BP-13 - Kleinzelt-Heizung mit 3 Teelichtern - 100-Watt-Wärme-Ofen

 

verfasst 2014 - geändert am 28.02.2014

 

Nach einigen Versuchen mit einem Wärmeofen mit 3 Teelichtern möchte ich das Ergebnis an meinem Prototypen vorstellen: der „100-Watt-Wärme-Ofen“ und zugleich eine Alternative mit meinem modifizierten Hobokocher aufzeigen.

 

Der Wärmeofen für 3 Teelichter besteht aus zwei Instantkaffee-Dosen, die ineinandergesteckt sind, sodass ich einen fest geschlossenen Boden und Deckel erhalte. Der Durchmesser dieses Ofens liegt bei 85 mm, die Höhe bei 110 mm. Als Gewicht des Dosenofens zeigt die Waage 53 g an und beim Henkel 7 g. Insgesamt wiegt der Wärmeofen 60 g, mit 3 Teelichtern à 14 g also 102 g. Die Öffnung für die Teelichter besitzt eine Weite von ca. 60 x 25 mm, damit man mit drei Teelichtern leichter hantieren kann. Sie beginnt 20 mm über dem Boden. In der selben Höhe (25 mm über dem Boden bis zur Lochmitte) sorgen 6 Löcher mit einem Durchmesser von 10 mm und einem Abstand von 30 mm für die erforderliche Zuluft. Damit der nötige Zug entsteht, habe ich weitere 9 Löcher mit einem Durchmesser von 5 mm in einer Entfernung von 18 mm von der Oberkante, 92 mm über dem Boden (jeweils zur Lochmitte gemessen) und in einem Abstand von 30 mm gebohrt.

 

 

Bild 1: Im Vergleich - kleiner Wärmeofen für 1 Teelicht (links) und großer Wärmeofen für 3 Teelichter (rechts).

 

 

Bild 2: In diese Dose passen genau 3 Teelichter, die ohne eine Halterung auskommen. Angezündet werden die hinteren Teelichter mit einem Streichholz durch die Zuluftlöcher.

 

Beim Abbrennen der Teelichter ist das flüssige Wachs anfangs regelmäßig übergelaufen. Dem habe ich Abhilfe schaffen müssen.

 

Beschreibung des Problems:

 

Wenn 3 Teelichter von Anfang an gleichzeitig brennen, wird es in der Dose so heiß, dass das Paraffin in allen drei Schalen innerhalb einer halben Stunde vollkommen schmilzt. Weil sich Wachs wie andere Materialien bei Erwärmung ausdehnt, steigt in diesem Fall das Paraffin bis zum Schalenrand, läuft dann über und sammelt sich am Boden des Dose. Das wird noch verstärkt, wenn man versehentlich an den Wärmeofen  stößt. Die Schalen sind sehr eng bemessen, weil man davon ausgeht, dass das Teelicht bei einem „normalen“ Abbrand nicht so heiß wird, dass sich das gesamte Wachs gleich zu Beginn auflöst und dann überläuft. Bei einer normalen Nutzung eines Teelichts (auch beim kleinen Wärmeofen) schmilzt zunächst nur der obere Teil des Paraffins. Bis sich das Wachs ganz aufgelöst hat, ist das Teelicht schon soweit heruntergebrannt, dass es nicht mehr überlaufen kann.

 

Lösung des Problems:

 

1 - Teelichter mit höherem Schalenrand besorgen. Das dürfte schwierig werden, weil die Schalen vermutlich von einem Hersteller stammen und genormt sind. Alternativ bestünde die Möglichkeit, separate Schalen aus passenden Behältern zu basteln (z.B.: Deodosen mit mindestens 37 mm Innendurchmesser (entspricht dem Kerzendurchmesser) und geradem Boden).

 

2 - Teelichter der Reihe nach anzünden mit mindestens 1/2 oder besser 3/4 Stunde Abstand. Dann brennen die bereits angezündeten soweit herunter, dass ein Auslaufen vermieden wird. Nachteil ist die geringere Zeit, in der alle drei Teelichter gleichzeitig brennen und die gewünschte Wärme erzeugen. Außerdem ist dies Methode wartungsintensiv, weil man die Kerzen einzeln anzünden muss.

 

3 - Alle drei Teelichter aus der Schale nehmen und etwa 4 mm am Rand abschneiden (wer sicher gehen will: 5 mm), wieder in die Schale setzten und in den Ofen einlegen. Dann können alle drei Teelichter gleichzeitig angezündet werden. Wenn jetzt das Paraffin in allen drei Schalen geschmolzen ist, kann es nicht mehr auslaufen, weil sich das Volumen verringert hat. Nachteil: Der Wärmeofen brennt nicht mehr ganz so lange. Bei einem Abschnitt von ca. 5 mm entsteht ein Zeitverlust von rund 1/4 Stunde.  

