DER RICHTIGE BRENNOFEN
Die Wahl des richtigen Brennofens ist von mehreren Faktoren abhängig. Welche max. Brenntemperatur wir angestrebt? WelcheTonmassen, welche Glasuren möchten Sie verwenden?
Machen Sie sich also zu Beginn Gedanken, ob Sie künftig Steingut, Steinzeug oder sogar Porzellan in Ihrem Ofen brennen möchten.
Ein weiteres wichtiges Kriterium ist die Größe des Brennraums. Überlegen Sie daher gut, wie viel Platz Sie im Inneren des Ofens benötigen. Was für Objekte möchte Sie brennen? kleine, flache, große, hohe?
Weiterhin ist Aufstellort richtig zu wählen – siehe hierzu unter AUFSTELLBEDINGUNGEN und der verfügbare Stromanschluss (ev. Starkstrom) zu prüfen.
DIE RICHTIGE GRÖSSE DES BRENNOFEN
Die Größe Ihres Brenngutes und Ihr Brennrhythmus bestimmen die Ofengröße. Im besten Fall sollte der Brennofen beim Brennvorgang immer voll bestückt sein. So ist das Brennen am wirtschaftlichsten und am ökologischsten.
Je nach Auslastung ist die Anschaffung zweier kleinerer Öfen statt eines einzelnen großvolumigen Ofens eventuell sinnvoller. Große Öfen arbeiten nur dann wirtschaftlich, wenn sie dicht beladen sind. Große Einzelstücke erfordern hingegen einen größeren Ofen.
Denken Sie auch an den Transport und die Verbringung Ihres Ofens zum Aufstellort.
GRÖSSENORIENTIERUNG
Bis 60 Liter:
Brennöfen mit einem Brennvolumen bis 60 Liter eignen sich am besten für das Brennen von kleineren Stücken oder auch Testgegenständen.
100 Liter:
Möchten Sie größere Stücke wie Teller, Töpfe oder Schalen herstellen, ist ein Volumen um 100 Liter gut geeignet. Diese Größe eignet sich auch für größere Mengen kleinerer Stücke.
160 Liter und mehr:
Mit einem Brennvolumen von 160 Liter ist der Brennofen für den professionellen Einsatz geeignet. Sollten Sie großes Brenngut oder aber auch viele Stücke brennen wollen, ist ein Ofen ab 300 Liter empfehlenswert.
BRENNTEMPERATUR
In der Regel sind die meisten Brennöfen heutzutage für das Brennen bis zu 1300°c bis 1320°C ausgelegt. Allerdings gibt es auch Öfen, die nur im Niedrigbrand Bereich brennen. Dies sollte Ihnen vor dem Kauf bewusst sein.
Typische Anwendungen im Bereich Kunst und Handwerk sind z.B.
– Schrühbrand im Bereich 800°C bis 950°C
– Irdenwarebrand im Bereich 1050°C
– Steingut im Bereich 1150°C
– Steinzeug und Weichporzellan im Bereich 1200°C bis 1300°C
– Hartporzellan im Bereich um 1350°C
BAUFORMEN DER BRENNÖFEN
Es gibt unterschiedliche Bauformen von Keramikbrennöfen.
TOPLADER für das beladen von oben und FRONTLADER/KAMMEROFEN für das beladen von vorne.
Vorteile Toplader:
– gut überblickbarer Brennraum
– Abstand von Brenngut kann von oben eingesehen werden
– je nach Modell mit Zwischenringen erweiterbar
– einfacherer Transport, geringes Gewicht
– günstiger Preis
Vorteile Frontlader:
– effektive Nutzung der Höhe
– Abstand von Brenngut kann von der Seite eingesehen werden
– einfacheres Beladen
– höhere Langlebigkeit
AUFSTELLBEDINGUNGEN UND ABLUFTFÜHRUNG
AUFSTELLUNG
Beim Aufstellen des Ofens ist ein Sicherheitsabstand von 0,5 m allseitig zu brennbaren Materialien und 1,0 m zur Decke einzuhalten. Bei geringerem Deckenabstand ist kundenseitig eine hitzebeständige Isolierung vorzusehen. Bei nicht brennbaren Materialien kann der Seitenabstand auf 0,20 m reduziert werden. Der Ofen ist auf eine nicht brennbare Unterlage (Brandschutzklasse A DIN 4102 – Beispiel: Beton, Baukeramik, Glas, Aluminium, Stahl) zu stellen. Der Boden muss eben sein, um ein gerades Aufstellen des Ofens zu ermöglichen. Ofen- und Schaltanlage sind nicht für den Betrieb im Freien ausgelegt.
