Funktion der Aufsätze


Funktion der Aufsätze

 

Die technische Notwendigkeit von Schornsteinaufsätzen ergab sich aus den häufig falsch dimensionierten Schornsteinweiten und zu geringen Schornsteinhöhen. Ein durchgängiges Berechnungsverfahren zur Schornsteinauslegung existierte noch nicht, eine systematische Auslegung war daher nicht möglich. In einigen Ländern wurden die lichten Weiten der Schornsteine sogar von Amts wegen vorgeschrieben, ohne Rücksicht auf die daran angeschlossenen Feuerstätten. Verqualmte Wohnräume waren die Folge.

Die Aufsätze sollten deshalb den Zug verbessern, Windeinflüsse minimieren, und den Schornstein auch vor eindringendem Niederschlagswasser schützen.

Zugverbesserung und geringeren Windeinfluss erreichte man durch eine Reduzierung des Öffnungsquerschnittes zur Mündung hin. Dadurch steigt die Austrittsgeschwindigkeit der Rauchgase und es wird tendenziell eine Empfindlichkeit gegen Wind gewonnen.

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Plain Behive Aufsatz: Schornsteinquerschnittsverringerung führt zu höherer Austrittsgeschwindigkeit der Rauchgase.

Meistens wurden mehrere Schornsteinzüge in einem massiven Schornsteinblock zusammen gefasst. Durch die Montage von Aufsätzen auf den einzelnen Zügen ließ sich das Abströmverhalten der einzelnen Rauchfahnen verbessern, thermische Irritationen aufgrund starker Sonneneinstrahlung am Schornsteinkopf verringern und die Beeinflussung der Thermik einzelner Schornsteinzüge untereinander minimieren.

Zugverbesserung wird auch durch die Aufbauhöhe der Aufsätze per se erreicht: Je höher ein Schornsteinsystem, desto höher tendenziell auch der sich einstellende Unterdruck und damit sein Zug. Sofern durch die Aufbauhöhe des Aufsatzes eine neben liegender Dachfirst oder ein sonstiger Dachaufbau überragt wird können außerdem Zug behindernde Windverwirbelungen an der Schornsteinmündung vermieden oder reduziert werden.

 

Viele Schornsteinaufsätze haben Lamellen, rohrähnliche oder taschenförmige Öffnungen.

Die Öffnungsachsen dieser Konstruktionen weisen stets leicht himmelwärts, also in Richtung Achse Rauchgasfahne. Dadurch soll seitlich anblasender Wind im Bereich des Aufsatzes umgelenkt, dem Rauchgasstrom beigemischt und genutzt werden, um den Rauchgasaustritt zu stabilisieren oder zu beschleunigen. Zweck ist wieder ein größere Windunempfindlichkeit bzw. sogar eine Zugverbesserung bei starkem Wind.

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Louvre Top Aufsatz: Die seitlichen Öffnungen führen bei Wind zur Strömungsbeschleunigung.

Ähnliche Effekte versprach man sich durch das Abschirmen der eigentlichen Aufsatzmündung durch einen größeren Ring: Durch den Spalt zwischen Aufsatzmündung und Ring kann Wind zwar eindringen und ggf. die Rauchgasaustrittgeschwindigkeit erhöhen, ein direkter Windangriff an der Mündung wird aber gleichzeitig vermieden.

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Jamieson Aufsatz: Der aufgesetzte Ring vermindert Windeinfluss.

Das Eindringen von Niederschlagswasser in den Schornstein war gerade bei Konstruktionen bei denen der Schornstein unmittelbar über dem eigentlichen offenen Kamin (und nicht daneben, wie heute üblich) gebaut wurde problematisch. Bei nicht oder selten genutzten Kaminen schadet eindringendes Wasser überdies langfristig der Bausubstanz. Als Regenschutz dienten häufig einfache keramische Halbschalen, Kappen oder waagerecht liegende Rohrstücke die reversibel oder Fest mit dem eigentlichen Schornsteinaufsatz verbunden wurden. Aufwändigere Konstruktionen waren H-Aufsätze: Der Rauchgaszug wurde aufgeteilt und nach links und rechts und dort in senkrechte nach unten offene Rohrstücke überführt.

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H-Pot Aufsatz: Rauchaufteilung auf 2 Austrittsöffnungen.

Häufig wiesen Aufsätze mehrer Funktionen auf, die entweder direkt bei der Herstellung berücksichtigt wurden oder sich durch die Kombination mehrerer Aufsätze ergaben oder ergeben sollten.

 

Durch die Montage keramischer Aufsätze wurde neben den beschriebenen Funktionsverbesserungen auch ein erhöhter Schutz der Bausubstanz im Bereich der gemauerten Schornsteinköpfe erreicht. Die aggressiven Bestandteile der Festbrennstoff-Abgase greifen unter dem Einfluss von Regenwasser im Mündungsbereich den Mörtel bzw. Putz an und zersetzen ihn innerhalb weniger Jahre. Durch das wegführen der Abgase mittels der weitgehend säureresistenten Keramikaufsätze bis weit über den gemauerten Teil des Kopfes konnten hier Verbesserungen erreicht werden.

 

Neben diesen technischen Funktionen haben viele Schornsteinaufsätze auch eine deutliche gestalterische Komponente. Der Schornstein galt in seiner Frühzeit als Statussymbol, als Zeichen einer fortschrittlicheren Heizkonzeption und – ganz profan – eines rauchfreien angenehmen Hauses. Gestalterisch wurde der Schornstein ab dem 15. Jahrhundert deshalb zunächst zum Mittelpunkt der Dachkonstruktion, handwerklich aufwändig hergestellt und verziert, und prägte massiv die komplette Gebäudesiluette.

 

Mit der allgemeinen Verbreitung der Schornsteine und der Aufsätze ab dem 17. Jahrhundert wurden Teile dieser frühen Gestaltung übernommen und weiter entwickelt. Beispiel seien hier die handwerklich aufwändigen Aufsätze mit oktagonalem Grundriss, teilweise eine Miniaturausgabe der mächtigen Schornsteine der Tudorzeit aus dem 15. Jahrhundert.

 

Auffällig ist die häufige Übernahme von Elementen aus der Siluette von Schlössern und Burgen (Zinnen, Kronen) und von Emblemen. Ob dadurch Schornstein und Gebäude in einen historischen Kontext gestellt werden sollten oder ob es sich dabei eher um ein mehr oder weniger humorvolles Zitat vergangener Gestaltungselemente handelt entzieht sich unserer Kenntnis.

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Ornamental Fleur-de-llys Captain Aufsatz

Die überwiegende Anzahl der Aufsätze war jedoch einfach gehalten. Die Form ergab sich aus den oben beschriebenen funktionalen Anforderungen, wo auch diese nicht erforderlich oder gewünscht war reduzierte sich die Formgebung auf einfach Zylinder ggf. mit umlaufender Musterung.


Chimney Pot historisch traditionell alle englischen Schornsteinaufsätze