 

 

Bild 3: Die Teelichter werden vor dem Anzünden präpariert - Die Verringerung der Masse und dadurch auch des Volumens bei den abgeschnittenen Kerzen soll erwirken, dass das Wachs nicht mehr auslaufen kann, wenn sie gleich zu Anfang vollkommen schmelzen und sich das Wachs durch die Erhitzung dabei ausdehnt.

 

Alternativer Wärmeofen: mein Trekking-Hobo

 

Wenn ich auf Rucksacktour unterwegs bin und ein Kochset mitnehme, dann ist es das hier:

 

 

Bild 4: Mein kleiner Hobokocher, der in die Edelstahltasse passt, natürlich in einer Plastiktüte als Schmutz-Schutz, hat als Grundlage die selbe Dose wie der oben beschriebene große Wärmeofen. Ich habe einen neuen Kocher gebaut, der auch als Wärmeofen für Teelichter eingesetzt werden kann. Mit diesem abgeänderten Kocher sind alle negativen Einflüsse meines ursprünglichen Holzkochers beim Verwenden als Wärmeofen ausgeschaltet worden. Das Gesamtgewicht meines Koch-/Wärmesets beträgt jetzt 220 g, das des Kochers mit Zubehör (Drahtständer für Kocher und Tasse, Einlegplatte zum Simmern und als Deckel für den Wärmeofen) 80 g und die stabile Edelstahl-Tasse allein 140 g.

 

Der frühere Hobo, mehr ein Feuerkorb, war als Wärmeofen weniger geeignet, weil die drei Teelichter im Ofen zu heiß geworden sind und zu einem Teelichtbrand geneigt haben. Einmal habe ich bei einem Versuch das bereits brennende Paraffin in der vorderen Kerzenschale mit einem Topf über den Kocher ersticken müssen. Daraufhin habe ich vorne die Teelichter so platziert, dass zwei am Rand der Feueröffnung zu liegen kommen. Dann befinden sie sich nicht mehr in der Hauptzugrichtung. Dadurch wird weitgehend vermieden, dass die Kerzenflammen direkt an die Schalen geweht werden und diese sich dann extrem aufheizen, sodass es zu einem Teelichtbrand führen kann. Trotzdem herrscht durch die Form der Feueröffnung (oben breiter als unten) noch ein Luftzug seitlich nach hinten, der die beiden vorderen Flammen zu den Aluschalen ablenkt und diese gefährlich aufheizt, wenn auch nicht mehr so heftig, wie bei einem einzigen Teelicht genau vorne in der Mitte.

 

 

Bild 5: Hier noch einmal der Vergleich der beiden Hobos: links der alte Kocher, rechts der Neubau. Die gravierendsten Änderungen sind: rechteckige, etwas verkleinerte Feueröffnung, weniger seitliche Öffnungen (dadurch wird der Kamineffekt eines Hobokochers gefördert), Löcher im Bodenblech anstatt eines Gitters, etwas höhere Bauart: 95 mm anstelle von früheren 87 mm.

 

 

Bild 6: Der kleine Hobokocher als großer Wärmeofen - Weil der Boden des Hobos unten gelocht ist, benötige ich eine Unterlage, um das eventuell herauslaufende Wachs aufzufangen. Ein Schneidbrettchen das zugleich als Ofenständer dient, mit einem zweimal gefalteten Küchentuch abgedeckt, reicht hierbei vollkommen aus. Als Deckel verwende ich die Bodenabdeckung, die zum Simmern gedacht ist oder meine Kaffeetasse. In diesem Fall wiegt mein „Wärmeofen“ 0,0 Gramm, weil er bereits im Hobokocher integriert ist. Einen kleinen Nachteil besitzt dieser Hobo-Wärmeofen: Man kann ihn nicht aufhängen. Das ist aber eigentlich sinnvoll, weil der Hobo unten offen ist und beim Anstoßen und Auslaufen, dann das heiße Wachs nach unten tropft. Da ist es wesentlich besser, wenn es am Boden in das Küchentuch läuft, das anschließend im Hobo verbrannt werden kann.

 

Beobachtungen

 

Als Überlaufschutz habe ich mich für die Lösung Nr. 3 entschieden, weil es für mich die schnellste und bequemste Option darstellt.

 

 

Bild 7: Bei einem Versuch mit dem Neubau meines kleinen Hoboofens habe ich die Kerzen der Teelichter auf zwei Seiten stark beschnitten, um ein Überlaufen absolut zu verhindern. Nach einer halben Stunde Brenndauer ist das gesamte Paraffin geschmolzen und es reicht bis ca. 1 mm unter den Rand der Teelichtschalen. Das ist meines Erachtens ein überaus sicherer Wert. Allerdings sollten trotzdem heftige Bewegungen durch z.B. Anstoßen vermieden werden. Der Deckel wird nach einer Stunde Brenndauer so heiß, dass Plastik anschmilzt und den untere Rand am Boden kann man nicht mehr mit der Hand anfassen. Das Küchentuch weist aber nach dem Heizvorgang (ca. 4 Stunden) keinerlei Hitzespuren auf.

