Was ist ein Grundofen?

Ein Grundofen ist ein Ofen aus beliebigem Material, gleich welcher Wärmespeicherkapazität, bei dem das Feuer auf dem rostlosen Grund des Ofens liegt. Öfen mit Rost sind daher keine Grundöfen.
Der Grund- oder Grundbrandofen im engsten Sinne sind fest gemauerte Wärmespeicherofen (Kachel, Ton, Lehm, …). Er strahlt Wärme (Strahlungswärme) aus seinem gemauerten Korpus ab. Im Gegensatz dazu erwärmt ein Luftheizungsofen oder Zentralheizkörper (Luftheizung) die umliegende Luft und erzeugt dadurch einen Warmluftstrom.

Grundöfen werden ausschließlich mit Holz beheizt. Die Holzasche sammelt sich auf dem Boden (Grund) des Ofens und bildet ein Bett für die Glut. So kann das Holz weitgehend rückstandsfrei – bis auf die Asche – verbrennen. Die Asche bildet ein natürliches 'Gerüst' für die Glut und ermöglicht so die notwendige Luftzufuhr. Wird diese unterbunden, entsteht Holzkohle. In einem Grundofen sammelt sich die Asche von 50 und mehr Feuern. Namensgebend ist, dass das Feuer direkt auf dem Grund bzw. dem Boden des Ofens brennt. Damit gemeint ist eine spezielle Verbrennungstechnik, die es nur bei der Holzfeuerung gibt.
Grundöfen sind wegen ihrer Bauart optimal für das Heizen mit Holz, weil nur in einem Grundofen die Glut im Aschehaufen liegt, der die heiße Glut warm hält, begünstigt durch die Reflexion der Wärme an den Ofenwänden des Brennraums. Dadurch bleibt die für eine vollkommene Verbrennung des Kohlenstoffes im Holz notwendige Verbrennungstemperatur erhalten.
Beim Verbrennen von Holz auf einem Feuerrost dagegen funktioniert der Abbrand nur, solange Flammen aus dem Holz schlagen. In der Glühphase aber kühlt der viel zu starke Luftstrom das Glühgut aus. Dadurch bleibt die Verbrennung von Holz auf einem Feuerrost unvollständig und lässt gesundheits- und umweltschädliche Verbrennungsprodukte (Creosote) entstehen. Ein Feuerrost hat nur für das Verbrennen von Festbrennstoffen wie z. B. Steinkohle seine Berechtigung, weil der Verbrennungsvorgang bei solchen Brennstoffen wegen ihres höheren Heizwertes die Zufuhr von mehr Sauerstoff erfordert.

Wärmeverhalten

Die Strahlungswärme eines Grundofens wird in der Physik als Wellenstrahlung bezeichnet. Strahlung transportiert immer Energie und Impuls, sie hat also eine bestimmte Richtung. Wenn die Strahlungsteilchen Masse, Ladung oder andere Eigenschaften besitzen, werden auch letztere transportiert.
Trifft die Strahlung auf ein Hindernis, wird sie entweder absorbiert (umgewandelt), unbeeinflusst transmittiert (hindurchgelassen), gestreut (Remission) oder gerichtet zurückgeworfen (Reflexion).

Beim Auftreffen von Wärmestrahlung auf einen Körper kann:

  • die Strahlung teilweise durchgelassen werden (diathermaner Stoff)
  • die Strahlung teilweise reflektiert werden
  • die Strahlung teilweise absorbiert, das heißt, vom Körper aufgenommen werden und dementsprechend zur Erhöhung der Temperatur des Körpers führen.
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    Diese drei Effekte werden mit dem Transmissions-, Reflexions-, und Absorptionskoeffizienten bemessen. Im Gegensatz zu den auf relativen Temperaturdifferenzen basierenden Konvektionsöfen (Warmluftofen, Heizkamin und Kaminofen) ist durch den stark nichtlinearen Einfluss der Temperatur auf die Wärmestrahlung bei Strahlungsöfen (Grundöfen) die absolute Temperatur von Bedeutung. Bei etwa 400 °C hält sich die Wärmeabgabe durch Konvektion und Strahlung die Waage.