STEINOFEN

Wir haben uns entschlossen  in einem ehemaligen  Lagerraum,
der an eine überdachte Terrasse anschließt, einen Steinofen
zu bauen. Dieser sollte mehrere Anforderungen erfüllen.
Der Steinofen soll vor allem als ein Heizkörper
mit Wärmeakkumulation dienen. Außerdem wollten wir ihn
als offenen Kamin und zum Backen und Braten nutzen.
Das führte zwangsläufig zu Kompromissen.

Nach langer Überlegung habe ich mich für eine einfache
"Zuckerhut"-Konstruktion entschlossen. Da die Oberfläche
des Steinofens genug groß sein musste, habe ich den
inneren Durchmesser auf 80 cm berechnet. Bei einer Wärmeleistung
bei einem Steinofen in schwerer Ausführung
(Wanddicke: 12cm Schamottstein + 3cm Putz ) liegt
die Wärmeleistung bei 0,93 KW/m2 . Da der Außendurchmesser
in der Mitte bei 0,84 m liegt,leistet der Steinofen  bei seiner
Gesamthöhe von 1,5 m 3,7 KW/h. Diese Leistung reicht völlig aus
den gesamten Raum auf eine angenehme Innentemperatur
von 20 Grad zu erwärmen.





Da der Raum nicht unterkellert ist, habe ich den Estrich an dem Außenrand
des Fundamentes mit einer Diamantentrennscheibe angeschnitten.
So ist eine Sollbruchstelle entstanden.
Den Sockel ist  40 cm hoch und ist aus klassischen Mauersteinen gemauert.
Um den runden Fundament zu kriegen, sind sowohl die Klassischen- als auch
die Schamottsteine entsprechend behauen. Die Zwischenräume sind mit
Bauschutt gefüllt.
Da der Steinofen auf eigenem Fundament steht, musste ich keine
starke Auflageplatte betonieren. Der Ofenboden ist mit Schamottplatten 25/12/2 cm
ausgekleidet.
Um einen einwandfreien Kreis zu erzielen, habe ich aus den Resten von Gipskarton
eine Schablone  ausgeschnitten. Die Längen oben und unten sind die Innenradius,
die Aussenkante entspricht der gewünschten Kurve. In der Mitte habe ich einen festen
Punkt eingebaut und durch das drehen und Andrücken der Schamottsteine
ist eine Oberfläche ohne großen Abweichungen entstanden. Die Schamottsteine
müssen nicht nur an den Stoßflächen sondern auch an der Außenseite behauen werden.
Das hat einen höheren Mörtelverbrauch zufolge, aber die Außenfläche wird relativ
glatt. Größere Ausbrüche, die durch das Behauen entstehen, habe ich mit Mörtel grob
ausgeglichen.
Man braucht beim Mauern keine Schalung. Die Neigung der Steine ist so niedrig,
dass die Steine ohne Abstützung in Position halten.




Da sich die Schamottsteine beim Erhitzen dehnen, überträgt sich die Verformung
auch an die Oberfläche. Um die Übertragung der Spannung des heißen Ofens an
den Fundament zu vermeiden, soll eine Gleitschicht aus einem verzinken Stahlblech
zwischen den Ofen und den Fundament gelegt werden.
Aus diesem Grund habe ich an das Mauerwerk eine dreifache Schicht aus Alufolie
angebracht. Diese dient als eine Trennschicht zwischen dem Mauerwerk und dem Putz.
An die Oberfläche habe ich als eine Putzarmierung einen feinen Maschendraht
angebracht. Nachdem ich den Ofen an die Betriebstemperatur aufgeheizt habe,
konnte ich mit den Putzarbeiten beginnen. Das Vorheizen bewirkt die Ausdehnung
der Konstruktion. Nach dem Abkühlen zieht sich nur das Mauerwerk zurück.
So entsteht eine Dehnungsfuge. Die verhindert später die Rissbildung des Putzes
beim heizen.
Nach einiger Zeit bilden sich jedoch immer Risse, die man mit Fugenspachtel (Uniflot)
problemlos schließen kann.








 
Backen:
Da in dem Ofen keine Züge einbebaut sind, verwende ich zwei Vorstelltürchen.Das eine, niedrige ermöglicht
den Ofen als einen offenen Kamin zu betreiben.
Die große Vorstelltür wird zum Heizen und Backen, bzw. Braten verwendet. Ohne Zug ist das Brotbacken nicht
möglich. Aber Pizza, Flammkuchen und Fladenbrot lassen sich im Ofen sehr gut backen. Nach dem Vorheizen
wird die Glut auf Seite geschoben und auf der Anderen wird gebacken und gebraten.

Heizen:
Bei einem Heizversuch habe ich den Ofen um 16 Uhr angeschmissen und nach 4 Stunden ist die Raumtemperatur
bei Außentemperatur von 10 Grad von 12 auf 18 Grad gestiegen. Um 22 Uhr habe ich schon 20 Grad gemessen.
Den nächsten Tag lag die Raumtemperatur noch bei 17 Grad, die Ofenoberfläche war noch schön warm.
Also bei einem Nachlegen konnte ich schon nach 2 Stunden wieder die Innentemperatur von 20 Grad erreichen.
Es reicht nur zweimal richtig nachzulegen.
Der Ofen hat sich schon in mehreren Jahren bewährt. Er dient auch zum Verbrennen vom Holzabfall,
( Sägespänen, Holzverschnitt) der in meiner Schreinerwerkstatt anfällt.