 

Durch die rechteckige Form der Feueröffnung und die Verringerung der seitlichen Luftlöcher, in Verbindung mit der oben beschriebenen neuen Anordnung der Kerzen (ein Teelicht hinten, zwei an der Feueröffnung) brennen jetzt die Kerzen ruhiger und werden nicht mehr zu den Aluschalen abgelenkt, weil weniger Zug entsteht (lese dazu auch den 2. Absatz in der Beschreibung zu Bild 4).

 

 

Bild 8: Nach rund 2 1/4 Stunden steigt ein wenig Rauch auf, der vermutlich vom Verdampfen des Paraffins herrührt. Nach rund 2 3/4 Stunden sind die Flammen wieder kleiner geworden, und es hat das Rauchen aufgehört. In der Mitte der dritten Stunde wird also die größte Hitze im Ofen erreicht. Bei meinem ersten Kocher ist es da zu einem Teelichtbrand gekommen (lese dazu auch den 2. Absatz in der Beschreibung zu Bild 4).

 

In der Zeit der größten Hitze wäre es natürlich vorteilhaft, das abgeschnittene Wachs wieder der Verbrennung zuzuführen, damit der herausstehende Teil des Dochts kürzer wird und somit die Flamme wieder kleiner. Durch die stufenweise Zugabe von Wachs brennt auch der Docht ebenmäßiger ab, sodass auch eine relativ gleich große Flamme während der gesamten Heizphase zu vermuten ist (siehe auch Ausblick).

 

Trotz der Verkleinerung der Kerzen durch das Abschneiden von etwa 2 x 5 mm am Rand brennt die Kerzen rund 4 Stunden. Allerdings ist mit einer effektiven Wärmegewinnung von nur 3 1/2 Stunden zu rechnen. In der letzten halben Stunde reduziert sich die Flammengröße, weil der Docht bereits bis zum Halter aus Metall heruntergebrannt ist.

 

Fazit

 

Wer ohne Kochutensilien reist, ist mit einem Wärmeofen mit einem oder drei Teelichtern sehr gut bedient. Wenn ich mit meinem kleinen Hobokocher unterwegs bin, benötige ich keinen Wärmeofen und spare mir so Volumen und Gewicht. Dafür nehme ich die kleinen Nachteile wie z.B. keine Aufhängung, eventuell Auslaufen von Wachs durch den fehlenden Boden, kürzerer Brenndauer wegen des Verkleinern der Teelicht-Kerze ohne Nachfüllmöglichkeit. Wenn man aber das Problem mit dem Boden gelöst hat (z.B. Unterlage und saugendes Tuch), ist der Hobokocher als Heizung eine sinnvolle Alternative, wenn er auch nicht ganz so komfortabel zu handhaben ist, wie ein Wärmeofen.

 

Ausblick

 

Bei den Neubauten meines Wärmeofens und meines kleinen Hobokochers (Bereits weitgehend realisiert - nur der Abstand von der Unterkante der Feueröffnung zu den Luftzufuhrlöchern muss aus Gründen der Stabilität vergrößert werden, indem ich das nächste Mal in diesem Bereich 3 kleinere Löcher bohre.) werde ich versuchen, die Mängel zu beheben, um sie auch als zuverlässige Wärmeöfen mit 3 Teelichtern nutzen zu können. Dabei werde ich beim Wärmeofen anstelle des unteren Lochkranzes drei rechteckige Öffnungen der Größe 40 x 20 mm wie beim kleinen Teelichtofen schneiden, also für jedes Teelicht eine eigene Öffnung. Dann kann ich auch leichter das abgeschnittene Wachs wieder hinzufügen und somit die Flammen klein halten.

 

Eine Vision habe ich noch: Einen Wärmeofen wie obenstehend zu bauen, den man mit geschmolzenem Abfall-Wachs befüllen und dann mit einem oder mehreren selbstgebauten Dauerdochten, z.B. aus Glasfasern (Rovingstränge) der entsprechenden, nicht rußenden Dochtstärke betreiben kann - ähnlich einem „Schmelzfeuer“. Mal sehen, die Idee ist zumindest gespeichert.

 

Damit habe ich meine Beiträge zu den Wärmeöfen mit Teelichtern vorerst abgeschlossen. Weiter geht’s mit den Neuentwicklungen und Optimierungen von Feuerkörben. 

 

 

732019