Es ist für eine ausreichende Raumbelüftung zu sorgen. Stellen Sie den Brennofen in einen trockenen, gut durchlüfteten Raum. Beim Brennen von Keramik können je nach Qualität des Tones bzw. der Glasur gesundheitsschädliche Gase und Dämpfe frei werden. Es ist daher erforderlich, die austretenden Abgase in geeigneter Weise ins Freie zu leiten. Wir empfehlen an den Ofen eine Abluftverrohrung anzuschließen und die Abgase entsprechend abzuleiten.
ABLUFTFÜHRUNG
Als Abzugsrohr kann ein verzinktes Stahlrohr, ein Alu-Flex-Rohr oder ein Edelstahlrohr mit Ø 80 mm eingesetzt werden. Das Rohr ist stetig steigend zu verlegen. Für die Beimischung von Frischluft zu den Abgasen ist eine ausreichende Raumbelüftung notwendig (z. Bsp. gekipptes Fenster). Für die Abgasführung ist eine maximale Temperatur der Abluft von ca. 200 °C anzunehmen. Es besteht Verbrennungsgefahr am Bypass-Stutzen und an der Verrohrung. Es ist darauf zu achten, dass die Wanddurchführung (A) aus hitzebeständigem Material besteht. Wir empfehlen – insbesondere in öffentlichen Einrichtungen wie Schulen, Universitäten, Kindergärten, etc. – einen örtlichen Lüftungsbauer für die Auslegung der Abgasverrohrung zu kontaktieren.
ANSCHLUSS AM BRENNOFEN
Das Abzugsrohr wird durch einen Anschlussstutzen (Bypass) am Brennofen befestigt. Der Bypass, der nach unten offen ist, bewirkt durch das sofortige Vermischen mit der Raumluft eine Temperaturabkühlung von 600° auf ca. 200°. Niemals das Abzugsohr direkt am Brennofen anschließen. In der Brennkammer würde ein zu großer Zug entstehen, der bewirken würde, dass durch die hohen Temperaturunterschiede in der Kammer, der Brand beeinträchtigt wird. Weiterhin verhindert der Bypass, dass Kondenswasser der Abluftleitung in den Ofen gelangt.
MÖGLICHKEITEN DER ABZUGSINSTALLATION
1. Abzug nur mit Bypass und Abzugsrohr
Voraussetzung: Oberhalb des Brennofen muss ca. 1,00m Freiraum sein, damit das Rohr vor dem ersten Bogen 1m senkrecht bzw. schräg bis 45° ansteigen kann. Die Konstruktion nach dem Bogen sollte immer leicht ansteigend ausgeführt werden. Max. Rohrlänge 4-5m. Absaugung ca. 50-70%.
2. Abzug mit Rohrventilator
Insbesondere wenn die Voraussetzungen gem. Punkt 1 nicht umzusetzen sind, die Rohrlänge zu lang oder ein senkrechtes bzw. schräges Ansteigen zu Beginn nicht möglich ist, ist der Einsatz einen Rohrventilators sinnvoll. Dieser kann ab einer Rohrlänge von 1,50m eingesetzt werden. Die Ablufttemperatur beträgt hier meistens nur noch ca. 70-80°C. Das ermöglicht den Einsatz eines handelsüblichen Metallventilator. Wichtig ist der Einbau eines Drehzahlreglers, um die Zugwirkung zu steuern/drosseln. Absaugung ca. 70-80%.
3. Abzug mit Wandlüfter
Bei dieser Möglichkeit wird ein handelsüblicher Wandlüfter an einer Außenwand oder einem Fenster montiert und der Abluftschlauch angeschlossen.
Diese Art der Abluftführung unter Punkt 2 und 3 empfiehlt sich ab einer Rohrleitungslänge von 3,50m. Dabei muss der Lüfter immer während des Ofenbetriebs laufen, da eine ungenügende Vermischung der Abluft mit der Umgebungsluft zu einer Überhitzung des Lüfters führen kann.
4. Abzug über Ablufthaube/Esse
Einbau einer Ablufthaube/Esse in Verbindung mit einem Rohrventilator. Der Vorteil dieser Konstruktion ist die fast vollständige Absaugung der Abluft. Absaugung ca. 90-100%.
ABNAHME DURCH SCHORNSTEINFEGER
Elektro-Brennöfen sind keine Feuerstätten in geschlossen Räumen und damit ist es jedem Einzeln überlassen, wo er sie aufstellt und was er damit macht, sofern die Sicherheitsrichtlinien eingehalten werden. Gasbrennöfen sind anzumelden, wenn sie in geschlossenen Räumen betrieben werden.
EINBRENNEN BRENNOFEN UND HEIZSPIRALEN
INBETRIEBNAHME/EINBRENNEN BRENNOFEN
Jeder neue Brennofen muss vor der normalen Benutzung eingebrannt werden. Dieses Einbrennen ist aus drei Gründen erforderlich:
1. Kontrolle von Brennofen und Steuerung
2. Die Heizspiralen benötigen für eine langeLebensdauer eine schützende Oxydschicht, die sich während des Einbrennens aufbauen kann.
