Titel: Elsner, über die Anwendung brennbarer Gase als Heizmaterial.
Autor: Elsner, R. W.
Fundstelle: 1852, Band 126, Nr. LI. (S. 284–290)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj126/ar126051

LI. Ueber die Anwendung brennbarer Gase als Heizmaterial; von R. W. Elsner, Gasbeleuchtungs-Ingenieur in Berlin.

Mit Abbildungen auf Tab. V.

Schon zu den meisten Verrichtungen in der Haushaltung, ganz abgesehen von den technischen Operationen, bedürfen wir der Wärme-Erzeugung; es ist deßhalb mit Recht von den frühesten bis auf die neuesten Zeiten, die zweckmäßigste Anwendung des Brennmaterials und die möglichste Ausbeutung der erzielten Wärme ein Gegenstand der Aufmerksamkeit und des Nachdenkens der fähigsten Köpfe gewesen, und dennoch dürfen wir uns nicht verhehlen, daß wir in dieser Hinsicht gerade für die täglichen und gewöhnlichsten Verrichtungen verhältnißmäßig geringe Fortschritte gemacht haben. Wenige Haushaltungen ausgenommen, wo man sogenannte Sparherde und wohlfeilere Brennmaterialien, als Steinkohlen, Torf und dergleichen benutzt, verwendet man das theuerste Material, das Holz, welches allerdings das einzige Brennmaterial ist, das uns die Natur in überschwenglichem Maaße und in der kürzesten Zeit wieder liefert. Aber wie wendet man dasselbe an? – wie die Wilden, nur daß, während diese ihr Feuer auf ebener Erde anzünden und ihr erlegtes Wild darüber hängen oder zwischen erhitzten Steinen gar machen, wir unser Feuer auf einem Tische von Steinen Herrichten, und unsern Topf dagegen schieben, wo wir dann wirklich einen Nutzeffect von etwa 5 Proc. erzielen, nachdem uns etwa 15 bis 20 Proc. unzersetzt gebliebenes Gas, in Form von Rauch in unsern meistens schlecht angelegten Küchen vorher noch große Unbequemlichkeiten verursacht haben. Noch schlimmer verfahren wir bei den gewöhnlichsten technischen Verrichtungen im Haushalte, z.B. beim Wäscheplätten; eine Hausfrau macht ein Bügeleisen roth-, oft weißglühend, um etwa den zehnten Theil von dessen Wärme zu benutzen; um aber dieses Bügeleisen auf die Glühhitze zu bringen, verwendet man wenigstens zehnmal mehr Brennmaterial als eigentlich nothwendig ist, und verwerthet so in Wirklichkeit nur 1 Proc. des Brennmaterials. Selbst bei den sogenannten Sparherden ist die Verschwendung von Brennmaterial noch immer sehr groß, denn wir erhitzen in denselben am wenigsten das Gefäß, welches wir zum Kochen, d.h. auf die geringe Temperatur von 80° R. |285| bringen wollen; soll das Feuer gut brennen, so ist ein starker Luftzug erforderlich, wobei die übermäßig zuströmende kalte Luft die Hitze des Feuers bedeutend abkühlt und mit einem großen Theil der erzeugten Wärme durch den Schornstein abzieht, so daß wir selbst bei den besteingerichteten Feuerungen mit Rost kaum 20 bis 25 Proc. des verwendeten Brennmaterials zu Nutze machen.

In denjenigen Gewerben und Fabriken, wo die Kosten des Brennmaterials eine bedeutende Summe ausmachen, war man zwar bemüht, die möglichste Ersparung durch Verbesserung der Feuerungsräume zu erzielen, im Allgemeinen lassen dieselben aber noch viel zu wünschen übrig. Ein bedeutender Wärmeverlust wird aber immer stattfinden, so lange man vom Feuerungsraume überhaupt und dem davon unzertrennlichen Schornsteine abhängt, d.h. so lange man sich begnügt, die Brennmaterialien so zu verwenden, wie die Natur sie uns liefert, da in diesem Zustande ihre normale und vollkommene Verbrennung eine technische Unmöglichkeit ist.

