LXV. Ueber die richtige Lage und Größe des Feuersitzes bei den Pultöfen; von Max Sponfeldner, k. Sudfactor in Berchtesgaden. Mit Abbildungen auf Tab. V. Sponfeldner, über die richtige Lage und Größe des Feuersitzes bei den Pultöfen. Wohl sind die Bestrebungen unseres Zeitalters im Allgemeinen auf Verdrängung des Holzes als Brennstoff durch Surrogate gerichtet; doch fehlt es auch heut zu Tage noch keineswegs an Gegenden, welche durch Klima und Boden zumeist auf Waldbau angewiesen, von den großen Verkehrsmitteln und Absatzquellen aber noch viel zu sehr abgeschnitten sind, als daß sie den Umsatz ihrer massenhaften Holzproduction hauptsächlichhaupsächlich im Commercialwege zu bewirken vermöchten. Für die große Industrie solcher Gegenden wird darum das Holz als Brennmaterial sobald noch nicht durch Surrogate verdrängt werden, zumal solche nicht überall in angemessener Nähe zu haben sind. Gerade aber für Holzbrand im Großen zunächst hat sich seit wenigen Decennien eine Feuerungsart, Pultfeuerung genannt, besonders in Süddeutschland eingebürgert, welche bei richtigem Bau und kundiger Bedienung alle jene Vorzüge eines vollkommenen Verbrennungsprocesses auf die einfachste Weise gewährt, die mit anderweitigen Systemen von oft complicirter Form oder umständlicher Behandlung meistentheils nur unvollkommen zu erfolgen pflegen. Wer die Pultfeuerung erfunden, wo ihre Wiege gestanden, scheint unbekannt; doch ist zu vermuthen, daß Südbayern, woselbst sie zuerst praktische Bedeutung und einen hohen Grad von Vollkommenheit gewonnen hat, die Priorität gebührt. So vollkommen die Wirkung des Pultofens ist, so einfach und kunstlos sind gleichwohl die Mittel, wodurch er wirkt. Fig. 22 sey eine gewöhnliche Feuerung mit Planrost, Fig. 23 dieselbe Feuerung mit Pultheizung. – Trenne Feuersitz a und Heizraum b oben hermetisch durch eine Scheidewand c (Feuerbogen), öffne dafür unterhalb einen Zugang d (Feuerhals) in den Heizraum, verschließe die Aschenthüre wohl, und lasse dagegen der Luft freien Zutritt ober dem Holze, so wird die Flamme, durch die Rostfugen hindurchschlagend, in den Heizraum aufsteigen – und der Pultofen ist fertig. Nun können wegen der Scheiterform die Roststäbe wegfallen; denn es genügt zur Unterstützung, wenn das Holz querüber mit den beiden Hirnenden aufliegt. Durch diese einfache Umkehrung des Flammenspiels ist aber das Problem der Rauchverzehrung gelöst. Der Rauch des frisch aufgegebenen Brennmaterials kann nicht mehr unverbrannt entweichen, sondern ist genöthigt, die Flamme und Gluthen der unteren brennenden Schichten zu passiren, und muß daher, weil mit frischer (noch nicht desoxydirter) Luft innig gemengt, in dem im höchsten Temperaturstadium befindlichen Feuerhals angezündet werden. Da hiermit allen Erfordernissen für die Rauchverzehrung Genüge geschieht, so muß der Rauch vollständig verbrannt werden. Das continuirliche Nachrücken der Beschickung findet ohne alle künstliche Beihülfe statt. Während rückwärts der Feuerbogen, so begrenzt die Holzfassung vorn eine (bewegliche) Wand e (Regulator), deren Höhe, welche sich nach der verfügbaren Zugkraft des Kamines richtet, eine constante Zahl von Scheiterlagen bestimmt. Der Heizer hat nur nach Maaßgabe des Verbrandes die