3. Die Isoliersteine des Brennofens können noch Restfeuchtigkeit enthalten, die beim langsamen Aufheizen während des Einbrennens entweichen kann.
Der erste Brand wird ohne Brenngut durchgeführt. Neue Brennhilfsmittel wie Stützen und Ofenplatten können zum Einbrennen mit in den Erstbrand.
Beim erstmaligen Aufheizen über 200 °C kann es aufgrund von Ausdampfungen zu einer geringfügigen Geruchsbelästigung kommen, die jedoch gesundheitlich unbedenklich ist.
Beispiel Einbrennprogramm:
60-100 °C/h bis 600 °C, anschließend mit voller Leistung bis 80 °C unter T max., 60 Min. Haltezeit (T max. siehe Typenschild).
Nach Ablauf des Einbrennprogramms ist der Brennofen einsatzbereit.
Achtung!
Öffnen Sie den Ofen auf keinen Fall im heißen Zustand! (Brennraumtemperatur > 70 °C).
NEUE HEIZSPIRALEN
Neu installierte Heizspiralen sollten wie folgt eingebrannt werden:
– 60°-100°C/h bis auf 600°C
– volle Leistung bis auf 1050°C
– Haltezeit 60-120 Minuten
Das Öffnen des Abluftlochs bis ca. 600/700°C bei allen Bränden erhöht die Lebensdauer der Spiralen.
Bereits gebrannte Heizspiralen werden spröde und können – durch Stöße oder versuchtes Biegen – brechen.
BRENNVORGANG
Beim Brennvorgang wird Sauerstoff verbraucht. Ist der Brennraum geschlossen entsteht eine sauerstoffarme Luft. Daher ist für ausreichende Belüftung zu sorgen. Es entsteht kein Kohlendioxid-Überschuss, dazu müssten Stoffe wie Gas et. verbrannt werden. Ein Gasmelder ist bei Elektroöfen also nicht erforderlich.
Was kann freigesetzt werden?
Rauch durch das Verglühen von organischen Materialien – z- Bsp. Zellulosen im Paperclay, Leime und Stilmittel in Glasuren oder Papier, das zum Ausstopfen vorn Objekten genutzt wird.
Bei jedem Rohbrand entsteht Wasserdampf, der zu einer schnellen Korrosion von Metallen in der Umgebung führen kann. In den meisten Tonen und Glasuren lösen sich sehr geringe Bestandteile von Fluor heraus und vermischen sich mit dem Wasserdampf zu Kieselsäure oder rauch Fluorwasserstoff. Die Mengen sind so gering, dass sie für den Menschen unbedenklich sind. Glasscheiben können mit der Zeit milchig werden – ab ca. 300 Bränden in einem geschlossene Raum von 3x3m.
Schwebstoffe wie ungiftiges Eisenoxid, in sehr geringen Mengen auch mal Kobalt, Kupfer und andere Stoffe können freigesetzt werden. Eisenoxid, das in fast allen Tonen (außer weißen Tonen) enthalten ist kann die Decke in einem schlecht belüfteten Raum rot färben. Andere Stoffe kommen nur ins Glasuren vor, und sind zu gering, dass hier Vorschriften greifen müssen. Einzig bei Verwendung von bleihaltigen Glasuren sollte immer ein Abzug verwendet werden.
ANWENDUNGSHINWEISE PLATTEN UND STÜTZEN
TRENNMITTEL FÜR OFENPLATTEN
Das Trennmittel bewirkt, daß während des Glattbrandes möglicherweise vom Keramikscherben abtropfende Glasur nicht in die porösen Ofenplatten eindringt bzw. an ihnen angeklebt, sondern mit der Trennmittelschicht abgehoben werden kann.
Das Trennmittel wird mit Wasser aufgequirlt, so daß eine sämige Flüssigkeit entsteht. Das Mischungsverhältnis beträgt ca. 1:1 Wasser und Feststoffanteil. Diese Flüssigkeit wird einseitig mit einem dicken Pinsel auf die Ofenplatten aufgetragen. Vor dem Einsetzen der mit dem Trennmittel behandelten Ofenplatten müssen diese absolut trocken sein.
EINBRENNEN UND EINRÄUMEN
Neue Ofenplatten sollten vor ihrem ersten Einsatz in einem Schrühbrand (900-950°C) ohne Ware (unbelastet) mitgebrannt werden. Alle Brennhilfsmittel dürfen nur trocken eingesetzt werden.