Einfache und mehr oder weniger entsprechende Vorrichtungen, um die Brennmaterialien in Brenngase umzuwandeln, und letztere als Heizmaterial zu benutzen, sind bereits an mehreren Orten zu den verschiedensten industriellen Zwecken mit großem Vortheil angewendet worden67), aber erst in der neuesten Zeit hat man angefangen die brennbaren Gase für die mannichfaltigen Zwecke des Haushaltes und in den Gewerben zu verwenden.

Apparate zur Anwendung des Leuchtgases als Heizmaterial für die Zwecke der Haushaltungen und der Gewerbe.68)

Der Zweck der von mir bereits vor 16 Jahren gemachten Erfindung, die jedoch erst in neuester Zeit zur Anwendung gebracht wurde, ist nun eben das Leuchtgas oder die Kohlenwasserstoffgase, wie sie uns die Gasanstalten liefern, dadurch als Heizmaterial in den Haushaltungen |286| und Gewerben anwendbar zu machen, daß man sie vor dem Anzünden sich mit atmosphärischer Luft in Ueberschuß vermischen läßt, wodurch eine, der vollkommenen Verbrennung (zu Kohlensäure und Wasser) fähige Gasmischung entsteht, welche ein gefahrloses, bequemes und reinliches Heizmaterial bildet, indem sie entzündet mit blauer, nicht mehr leuchtender und durchaus nicht rußender Flamme verbrennt, welche eine sehr intensive Hitze erzeugt.

Der Apparat zur Vermischung des Leuchtgases mit der atmosphärischen Luft, Fig. 1, besteht im Wesentlichen aus einem trichterförmigen Behälter A von Thon, Eisen oder einem andern geeigneten Metall, welcher unten offen, oben aber durch eine Decke geschlossen ist, die aus zwei übereinander befindlichen, mit 1/16 Zoll weiten Löchern versehenen Platten besteht, zwischen denen ein feines Drahtgewebe, 40 bis 60 Maschen auf den Zoll haltend, eingenietet ist. In diesen Trichter, dessen Größe und Form je nach Bedarf gestaltet ist, mündet seitwärts oder von unten das Gasausströmungsrohr b ein, welches in der Wand desselben luftdicht befestigt ist, und, ringförmig gebogen in gewisser Entfernung von der Decke und den Wänden, den innern Raum einnimmt. Dieses Rohr hat an seinem äußern und innern Umfange von 3/4 zu 3/4 Zoll Löcher von 1/36 bis 1/24 Zoll Weite, welche in einem Winkel von 45 bis 60 Grad gebohrt, eben so viele feine Gasströme gegen die Seitenwände des Trichters spielen lassen, die sich mit der in dem Raume befindlichen atmosphärischen Luft mischen, und durch die aus feinen Geweben bestehende Decke B vollständig zertheilt in die Höhe steigen, wo sie entzündet, mit bläulicher Flamme brennen, und dann fortwährend so viel atmosphärische Luft nachsaugen, als zu der ununterbrochenen. Zersetzung der neuen Gase erforderlich ist. – Die Decke, über welcher die Flamme brennt, wird durch fortwährendes Nachströmen kalter Gase und kühler atmosphärischer Luft unter der Temperatur des Glühens erhalten, so daß die Flamme niemals bis zu den Gasausströmungs-Mündungen zurücktreten kann, wodurch der Proceß unausgesetzt derselbe bleibt, bis man durch theilweises oder gänzliches Schließen des Sperrhahns die Flamme verkleinert oder erlöscht.

