OFEN UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON PFLANZENKOHLE

Abstract

 Bei einem Ofen, umfassend eine Brennkammer (1), eine Austragsöffnung (2) zur Ableitung eines Gases aus der Brennkammer (1) sowie ein Entnahmeelement (5) zum Transport von Glut (3) aus der Brennkammer (1), ist vorgesehen, dass das Entnahmeelement (5) ausgebildet ist, um wahlweise die oberste Schicht der Glut (3) aus der Brennkammer (1) zu entfernen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Ofen, umfassend eine Brennkammer, eine Austragsöffnung zur Ableitung eines Gases aus der Brennkammer sowie ein Entnahmeelement zum Transport von Glut aus der Brennkammer.

[0002] Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung von Pflanzenkohle und erwärmtem Gas.

[0003] Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Öfen bekannt, bei denen Brennmaterial, bspw. Hackschnitzel oder Pellets verbrannt werden, um Wärme zu erzeugen. Hierbei werden die Verbrennungsreste, insbesondere die Asche, üblicherweise durch eine Öffnung, bspw. einen Rost, an der Unterseite der Brennkammer aus der Brennkammer geführt.

[0004] Ein derartiger Ofen ist bspw. aus der DE 3323675 A1 bekannt, bei dem als Brennmaterial genutzte Biomasse in einem oberen Bereich der Brennkammer mithilfe einer Förderschnecke eingebracht wird. Die Verbrennungsreste sammeln sich in einem Austragsbecken in der Brennkammer und werden anschließend mithilfe von rotierenden Schaufeln in den unteren Bereich der Brennkammer geführt, wo sie durch eine verschließbare Öffnung aus der Brennkammer ausgebracht werden.

[0005] Nachteilig bei den bekannten Öfen ist insbesondere die fehlende Möglichkeit, neben dem durch die Verbrennung erwärmten Gas gezielt Pflanzenkohle, bspw. Holzkohle, herstellen zu können. Pflanzenkohle kann genutzt werden, um in landwirtschaftlich genutzte Böden eingebracht zu werden, wodurch die Bodenfruchtbarkeit verbessert wird. Dadurch kann der Boden mehr Wasser und Nährstoffe speichern, was zur Vermehrung von Mikroorganismen führt. Weiter kann bspw. Holzkohle für einen weiteren Verbrennungsprozess insbesondere als Grillkohle genutzt werden.

[0006] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Ofen bereitzustellen, der neben der Wärmeerzeugung durch Verbrennung auch zur Herstellung von Pflanzenkohle geeignet ist.

[0007] Erfindungsgemäß ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass das Entnahmeelement ausgebildet ist, um wahlweise die oberste Schicht der Glut aus der Brennkammer zu entfernen. Dies ermöglicht es, im Betrieb jeweils die oberste Glutschicht zum optimalen Zeitpunkt zu entnehmen, um Pflanzenkohle in der gewünschten Größe bzw. Zusammensetzung zu erhalten. Insbesondere kann die Pflanzenkohle entnommen werden, sobald sie ausgegast ist. Die restliche Glut bzw. restliches Brennmaterial verbleibt hingegen in der Brennkammer. Hierdurch kann mithilfe des erfindungsgemäßen Ofens auf einfache Art und Weise gezielt Pflanzenkohle erzeugt werden. Dadurch, dass lediglich die oberste Glutschicht entfernt wird, wird die Verbrennung in der Brennkammer möglichst wenig gestört.

[0008] Das im erfindungsgemäßen Ofen verwendbare Brennmaterial kann bspw. Hackschnitzel, Pellets oder Holzstücke umfassen.

[0009] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Brennkammer eine Entnahmeöffnung aufweist, wobei das Entnahmeelement ausgebildet ist, um die oberste Schicht der Glut durch die Entnahmeöffnung aus der Brennkammer zu entfernen. Die Entnahmeöffnung kann bevorzugt wahlweise geöffnet werden, um die Glutschicht aus der Brennkammer zu transportieren. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass das Entnahmeelement ausgebildet ist, um die Entnahmeöffnung in einer Position im Wesentlichen zu schließen.

[0010] Bevorzugt ist weiters ein Glutbehälter vorgesehen, wobei das Entnahmeelement ausgebildet ist, um die oberste Schicht der Glut aus der Brennkammer in den Glutbehälter zu transportieren. In dem Glutbehälter kann die ausgebrachte Glut bzw. Pflanzenkohle abkühlen. Der Glutbehälter ist bevorzugt mit dem Ofen lösbar oder fest verbunden. Alternativ kann der Glutbehälter mit dem Ofen nicht verbunden bzw. nicht verbindbar sein.

[0011] Der Glutbehälter weist bevorzugt einen Deckel auf, um den Glutbehälter wahlweise luftdicht zu verschließen. Hierdurch wird der aus der Brennkammer in den Glutbehälter transportierten Glut im Glutbehälter der Sauerstoff entzogen und dadurch die Verbrennung gestoppt, sodass die Glut abkühlt. Der Deckel wird bevorzugt lediglich geöffnet, wenn neue Glut aus der Brennkammer in den Glutbehälter eingebracht wird. Hierzu ist der Deckel bevorzugt mechanisch oder elektrisch mit dem Entnahmeelement verbunden, sodass der Deckel beim Entnahmevorgang geöffnet und anschließend geschlossen werden kann.