Damit eine gute Wärmezirkulation im Ofen gewährleistet ist, wird die unterste Platte mit 20mm Stützen vom Ofenboden distanziert. Die Ofenplatten sollten im Ofen nur auf drei Stützsäulen gestapelt werden – Drei-Punkt-Auflage (auch bei eckigen Ofenplatten)! Mehr als drei Stützsäulen verursachen aufgrund einer unterschiedlichen Höhe der Stützen Diagonalspannungen in der Platte, die zum Bruch der Ofenplatte führen können. Die Ofenstützen werden jeweils als eine gerade Säule direkt übereinander gestapelt.
FEHLERURSACHEN
Das Zerbrechen der Platten bei einem der ersten Brände kann viele Ursachen haben.
Wenn es sich bei den Platten um einen Fabrikationsfehler handelt, kann man in der Regel Einschlüsse oder Verwerfungen an den Bruchstücken feststellen.
Eine häufige Ursache sind Transportschäden bzw. falsche Lagerung der Ofenplatten: Meist bilden sich hierbei feine Haarisse in der Platte, die man nicht sehen kann und nur durch gründliches Abklopfen (Klangprobe) der Platten wahrzunehmen sind (heller Klang: Platte ok, dunkler Klang: mögliche Rißbildung an dieser Stelle).
Auch das falsche Einsetzen der Platten im Ofen führt häufig zum Brechen der Ofenplatten. Hierbei können vor allem folgende Fehler passieren:
– Die Platten werden vor dem Einsetzen nicht ausreichend getrocknet, besonders nach dem Einstreichen mit Trennmittel.
– Es werden beim Schrühbrand noch feuchte Keramikteile direkt auf die Platte gesetzt.
– Die Abstandshöhe von Ofenplatte zu Ofenplatte ist zu gering (Mindestabstand ca. 5 cm, bei großen Platten ca. 8 cm).
– Es werden großflächige Gegenstände direkt auf die Ofenplatten gesetzt.
– Die Ofenplatten werden zu dicht an die Heizspiralen gesetzt.
– Die Ofenstützen der einzelnen Etagen stehen nicht genau übereinander.
– Die Ofenplatten werden von mehr als 3 Säulen Ofenstützen gestützt. Die Stützen sind als Drei-Punkt-Auflage zu stellen.
– Die Aufheizen- bzw. Abkühlzeit ist zu schnell. Dadurch ist der Temperaturunterschied vom Rand der Platte bis zur Mitte zu groß – insbesondere wenn großflächige Teile gebrannt werden.
– Der Brennofen während des Abkühlvorgangs zu früh geöffnet werden.
– Die gebrannte Temperatur ist höher als die Maximaltemperatur der Ofenplatte von 1300°C.
– Das Brenngut ist zu schwer für die Plattenstärke.
ELEKTRISCHER ANSCHLUSS/SPANNUNG
Voraussetzung: 230V (Schuko-Anschluss) bis 60 Liter Ofenvolumen, Starkstrom für größere Modelle.
In Europa gilt in Häusern die Spannung von 230 Volt. Es gibt allerdings einen zulässigen Toleranzbereich, in dem Unter- und Überspannungen abgefangen werden. Für die meisten Geräte sind diese Schwankungen nicht bedeutsam. Allerdings kann das bei Brennöfen zu einem kleinen Problem werden, insbesondere wenn die max. Spannung und Absicherung optimal ausgenutzt werden soll.
In der Praxis bedeutet das: Die Spannungen können/dürfen zwischen 207 und 243 Volt liegen, ohne dass man bei den Stromanbietern/E-Werken diese starken Schwankungen reklamieren kann.
Betroffen sind davon Öfen, die mit 230 Volt betriebene werden und 3,6 kW Leistung installiert haben. Bei o. g. Problemen sollten Sie sich mit einem Elektriker in Verbindung setzen. Die Brennofen-Hersteller haben auf zuvor genannte Punkte keinen Einfluss und können das leider auch nicht korrigieren.
| Nennspannung [V] | Nennstrom [A] | Max. Leistung [W] | Toleranz [%] | effektive Spannung [AV | effektive Leistung [W] | Mehr Leistung [%] | effektiver Strom [A] |
||
| +6 | 233 | 3955 | +12,36 | 16,96 | |||||
| 220 | x | 16 | = | 3520 | 0 | 220 | 3520 | 0 | 16,00 |
| -10 | 198 | 2851 | -19 | 14,40 | |||||
| +6 | 244 | 4135 | +12,36 | 16,96 | |||||
| 230 | x | 16 | = | 3680 | 0 | 230 | 3680 | 0 | 16,00 |
| -10 | 207 | 2981 | -19 | 14,40 | |||||
| +6 | 254 | 4315 | +12,36 | 16,96 | |||||
| 240 | x | 16 | = | 3840 | 0 | 240 | 3840 | 0 | 16,00 |
| -10 | 216 | 3110 | -19 | 14,40 |
Tabelle: Spannung und Leistung innerhalb der zulässigen Toleranzgrenzen