Durch die Mitte des Trichters geht noch ein Rohr C, welches, gasdicht mit der Siebdecke verbunden, dazu dient, einen Luftstrom durch die Gasmischung bis unter den Boden des zu erhitzenden Gefäßes zu leiten, um der dünnen Flammenschicht soviel Sauerstoff als möglich zuzuführen und dadurch die Verbrennung der Gase auf das Vollständigste zu bewirken. Außerhalb des Trichters A sind drei Füße befestigt, welche |287| denselben auf eine gewisse Entfernung vom Tische oder der Platte, worauf er steht, halten, damit hinreichender Luftstrom von unten stattfindet; sie sind oben so umgebogen, daß sie einen Topfträger bilden, und so ist das Ganze ein einem Dreifuß ähnlicher Kochapparat, der mittelst eines Schlauchs von vulcanisirtem Kautschuk mit der Gasleitung verbunden, an jedem beliebigen Ort hingestellt und sogleich gebraucht werden kann, indem man ihn wie einen gewöhnlichen Gasbrenner anzündet und verlöscht.

Nach diesem Princip habe ich verschiedene Apparate zum Kochen, Backen und Braten construirt, auch ganze Kochherde, welche alle Bequemlichkeiten für den größten Küchenbedarf bieten, womit die Speisen mit der größten Reinlichkeit, Bequemlichkeit und Schnelligkeit bereitet werden können, und oft schon fertig sind, ehe nur ein anderes Feuer angemacht ist. Man ist bei diesen Apparaten unabhängig von jedem Schornstein und heizt nur den Topf oder die Pfanne, worin man kochen oder braten will, wobei der Herd stets kalt bleibt, wodurch der große Wärmeverlust, den man bei jeder andern Kochmethode erleidet, vermieden wird.

Auch zum Erhitzen der Plätteisen und Bügeleisen habe ich einen Apparat construirt. Fig. 2 und 3 zeigen einen solchen Apparat in der Seitenansicht und im Querschnitt. Man bedient sich hierbei eines massiven oder mit Zink ausgegossenen Plätteisens, von welchem der Griff auf einfache Weise entfernt werden kann, und das man über eine so niedrig brennende Flamme stellt, daß selbe nur den Boden des Eisens bespült. 5 Minuten und 1 Kubikfuß Gas (hier in Geld 1/2 Pfennig) sind ausreichend ein 8–10 Pfd. schweres Bügeleisen auf eine Temperatur von mehr als 100° R. zu erhitzen; ein solches kann eine halbe Stunde lang gebraucht werden, weil bei der Operation bloß der geringe Feuchtigkeitsgehalt der getrockneten Wäsche zu verdunsten ist, während das Gewicht und der Druck des Bügeleisens mit Hülfe der Schlichte der Wäsche Glätte, Glanz und Steifheit ertheilt. Hierbei hat man noch die Bequemlichkeit, daß man den Wärmapparat mit dem Eisen neben dem Orte wo man arbeitet stehen haben kann, das Eisen stets rein und sauber bleibt und die Hitze desselben durch Stellung der Flamme so regulirt werden kann, daß es nie sengt.

Fig. 4 und 5 zeigen einen Kaffeebrenner in Ansicht und Querschnitt, in welchem man 1 Pfd. Kaffee in kurzer Zeit mit 1 1/2 Kubikf. Gas vollständig und gleichmäßig rösten (brennen) kann. Ich habe solche Apparate bis 40 Pfd. Kaffee haltend ausgeführt; bei so großem Gewicht |288| kann jedoch die Kaffeetrommel nicht mehr herausgehoben werden, sondern dieselbe wird, auf einem eisernen starken Schlitten ruhend, seitwärts von der Flamme entfernt, so daß sie frei schwebend über einem darunter gestellten Siebkasten, durch Oeffnen der Thür entleert und wieder gefüllt werden kann.

Fig. 6 zeigt im halben Grundriß und halben Querschnitt einen Apparat zum Erwärmen der Brenneisen für Friseure.

Fig. 7 und 8 sind der Grundriß und die Seitenansicht eines Apparates zum Erhitzen der Fileten, Stempel, Rouleaux, Vergold-, Streich- und Brenneisen für Buchbinder, Vergolder, Galanterie-, Leberarbeiter und Blumenmacher.

