Junkers Wärmetechnik

Junkers Wärmetechnik

August 15, 2021 Hugo Junkers 0

Wärme im Haushalt

Warmes Wasser und gleichmäßige Raumheizung waren bis 1900 etwas Besonderes. Mit den neuen Energien Gas und Elektrizität eröffneten sich viele Möglichkeiten, wobei Gas anfangs nur zur Beleuchtung diente.

Die ersten Gasgeräte zum Heizen und zur Warmwasserbereitung hatten noch keine gute Energieausnutzung. Hugo Junkers konstruierte auf der Grundlage seiner Erkenntnisse aus der Kalorimeter- und Flüssigkeitserhitzerherstellung, Geräte mit einem hohen Wirkungsgrad bei gleichzeitig sparsamem Umgang mit den Ressourcen durch bessere Energieausnutzung und bessere Regelungstechnik:

  • Gasbadeofen (1894/96)
  • Gasdurchlauferhitzer (1906)
  • Gaskochregler (1906)
  • Gasradiatoren und Röhrenradiatoren (1926/28)

Von den 380 Junkers-Patenten beziehen sich 114 = 30% auf Gasgeräte.

Für Hugo Junkers standen nicht die technische Entwicklung, sondern die praktischen und hygienischen Bedürfnisse der Menschen im öffentlichen und im privaten Bereich im Vordergrund. Deshalb beteiligten sich die Junkers-Werke an den Deutschen Hygieneausstellungen 1907 in Berlin und 1911 in Dresden. Hugo Junkers saß im wissenschaftlichen Beirat, aus dem später das Deutsche Hygienemuseum in Dresden hervorging. In den 1920er Jahren verdrängte die sauberere und sicherere Elektrizität zunehmend das Gas.

Wärmetechnik und Gasgeräte – Gas als Energiequelle

Die Erfindungen Hugo Junkers in der Wärmetechnik sowie die Verbesserungen und Konstruktionen von Gasgeräten waren Nebenprodukte aus der Entwicklung des 2-Takt-Gegenkolben-Gasmotors.

Seit der 1.H.d.19.Jhs. wurde aus Steinkohle Gas gewonnen und seit der 2.H.d.19.Jhs. Elektrizität mit Dampfmaschinen erzeugt. 1855 gründete sich in Dessau die „Deutsche Continental-Gas-Gesellschaft” zur Gewinnung von Gas für Industrie und Haushalte. Unter dem Namen „Askania” produzierte sie Gasgeräte. 1886 wurde die „Elektrische Centrale Dessau” mit Großgasmotoren als Antrieb für die Stromerzeugung mit Dynamomaschinen eingerichtet. 1888 stellte der Chefingenieur Wilhelm v. Oechelhaeuser als Mitarbeiter Hugo Junkers für die Aufgabe ein, die Leistung von Gasmotoren zu steigern.

1890 gründeten sie die „Versuchsstation für Gasmotoren von Oechelhaeuser & Junkers” in Dessau. Es entstand der sogen. Gegenkolbenmotor. Dem Grundsatz seines Lehrers, Prof. Slaby, folgend: “Wer einen Gasmotor untersuchen will, muss den Heizwert des Gases genau bestimmen”, entwickelte Hugo Junkers ein Verfahren, mit dem fortlaufend und direkt der Wärmegehalt des Gases gemessen werden konnte. Das Messgerät = Kalorimeter, bildete die Grundlage seiner weiteren wärmetechnischen Arbeiten und Produkte.

Wärme messen – Wärme erzeugen

Als Nebenprodukt der Entwicklung des Gegenkolbenmotors entstand ein Gerät zur Heizwertbestimmung von Gasen, mit dem festgestellt werden konnte, ob Qualitätsschwankungen des Gases oder Leistungsschwankungen des Motors für nicht konstante PS-Leistungen verantwortlich waren.

Dieses Gerät bezeichnete Junkers als Kalorimeter = Wärmemengenmesser, der 1892 patentiert wurde. Da Gase aufgrund ihrer geringeren Stoffdichte Wärme schlechter an Metall abgeben als Flüssigkeit, muss die Oberfläche für die Gase größer sein als die Oberfläche für die Flüssigkeit, um die Wärme der Gase vollständig auf die Flüssigkeit zu übertragen. Die Oberflächenvergrößerung wird durch Lamellen erreicht.