oberste Schichte zu erneuern, sobald durch das Zusammensinken der unteren brennenden Beschickung hinlänglicher Raum geworden ist. Wir haben soeben die Pultfeuerung aus einem gewöhnlichen Planroste entstehen lassen. Dieselbe erscheint als ein Rostfeuer mit abwärts gekehrter Luft- und Flammenführung, wobei nur die Scheiter selbst als Roststäbe fungiren. Ist nun nicht schon durch diesen einfachen Entwicklungsgang den Holzauflagen ihr natürliches Niveau am Feuerbogen angewiesen? Und doch ist es gerade dieses Niveau, wornach sämmtliche bis jetzt im Großen ausgeführte Pultöfen in zwei Systeme A und B, Fig. 24, zerfallen. Bald befindet sich die Holzauflage unter dem Niveau des Feuerbogens (System A), bald in gleichem oder wenige Zolle höherem Niveau (System B). Offenbar wird das Gemenge von Luft und Rauch den diagonalen (weil kürzesten) Weg durch die Beschickung nach dem Heizraum suchen. Bei A wird aber nur ein Theil der glühenden Schichte vom Rauche durchströmt, die unterhalb des Flammbogens befindlichen Theile empfangen zu wenig Luft, und es nähert sich dieses System, wenn man von der Richtung der Lufteinströmung absieht, um so mehr der Rostfeuerung, je tiefer die Holzauflage unter dem Bogen, und je mehr sich letzterer zum Niveau der Brustmauerkrone erhebt. In Oberösterreich ist diese Zustellung die gewöhnliche. Bei System B muß das Gemenge von Luft und Rauch die ganze im besten Verbrennungsstadium befindliche Schichte passiren, ehe die Gase in den Heizraum gelangen können. So die bayerische Bauart. Um nun die praktischen Leistungen beider Systeme zu vergleichen, hat Verfasser eine Reihe von Pultöfen nachgemessen, ihre Zugbedingungen und Verbrandgröße erhoben, daraus den relativen Zug und Verbrand berechnet, und die erhaltenen Daten in eine Uebersicht gebracht. Weil nur Oefen von gleichem Zug unter sich vergleichbar sind, so ist für jeden Ofen der verfügbare Zug, d. i. die Menge der secundlich beiströmenden Luft von 0° für eine mittlere äußere Temperatur von + 5° C. berechnet worden. Man bediente sich zu dem Ende der für bayer. Maaß vereinfachten Formel Péclet's für die Geschwindigkeit der Kaminluft per Secunde Textabbildung Bd. 175, S. 271 woraus mittelst des gegebenen Kaminquerschnittes F die secundliche Luftmenge Q = Fv Kubikfuß Kamin = t₁° C. warme = (F . v)/(1 + 0,00367 t₁) Kubikfuß zu 0° = (F . v)/(1 + 0,00367 t₁) × 0,0576 Pfd. kalte Luft, berechnet wurde, nachdem eine Probemessung auf directem Wege eine genügende Uebereinstimmung mit den Formeln ergeben hatte. In der S. 272 folgenden Tabelle sind die einzelnen Pulte nach ihrem Fassungsraum gereihet. Nr. I bis IV gehören dem System A, Nr. V bis X dem System B an. Durch tiefen Holzschacht, mithin großes Volum, zeichnet sich die erste, durch geringe Holztiefe und kleines Volum die zweite Gruppe aus. Das Bestreben, den Verbrand zu forciren, mag die voluminösen Pulte der Gruppe A hervorgerufen haben. Tiefe Pulte sind aber zu dem Ende nicht wohlgewählte Mittel, sie bewirken einen höheren absoluten Verbrand höchstens auf Kosten der reinen Verbrennung. Es verhält sich damit genau wie mit einem zu hoch beworfenen Roste; denn nur die Pultfläche (analog der Rostfläche) ist es, deren Größe bei genügender Zugkraft die Luftmenge, und