Fig. 9 und 10 sind die halbe Ansicht und der halbe Querschnitt eines Rechaud (Wärmbeckens), in welchem die längliche Gasflamme, mittelst darauf schließender Schieber, entweder groß, zum Ankochen, oder klein, um die Hitze mit geringem Gasbedarf zu unterhalten, gestellt werden kann. Auf demselben befindet sich ein messingener Wasserbehälter mit einem messingenen Leimtiegel für Buchbinder, Galanteriearbeiter und dergleichen, welches nützliche Geräth bei den betreffenden Gewerbetreibenden bereits sehr verbreitet ist.

Fig. 11 und 12 zeigen eine Lampe zum chemischen Gebrauch, wobei sich die ganze Feuerfläche des Brenners a in das Zugrohr b zieht, und sich dort zu einem Flammenkegel concentrirt, welcher eine so intensive Hitze entwickelt, daß in einem hineingestellten Tiegel Glas und Metalle in kurzer Zeit geschmolzen und hohe Hitzegrade erreicht werden können. Fig. 12 ist der Querschnitt des Brenners a; das kreisförmige Gasausströmungsrohr enthält sehr fein gebohrte Mündungen gegen die äußere Wand des Trichters, und die dünne Gasschicht welche am Rande der Decke ausströmt, streicht über die durchlöcherte Fläche derselben zu dem in der Mitte befindlichen Zugrohre hin, wird also mit der atmosphärischen Luft auf das innigste gemischt.

Dieser Apparat kann, in größerem Maaßstabe ausgeführt, zum Glühen und Schmelzen von Metallen und Glas, zum Härten von Werkzeugen, Stahlplatten und dergleichen technischen Operationen sehr nützlich verwendet werden.

Fig. 13 zeigt in halber Ansicht und in halbem Durchschnitt einen Ofen, um das Gas zur Zimmerheizung zu verwenden. Die Flamme wird hier wie im vorhergehenden Apparat über die Brennerfläche in den Schornstein a, in der Richtung des Pfeiles gezogen, steigt durch |289| denselben in die Höhe, und läßt einen Strom bis zur Glühhitze erwärmter Luft durch sich hindurch ziehen und zwischen dem Zugrohr a und dem Mantel b in der Richtung des obern Pfeils hinabstreichen, wo derselbe durch die Abzuglöcher c, c, dem Boden des Zimmers ziemlich nahe, entweicht; der Mantel b wird hiebei in sehr kurzer Zeit zur dunklen Glühhitze gebracht, und somit einerseits durch die Erhitzung der circulirenden Zimmerluft und anderseits durch die strahlende Wärme das Zimmer geheizt.

Abgesehen davon, daß diese Oefen transportabel und mittelst des Kautschukschlauches an jedem beliebigen Ort aufzustellen sind, wird auch der Schornstein entbehrlich, durch welchen bei den gewöhnlichen Zimmeröfen der größere Theil der vom Brennmaterial erzeugten Wärme unbenutzt abzieht, überdieß kann mit einem solchen Gasofen ein Zimmer sehr schnell geheizt und mittelst des Gashahns die Temperatur leicht regulirt werden.

Wo eine mäßige aber lange andauernde Wärme erfordert wird, wendet man dieselbe Ofen-Construction in der Art an, daß man Zugrohr und Mantel von kupfernen, hohlen, mit Wasser gefüllten Cylindern fertigt, und auf die Weise eine Warmwasserheizung bildet. Zu demselben Zweck kann man starke Thoncylinder anwenden, welche mittelst Gas in kurzer Zeit erhitzt, ihre Wärme dann im Verlauf von 4 bis 6 Stunden an das Zimmer abgeben. Oder man kann auch den Ofenmantel doppelt machen und den Zwischenraum desselben mit Sand ausfüllen, wodurch ebenfalls ein die Wärme zurückhaltender Körper hergestellt wird.