1894 meldete Hugo Junkers einen Wärme-Austausch-Apparat = „Flüssigkeitserhitzer” zum Patent an. Das Prinzip des Flüssigkeitserhitzers nutzte Junkers als Grundlage für die Entwicklung des Gasbadeofens und der Warmluftheizung = Kalorifer. Kalorimeter und Kalorifer sind Beispiele für die Übertragung neuer Erkenntnisse und Erfahrungen eines Gebietes auf ein völlig anderes.

Das Kalorimeter = Wärmemengenmesser

Die von gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen erzeugte Wärme wird direkt auf einen konstanten Wasserstrom geleitet, dessen Temperatur beim Durchfluss gemessen und der Heizwert des Gases auf einer Skala angezeigt wird. Prof. Slaby, Hugo Junkers Lehrer, hatte die direkte Messung des Heizwertes für nicht durchführbar gehalten.

Am 31. Oktober 1892 gründete Hugo Junkers sein Büro „Hugo Junkers, Civil-Ingenieur”, um Kalorimeter zu bauen und zu vertreiben. Von 1893 bis Ende 1895 verkaufte Hugo Junkers nur 60 Kalorimeter. Bis 1925 waren es jährlich ca. 40 Stück zum Einzelpreis von 40 Mark. Ab 1903 stand ein automatisch arbeitendes Kalorimeter zur Verfügung. Abnehmer waren Gaswerke, Kokereien, Gasmotorenfabriken und Hochschulinstitute.

Der Kalorifer = Wärmebringer

Die Lamellentechnik des Badeofens übertrug Junkers 1903 auf seinen Lufterhitzer = Kalorifer. Ein am Kalorifer angebrachter Ventilator, dessen Flügelform auf Untersuchungen im Windkanal zurückgeht und einen ähnlichen Querschnitt wie ein Flugzeugflügel hat, saugt von außen Frischluft an, die im Kalorifer erwärmt wird. Diese Warmluftheizung, der Vorläufer der heutigen Klimaanlage, eignet sich für große Hallen, z.B. Flugzeughallen.

Aus der 1904 gegründeten Abteilung „Kalorifer” bei der ICo (Badeofenfabrik) in Aachen wurde am 1. Juli 1908 als eigenständige Firma das „Kaloriferwerk Hugo Junkers” (Kalor) ausgegliedert. Ab 1914 war dieses Unternehmen in Dessau angesiedelt.

Warmes Wasser und Komfort für jedermann

Anfang der 1950er Jahre trugen die ersten Gas-Durchlauferhitzer zu einer deutlichen Erleichterung der Warmwasserbereitung und damit zu einer Steigerung des Wohnkomforts bei. Die Geräte wurden vorwiegend in der Küche oder im Bad installiert. Ein erschwinglicher Preis ermöglichte einer breiten Bevölkerungsschicht den Zugang zu einem bis dahin nicht gekannten Warmwasserkomfort. Im Vergleich zu den Vorkriegsgeräten verfügten diese Geräte bereits über Wassermengenregler und Temperaturwähler. Je nach Warmwasserbedarf standen verschiedene Gerätegrößen zur Verfügung.

Auf dem Weg zur Kombiheizung

Anfang der 1960er Jahre war der Gas-Durchlauferhitzer für die Warmwasserbereitung zum Standard geworden. Auf dieses System aufbauend entwickelte Junkers 1963 die serienreife Gas-Heiztherme = Automatik-Heiztherme. Diese Geräte waren mit einer Umwälzpumpe und einer thermoelektrischen Zündsicherung, die noch außerhalb des Gerätes angeordnet waren, ausgestattet.

Im Jahr 1968 wurde die erste Junkers Gas-Kombitherme am Markt eingeführt. Mit einem Gerät konnte nun geheizt und gleichzeitig auch warmes Wasser bereitet werden. Die ständige Weiterentwicklung und Verbesserung der Geräte hält bis heute an.

Brennwerttechnik für höchste Ansprüche

Steigende Energiepreise, zunehmende Schadstoffemissionen und gestiegenes Umweltbewusstsein führten bei Junkers zur Entwicklung einer serienreifen Brennwerttechnik, die die Abgaswärme ausnutzt. 1985 wurde die erste wandhängende Gas-Brennwert-Kesseltherme am Markt eingeführt.

Heute ist die Gas-Brennwerttechnik die umweltschonendste Art der Wärmeerzeugung mit fossilen Energieträgern. Sie erreicht einen Normnutzungsgrad von bis zu 109 % und reduziert den Schadstoffausstoß auf ein Minimum.