durch diese die Verbrennung bestimmt. Der geringe relative Effect tiefer Pulte (z.B. I bis IV), die unvermeidliche Wärmestrahlung nach außen, der träge Zug gegenüber der Gruppe B, um so träger, je mehr derlei Pulte durch Erhebung des Flammbogens über die Holzauflagen den Grundcharakter der Pultfeuerung verlieren und sich den Rostfeuern nähern, erklären sich hieraus. Dagegen zeigt auch Tab. I, daß bei Pultöfen von gleicher Zugstärke, aber verschiedener Feuertiefe, dennoch auf die Pultflächeneinheit beim System B in gleichen Zeiten nahezu gleichviel verzehrtes Holz trifft, wie bei A. Demzufolge müßte z.B. das Pult II vom System A, im Sinne von System B Pult VIII umgebaut, mit 56/108 × 12,67 = 0,52 × 12,67 = 6,59 Kubikf. bei 1' Tiefe, daher 6,59 Quadrats. Pultfläche dasselbe (und zwar mit reinerer Verbrennung und weit geringerem Wärmeverlust) leisten, wie jetzt bei 26'' Feuertiefe. Tabelle I. Bau und Consum einiger Pultöfen (in bayer. Maaßen). Textabbildung Bd. 175, S. 272 Pultöfen; Vortrag; Tiefe der Holzauflage unter dem Flammbogen; Zug-Elemente; Zug. Luft von 0° secundlich per Ofen; Pultdimensionen; Relat. Zug. Luft von 0°, secundl. per Qdtf. Pultfläche, per Kubf. Pultfassung; Verbrand an Fichtenholz von 14. Proc. Wassergehalt per Ofen täglich N. Klafter, stündlich; Relativer Verbrand stündlich per Qdrtf. Pultfläche, per Kubf. Pultfassung; Verbranntes wasserfreies Fichtenholz, secundlich; Luft von 0° secundlich per Pfund verbranntes Fichtenholz Um aber letzteren Satz auch experimentell zu prüfen, hat der Verfasser einige specielle Versuche an einem und demselben Pultofen bei verschiedenen Pultweiten und Feuertiefen aber gleichem Zuge vorgenommen, welche in der folgenden Tab. II zusammengestellt sind. Tabelle II. Verhältniß zwischen der Holzhöhe und dem relativen Pulteffect. Pulthöhe 7'' 10'' 13'' Pultweite Stündlich verbrannte Normal-Klafter Fichtenholz. Quadratf.Pultfläche KubikfußPultfass. Quadratf.Pultfläche KubikfußPultfass. Quadratf.Pultfläche KubikfußPultfläche 12'' – – – – 1/43 1/45 15'' 1/50 1/31 1/50 1/43 1/50 1/53 17'' 1/50 1/29 1/50 1/40 – – 21'' 1/54 1/32 1/50 1/41 – – Man sieht auch hieraus wiederum, wie die relative Leistung des Pultes mit der Zunahme der Pulthöhe bei gleichbleibender Pultfläche abnimmt. Auf größere Feuertiefen konnten diese Versuche nicht ausgedehnt werden, da es der Zweck des Betriebes verbot. Dagegen fand sich noch an einem anderweitigen Pultofen Gelegenheit zu einem Vergleiche. Bei einem Kalkofenpultfeuer mit 31/2 fußigem Holze bei 15'' Weite und 3,28 Kubikfuß Fassung betrug der stündliche Verbrand per Kubikfuß Pultfassung 1/39 Normal-Klafter, wenn die Holzschicht 9'', dagegen 1/28 Normal-Klafter, wenn selbe nur 6'' hoch war (= 2,18 Kubikfuß Fassung). Im ersteren Falle verzehrte das ganze Pult stündlich 1/12, im zweiten Fall 1/13 Normal-Klafter. Mit 28/39 × 3,28 = 2,35 Kubikfuß Fassung, d. i. 2,35/(3,5 × 0,5) = 1,34' oder circa 16'' Oeffnung würde man folglich dieselbe Leistung, nämlich 1/12 Klafter stündlichen Holzconsum mit diesem Pulte erzielen, wenn man das Holz statt 9'' nur 6'' hoch legt; denn es ist 2,35 × 1/28 = 0,084 = 1/12. Scheint es endlich nicht ein Maximum des Effectes zu geben, welches für ein bestimmtes Pult