Solche Heizapparate lassen sich in jeder beliebigen Größe ausführen, und folglich kann man Feuerflächen von jeder Ausdehnung herstellen, welche in jedem Punkte eine gleich starke Wärme darbieten, die sich beliebig erhöhen oder vermindern läßt.

Auf diese Weise lassen sich kaminähnliche Heizvorrichtungen herstellen, womit man Badezimmer, Concert- und Ballsäle, überhaupt solche Räume, welche einer schnellen, aber kurzen Erwärmung bedürfen, ja selbst die größten Kirchen (wenn dieselben an den Fenstern und an der Decke gut verschlossen sind) heizen kann.

Um 1000 Kubikfuß Luft um 10 Reaumur'sche Grade zu erwärmen, muß man durchschnittlich 5 Kubikfuß Leuchtgas in einer halben Stunde verbrennen, wornach sich die Größe der Feuerfläche, die Röhweite |290| und der Gasverbrauch im Verhältniß zur Größe des zu erwärmenden Raumes berechnen lassen; 1/5 dieses Gasquantums ist per Stunde hinreichend, um die erzeugte Temperatur zu unterhalten.69)

Die Anwendung der brennbaren Gase gewährt im Vergleich mit den gewöhnlichen Heizmethoden insbesondere den Vortheil, daß man die gewünschte Temperatur ohne Vergleich mehr in seiner Gewalt hat, denn brennbare Gase von derselben Zusammensetzung in gleicher Menge angewandt, bringen stets die gleiche Wirkung hervor. So braucht man z.B. jederzeit 1 Kubikfuß Leuchtgas von 0,650 spec. Gewicht, um 1 Berliner Quart Wasser von 10° auf 80° R. zu erwärmen, welche Form das Gefäß haben mag, worin das Wasser zum Kochen gebracht werden soll; ist der Boden des Gefäßes flach und breit, so kann man eine ausgebreitete Flamme anwenden, welche das Gas in kurzer Zeit consumirt, und das Wasser wird daher schnell sieden; kann man aber nur eine kleine Flammenfläche anwenden, so ist zum Erhitzen des Wassers auf den Siedepunkt verhältnißmäßig mehr Zeit erforderlich, der Gasverbrauch bleibt aber derselbe.

Beim Glühen und Kühlen der Metalle etc. gewährt die Anwendung der brennbaren Gase den wesentlichen Vortheil, daß man die Abnahme der Hitze ebenso wie die Steigerung derselben mittelst des Gasdruckmessers vollkommen in seiner Gewalt hat. Eine allmähliche Steigerung der Hitze können wir in den gewöhnlichen mit Schornsteinen versehenen Oefen leicht bewerkstelligen, aber beim Erkaltenlassen der Metalle etc. mußten wir uns darauf beschränken, die in Hitze gebrachten Oefen oder Kühlräume gut zu verschließen und sie mehr oder weniger lange Zeit sich selbst zu überlassen.

|285|

Wir verweisen auf Thoma's Apparate zur Erzeugung brennbarer Gase mit Steinkohlen, Kohks, Holz, Torf etc. und seine Resultate bei der Stabeisenerzeugung mittelst solcher Gase, im polytechn. Journal Bd. CXX S. 272 und 338.

A. d. Red.

|285|

Wir haben bereits im polytechn. Journal Bd. CXX S. 289 auf diese patentirten Apparate des Hrn. W. Elsner aufmerksam gemacht, welche hauptsächlich in Berlin schon sehr verbreitet sind.

A. d. Red.

|290|

Hr. Elsner hat auch Maschinen construirt, um sowohl schwere Zeuge, wie Kattune, Köper, halb- und ganzwollene Zeuge, als auch leichte Stoffe, nämlich Gaze, Mull, Petinet etc. mittelst Leuchtgas zu sengen, sowie um alle diese Zeuge nach dem Waschen und Behandeln im Hydro-Extractor zu trocknen. Wir werden die Beschreibung dieser Apparate nachliefern.

A. d. Red.

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