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Ein Schornstein (in Österreich und Bayern Rauchfang oder Kamin, ostmitteldeutsch Esse genannt), ist eine senkrechte Konstruktion zur Abführung von warmen Abgasen oder Abluft nach oben.

 

Die Funktion des Schornsteins basiert auf dem "Kamineffekt", der bewirkt, dass ein erwärmtes Gas, das dem Schornstein von unten zugeführt wird, eine leichtere Gassäule bildet als die umgebende Luft, und deshalb einem Auftrieb unterliegt. Die geometrischen Parameter Höhe und lichte Weite des Schornsteins müssen deshalb auf die zu fördernde Gasmenge und ihre Temperatur abgestimmt sein.

Die Strömung des Gases bewirkt weiterhin, dass zum einen Abgase aus Feuerstätten nicht in Wohnbereiche dringen, da in dem Schornstein immer Unterdruck gegenüber der Umgebung herrscht (Bernoullisches Gesetz), solange eine Strömung vorliegt. Zum anderen wird gleichzeitig den Räumen, in denen das Feuer brennt, Abgas entzogen und Frischluft zugeführt. Der Schornstein muss also in angrenzenden Räumen nicht gasdicht sein.

Moderne häusliche Warmwasserheizungen (Niedertemperatur- und Brennwerttechnik) haben für den Betrieb des Schornsteins nicht mehr ausreichend hohe Abgastemperaturen, so dass er zunehmend durch die "Abgasleitung" ersetzt wird. Diese muss gasdicht sein und benötigt einen Ventilator zur Förderung des Abgases.

Wegen seiner sicherheitsrelevanten Funktion in häuslichen Feuerstätten (Kohlenmonoxidvergiftung, Rußbrandgefahr) ist der Schornstein wie die Abgasleitung baurechtlich abnahmepflichtig. Die Abnahme und Überprüfung wird in Deutschland durch den Schornsteinfeger oder Kaminkehrer durchgeführt.

Etymologie
Die Herkunft des Wortes lässt sich sprachgeschichtlich wie folgt belegen: ahd. scorrenstein, mhd. schor-, schorn-, schürstein. Der erste Teil des Kompositums ist belegt mit mnd. schor(e) und dem Verb ahd. scorren (emporragen) mhd. schorren (schroff hervorragen). Schornstein ist somit wohl ursprünglich der Stützstein, auf dem sich der Rauchabzug erhebt. Bereits in früher Zeit wurde es jedoch in der Bedeutung "Feuerstelle, Ofen, Herd" verwendet. In anderen Sprachgebieten als dem Westdeutschen verwendete man eher Rauchfang, Esse, Kamin, Schlot.

Schornstein-Typen
Folgende Hausschornsteine sind in Europa gängig:

Dreischalige Schornsteine bestehend aus Mantelstein, Dämmung und Innenrohr
Zweischalige Schornsteine bestehend aus Schacht mit Innenrohr
Einschalige Schornsteine bestehend aus einem Schacht, diese werden jedoch kaum noch verwendet da nicht feuchteresistent.
Der hauptsächlich verwendete Typ ist der dreischalige, dieser Schornsteintyp wird seit über 35 Jahren eingesetzt, ist wärmedämmend (dadurch bleibt die Abgaswärme erhalten und sorgt so für mehr Unterdruck), feuchteunempfindlich und einfach aufzubauen. Zweischalige Schornsteine werden zunehmend eingesetzt als Abgasleitung oder dort wo mit Überdruck Abgase aus dem Haus geleitet werden müssen.

Raumluftunabhängige Heizgeräte werden meistens an einem zweischaligen Schornstein angeschlossen, bei dem der Zwischenraum zwischen Schacht und Innenrohr als Zuluftschacht verwendet wird. Diese Schornsteinsysteme werden auch LAS-Schornstein genannt.

Neuerdings sind wegen der Energieeinsparverordnung bei Öfen und Kaminen auch raumluftunabhängige Geräte im Handel; diese werden dann an dreischaligen LAS-Schornsteinen angeschlossen. Der Ofen bezieht dann seine Verbrennungsluft durch den Zuluftschacht des Schornsteins von außen, statt sie wie normale Öfen dem Aufstellraum zu entnehmen. Dadurch kann die Gebäudehülle luftdicht erstellt werden, wie es die EnEV fordert.