bei einem gewissen, von der Stärke des Zuges bedingten Minimum der Dimensionen zur Geltung kommt? Die Länge des Pultes ist jedesmal durch die Scheiterlänge gegeben. Die Höhe findet ihr dem Zuge günstigstes Minimum in der Dicke der Holzschicht, welche von 2 Scheiterlagen gebildet wird (6–7''). Geringere als 2 Scheiterlagen Höhe darf nicht stattfinden, da außerdem die brennende Schichte aufhören würde überdeckt zu seyn, mithin deren Strahlungswärme nach Außen nicht aufgefangen würde. Variabel bleibt demnach zunächst nur die Pultweite. Für ein bestimmtes Minimum dieser aber wird bei gleichem Zuge die Kubikeinheit der Pultfassung die relativ größte Menge Luft empfangen und ihr Consum ein Maximum werden. Offenbar muß mit dem variabeln Factor des Zuges t (äußere Temperatur) die Stärke des Zuges, d. i. die Luftmenge auf die Flächen- und Raumeinheit des Pultes oder die Lebhaftigkeit des Zuges und mit ihr die Verbrennungsgröße ab- und zunehmen, wenn Holzhöhe und Pultweite constant bleiben. Um daher eine nahezu gleiche Verbrennungsgröße in gleichen Zeiten festzuhalten, ist der in horizontaler Ebene verschiebbare Regulator ganz geeignet. Nur die Verbrennungsgröße, keineswegs aber die Lebhaftigkeit des Zuges, ist daher auf solche Weise regulirbar. Durch richtige Handhabung des Kaminregisters könnte aber auch die Stärke der Luftzuströmung mehr gleichförmig gemacht werden. Aus dem Gesagten dürften sich nun für die den Holzpulten zu gebende Lage und Dimensionen folgende Grundsätze ergeben: 1) Man lege die Holzauflagen stets in oder wenig über das Niveau des behufs gleichförmigeren Ausstreichens der Flamme am besten scheitrecht geformten Fenerbogens. 2) Die Höhe des Holzraumes besteht am besten aus nur zwei Scheiterlagen. 3) Die Pultweite sey nach Maaßgabe des Zuges das zulässige Minimum. Schließlich noch ein Wort über Pultfeuerung im Allgemeinen. Hr. Vogl erklärt in seiner Kritik der rauchverzehrenden FeuerungsanlagenIm polytechn. Journal Bd. CLXXII S. 262 u. 339. die Pultheizung nur für Holz anwendbar, für mineralische Brennstoffe aber unzulässig, und zwar weniger wegen der ungünstigen Form der Stücke, sondern „weil der viele Rauch, wollte man ihn durch Flamme und Gluthen zugleich passiren lassen, die Speiseluft so verdünnen würde, daß dadurch das Verbrennen der unteren Schichten gestört werden müßte.“ Abgesehen aber davon, daß auch beim Langen'schen Etagenroste die Passage des Rauches durch Flamme und Gluthen zugleich, ohne den von Hrn. Vogl befürchteten Nachtheil stattfindet – warum sollte sich nicht auch da das richtige Verhältniß zwischen Zugkraft und Pultinhalt ermitteln lassen, und so vielleicht der Pultfeuerung auch in der Anwendung auf mineralische Brennstoffe ihre Zukunft vorbehalten seyn? Hat doch für Torf auf südbayerischen Salinen lediglich durch Einschaltung einiger feuerfesten Steine zwischen Brustmauer und Feuerbogen unter entsprechender Erhöhung der ersteren, die Umwandlung der Holzpulte in Torfpulte stattgefunden, deren Leistung und Verbrennungsproceß so wenig zu wünschen übrig läßt, daß ihre Anwendung im Großen eingeführt worden ist. Darum dem weiteren Gedeihen dieser ebenso einfachen als vorzüglichen Feuerungsweise im Dienste der Industrie ein hoffendes Glückauf!