um das Bersten des Glases durch Wärmespannungen zu vermeiden. Freiliegende Abgasleitungen müssen von brennbaren Bauteilen einen Abstand von 20 cm einhalten, sofern sie nicht durch eine wenigstens 2 cm starke Umhüllung aus nichtbrennbaren Dämmstoffen verkleidet werden oder die Abgastemperatur der Feuerstätten höchstens 160 °C erreichen kann.
Bei kondensierendem Abgas muss darauf geachtet werden, dass das Kondensat nicht innerhalb oder unmittelbar oberhalb des Schornsteins (etwa an einer Abdeckplatte) gefriert und das Eis den freien Austritt der Abgase behindert.
Typen Folgende Hausschornsteine sind in Europa gängig: dreischalige Schornsteine bestehen aus Schacht (Mantelstein) bzw. Außenrohr, Dämmung und Innenrohr zweischalige Schornsteine bestehen aus Schacht bzw. Außenrohr mit Innenrohr einschalige Schornsteine bestehen aus einem Schacht aus meist mineralischen BaustoffenInformationen und Richtlinien zu Schornsteinen und Abgasführung. (PDF; 0,3 MB) Firma KLB; abgerufen im Februar 2017.
Doppelwandige Schornsteine aus rostfreiem Stahl gibt es in zweischaliger oder dreischaliger Ausführung, wenn sich zwischen Innen- und Außenrohr noch eine Dämmschicht befindet.
Durch eine Dämmschicht bleibt die Abgaswärme erhalten, wodurch der Unterdruck vergrößert wird und keine Gefahr der Eisbildung an der Schornsteinmündung besteht. Erforderlich ist eine Dämmung meist nur, wenn die Abgasanlage außerhalb des Gebäudes geführt wird.
Zweischalige Schornsteine werden oft als Abgasleitung eingesetzt oder dort, wo Abgase unter Überdruck abgeführt werden.
Raumluftunabhängige Heizgeräte werden oft an einen zweischaligen Schornstein angeschlossen, bei dem der Zwischenraum zwischen Schacht bzw. Außenrohr und Innenrohr zur Verbrennungsluftzuführung verwendet wird. Diese Schornsteinsysteme werden auch LAS-Schornsteine genannt.
Energieeinsparverordnung (EnEV) und Gebäudeenergiegesetz (GEG) fordern eine luftdichte Gebäudehülle, die einen sicheren Betrieb raumluftabhängiger Öfen und Kamine nicht erlaubt. Die Verbrennungsluft wird darum unmittelbar von außen (raumluftunabhängig) zugeführt; entweder durch einen horizontalen Kanal, einen Zuluftschacht im Schornstein oder ein spezielles Luft-Abgas-System.
Effiziente Feuerstätten arbeiten mit geringen Abgastemperaturen, was auch bei festen Brennstoffen wie Scheitholz und Holzpellets zu einer Unterschreitung der Taupunkttemperatur im Schornstein führen kann. Dadurch entsteht Kondensat, das zur Versottung konventioneller Schornsteine führt. Kondensatunempfindliche Schornsteine sollten die Klassifizierung „W3 Gxx“ besitzen und werden oft als „W3G-Schornstein“ bezeichnet. Diese Systeme sind auch nach einem Rußbrand (Schornsteinbrand) noch feuchteunempfindlich.
Eine besondere Schornstein-Bauart ist die russische Röhre. Sie zeichnet sich durch einen engen Querschnitt aus.Schornstein. In: Meyers Konversations-Lexikon, 1888. Zitat: „In der Regel ist es gestattet, die engsten, sogen. russischen Rauchröhren zu 16 cm, die weitern zu 21–26 cm im Geviert oder besser im Durchmesser weit anzulegen, wenn sie für geschlossene (verdeckte) Feuerungen (für Stubenöfen, für sogen. Sparherde und die meisten technischen Feuerungsanlagen) dienen.“ Diese Bauform mit russischem Vorbild ist seit Ende des 19. Jahrhunderts in Deutschland üblich. Die ältere Schornsteinbauweise hat in Deutschland einen größeren Querschnitt und ist vom Schornsteinfeger besteigbar.
Geschichte mini|Schornstein und Rauchfang in einer mittelalterlichen Burg