Eine besondere Schornstein-Bauart ist die Russische Röhre.
Der Schornstein einer Dampflokomotive ist schwach kegelig ausgebildet und besteht aus Gusseisen; er stützt sich mit einem angegossenen Flansch auf den Rauchkammermantel und ragt tief in die Rauchkammer hinein; unten ist er mit einem Einzugskragen versehen, der das Absaugen der Rauchgase begünstigt.

Schornsteine in Kraftwerken und der Industrie
Insbesondere Kraftwerk- und Industrieschornsteine werden in der Höhe so dimensioniert, dass sie das meistens umweltschädliche Abgas weitgehend verdünnen, bevor es wieder auf den Boden sinkt. Sie werden meist zweischalig ausgeführt:

Eine äußere Schale aus Beton, die als Tragwerk für die Belastungen auf den Schornstein dient,
Eine innere Schale, welche die Rauchgase führt und aus gegen Säureangriff chemisch beständigem Material besteht.
Die Austrittsgeschwindigkeit des Rauchgases aus dem Schornsteinkopf beträgt bei Kohlekraftwerken etwa 20 Meter pro Sekunde.

Der höchste Schornstein der Welt ist der Schornstein des Kohlekraftwerk Ekibastusz in Ekibastusz, Kasachstan. Er ist 419,7 Meter hoch. Der höchste Schornstein der westlichen Welt dürfte der 370,33 Meter hohe Kennecott Smokestack einer Kupferhütte im Garfield County, Utah, USA sein. Europas höchster Schornstein ist der 360 Meter hohe Schornstein von Trbovlje. Deutschlands höchster Schornstein ist der 337 Meter hohen Schornstein des Kraftwerks Westerholt in Gelsenkirchen-Hassel.

In modernen Dampfkraftwerken geht die Entwicklung der Schornsteine in die Richtung, ihre Funktion in den fast immer vorhandenen Kühlturm zu verlagern.

Schornsteinerfindung
Die Römer waren die ersten, die Schornsteine benutzten, um Rauch abziehen zu lassen. Andere Häuser hatten immer nur Löcher in der Wand, um den Rauch abziehen zu lassen.

Zusätzliche Funktionen großer Schornsteine
Manche großen Schornsteine tragen auch Sendeantennen für leistungsschwache (Sendeleistung < 1kW) UKW-Rundfunksender oder Fernsehsender. Sie sind auch als Träger von Mobilfunkantennen beliebt. Allerdings kann es durch die Rauchgase zu Korrosionsproblemen kommen. Es wurden auch schon große Kraftwerksschornsteine mit Auslegern für Leiterseile von Freileitungen ausgestattet , doch wird dies wegen möglicher Korrosionsprobleme nur selten durchgeführt.

Kühlturm als Schornstein
Bei Kraftwerken, die mit Anlagen zur Beseitigung der Schwefel- und Stickoxide ausgerüstet sind, ist es möglich die Rauchgase auch über den Kühlturm zu emittieren. (Bei Anlagen ohne Rauchgasreinigung würde im Kühlturm starke Korrosion auftreten). Dies ist in Deutschland beim Kraftwerk Staudinger Großkrotzenburg, Kraftwerk Jänschwalde und beim Kraftwerk Rostock realisiert.

Erfindung des Schamotterohres für die Nutzung im Schornstein
1868 trat Jacob Plein-Wagner aus der Töpferzunft "Eulner Brüderschaft" aus, der seine Familie seit annähernd 400 Jahren angehört hatte. Die Zunft beschränkte die Expansionsmöglichkeiten seines Betriebes. Sie gestattete nur einen Brennofen und einen Gesellen. Getreu der innovationsfreudigen Familientradition schaffte Peter Plein-Wagner mit der Erfindung des Schamotterohres Anfang des 19. Jahrhunderts den industriellen Durchbruch zur Fertigung hochwertiger Schornsteine. Im 19. Jahrhundert wurden weit mehr als 100 Millionen Steigemeter Schornstein mit Keramik-Innenrohr gebaut.

aus Wikipedia

 

Beispiel-Foto

Kamin
KaminKamin