UMBAU DES STEINOFENS

Wir haben uns entschlossen den alten Steinofen umzubauen. Als der größte Fehler hat sich
die Vorstelltür herausgestellt. Die Tür war nicht dicht und die eindringende Luft hat
den Backraum stark gekühlt.
Auch fehlte eine Drosselklappe. Ein schnelles Abkühlen war die Folge. Um die Heizleistung zu steigen,
habe ich mich entschlossen einen gewölbten Zug einzubauen.
Da der Steinofen einen Innendurchmesser von 800 mm hat, war es schwierig das Gewölbe herzustellen.
Einzige Möglichkeit war es eine Kuppel aus feuerfestem Beton zu betonieren. Die Fertigmischung ist einfach
zu teuer. Nach einer langen Suche im Internet habe ich eine Rezeptur gefunden. Für die Temperaturen
bis 700 Grad C kann man als Bindemittel Hochofenzement und als Kies Basaltsplitt, Körnung 0-4 mm
verwenden. Diesen Temperaturen reichen für einen Steinofen völlig aus.
Für die Temperaturen im Bereich von 800 bis 1000 Grad C kann man gemahlene
Ziegelsteine (Ziegelmehl)oder Hochofenschlacke nehmen. Für leichten Beton kann man auch Perlit verwenden.
Als Bindemittel ist entweder Hochofenzement , oder Tonerdezement zu verwenden.
Der Portlandzement ist für die Herstellung des feuerfesten Betons völlig ungeeignet!!

Den alten Steinofen habe ich auf
die Höhe von 400 mm abgerissen und neue Ofentür eingesetzt. Den Boden habe ich bis auf die Oberkante
der Türschwelle mit dem feuerfesten Beton ausgeglichen. Um eine Dehnfuge auszubilden, habe ich zwischen
den Estrich und die Ofenwand einen Streifen aus Wellpappe im Innenraum verlegt. Nach dem Abbinden wurde
die Behelfskonstruktion aus Holzlatten montiert und die Wölbung aus einem feuchten Sand gebildet.
Der Rauchabzug befindet sich direkt über der Stahltür. Nach vier Tagen war das Gewölbe so fest,
dass ich die Schalung beseitigen konnte.

Um die gewünschte Krümmung zu erzielen, habe ich mir
eine Schablone aus Hartfaserplatte herausgeusgeschnitten und den Rest mit den Schamottsteinen hoch gemauert.
Über dem Gewölbe habe ich eine Reinigungsöffnung eingemauert. Der Innendurchmesser der letzten Schicht
entspricht dem Querschnitt des Abzugrohres. Als Abschluss dient eine Betonscheibe. Für die spätere
Abdichtung habe ich den Abzugsrohr DN 150 mm mit einem Streifen aus Wellpappe umgewickelt.
Das Abzugsrohr wurde nach der Montage mit einer Dichtungsschnur umgewickelt und nachträglich sorgfältig
in die Fugen eingetrückt.

Zum Schluss folgte eine Ausbesserung und Verfugung der Mauersteine. Nach der Austrocknungszeit
von vier Wochen folgte eine langsame Anheizung. Ich habe die Konstruktion stufenweise bis an
die Temperatur von 150 Grad C erhitzt.Der Steinofen wurde mit Alufolie in dreifacher Schicht
und mit dem Maschendraht als Putzträger umgewickelt.

Dann Folgte der Rohputz als Kalkputz und anschließend wurde der Feinputz aufgetragen. Das Betongewölbe
hat die technischen Eigenschaften des Steinofens wesentlich verbessert. Das betrifft vor allem
die unerwünschte Rissbildung. Durch den Einbau der Drosselklappe ist die Wärmespeicherkapazität
enorm gestiegen.



Der Heizversuch

Um die Eigenschaften des Ofens zu prüfen, habe ich einen Heizversuch unternommen.
Das Ergebnis kann sich sehen lassen:
Vorheizen: 4 Stunden:
Uhrzeit             Temperatur in C
11 Uhr                 260
13 Uhr                 210 Schließung der Drosselklappe
15 Uhr                 180
18 Uhr                 150
19 Uhr                 130
21 Uhr                 110
Nächsten Tag:
6 Uhr                   60
9 Uhr                   50
Der Ofen hat eine sehr gute Wärmespeicherkapazität. Nehmen wir die Backtemperatur beim
Brotbacken von 210 bis 180 Grad C, dann sollte das Brotbacken auch gelingen.
Es ist wichtig, dass beim einmaligen Anheizen strahlt der Ofen über 24 Stunden Wärme aus.
Auch am nächsten Tag was der Raum deutlich wärmer als die benachbarten Räume.

Für das Heizen habe ich 4 m3 Holzabfall gekauft. Es handelt sich um einen Verschnitt von
der Herstellung von Schnittholz. Das Holz wurde in passende Längen geschnitten und anschließend
gestapelt. Da das Holz frisch geschnitten wurde, braucht es mindestens ein Jahr zum Austrocknen.