[0012] Besonders bevorzugt weist der Glutbehälter ein Siebelement auf. Bevorzugt sind zwei Glutkammern nebeneinander vorgesehen, wobei die Öffnungen der Glutkammern bevorzugt in vertikaler Richtung im Wesentlichen auf der gleichen Höhe ausgebildet sind. Die Öffnung der näher bei der Brennkammer angeordneten ersten Glutkammer weist hierbei ein Siebelement auf. Im Betrieb werden die Glutstücke, insbesondere mithilfe des Entnahmeelements, über das Siebelement bewegt, wobei kleinere Glutstück in die erste Glutkammer und größere Glutstück in die neben der ersten Glutkammer angeordnete zweite Glutkammer fallen. Alternativ sind innerhalb des Glutbehälters zwei durch das Siebelement getrennte Glutkammern ausbildet. Das Siebelement ist horizontal oder schräg zur vertikalen Achse angeordnet, sodass die Feinanteile der Glut durch das Siebelement in eine untere erste Kammer fallen, während die größeren Glutbestandteile in der oberen zweiten Kammer verbleiben. Durch das Vorsehen eines Siebelements gelingt eine Sortierung der ausgebrachten Glut nach der Größe der einzelnen Glutstücke. Es können auch drei oder mehr Glutkammern vorgesehen sein, um die Glut noch genauer sortieren zu können. Hierbei sind weiters bspw. zwei oder mehr Siebelemente, die bevorzugt unterschiedliche Maschenweiten aufweisen, vorgesehen.

[0013] Der Glutbehälter weist weiters bevorzugt einen Temperatursensor auf, um die Abkühlung der Glut innerhalb des Glutbehälters zu überwachen und ggf. eine Austragung der Glut aus dem Behälter zu bewirken, falls die Temperatur unter einen bestimmten Wert fällt. Besonders bevorzugt weist, falls zwei Glutkammern vorgesehen sind, jede Glutkammer, bspw. im Boden der Glutkammer, einen Temperatursensor auf, um die Temperatur in den Glutkammern jeweils getrennt ermitteln zu können.

[0014] Weiters ist bevorzugt im unteren Bereich des Glutbehälters eine Transportvorrichtung, bspw. eine Förderschnecke, vorgesehen, um die Glut aus dem Glutbehälter zu transportieren. Falls zwei Glutkammern vorgesehen sind, weist bevorzugt jede der Glutkammern eine Transportvorrichtung auf. Die Transportvorrichtung befindet sich bevorzugt im Wesentlichen am tiefsten Punkt im Glutbehälter bzw. in der Glutkammer, sodass die abzutransportierende Glut durch die Schwerkraft der Transportvorrichtung zugeführt wird.

[0015] Weiters ist bevorzugt ein Kühlrohr vorgesehen, welches einerseits mit einer Luftzufuhröffnung, bevorzugt der Primärluftzufuhr, der Brennkammer und andererseits mit einer Luftansaugöffnung verbunden ist, wobei ein Abschnitt des Kühlrohrs in dem Glutbehälter oder an der Außenseite des Glutbehälters angeordnet ist. Im Betrieb wird die über die Primärluftzufuhr der Brennkammer zugeführte Luft zunächst durch den Glutbehälter bzw. an diesem vorbeigeführt. Dies ermöglicht es, dass im Betrieb Wärme von der im Glutbehälter angeordneten Glut auf die der Brennkammer zugeführten Luft übertragen wird, sodass bspw. das unterhalb des Glutbetts angeordnetes Brennmaterial vorgetrocknet wird.

[0016] Um ein besonders einfach aufgebautes Entnahmeelement bereitzustellen, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Entnahmeelement zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, bevorzugt im Wesentlichen translatorisch, geführt werden kann. Bevorzugt kann das Entnahmeelement im Wesentlichen in horizontaler Richtung zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegt werden. Das Entnahmeelement befindet sich hierbei während des Betriebs des Ofens in einer ersten Position, bspw. innerhalb oder außerhalb der Brennkammer, und wird, falls Glut aus der Brennkammer entfernt werden soll, in eine zweite Position bewegt. Während zumindest eines Abschnittes der Bewegung zwischen der ersten Position und der zweiten Position wird die Glut bspw. durch eine Entnahmeöffnung aus der Brennkammer befördert, bspw. geschoben. Anschließend kann das Entnahmeelement wieder in die erste Position gebracht werden. Bevorzugt ist das Entnahmeelement derart ausgebildet, dass in der zweiten Position zumindest ein Teil des Entnahmeelements außerhalb der Brennkammer angeordnet ist. Dies ermöglich einen sicheren Transport der Glut aus der Brennkammer heraus, insbesondere wenn die Glut in einen Glutbehälter transportiert wird.

[0017] Bevorzugt weist das Entnahmeelement eine oder mehrere Öffnungen auf, sodass Gas vom Bereich unterhalb des Entnahmeelements in der Brennkammer in den Bereich oberhalb des Entnahmeelements gelangen kann.

[0018] Die Brennkammer ist ein im Wesentlichen durch Wände bzw. Boden- und Deckenelemente begrenzter Raum, der bspw. eine oder mehrere Öffnungen zur Zu- und Abfuhr von Materialien in bzw. aus dem Brennraum aufweist. Die Brennkammer kann bspw. im Wesentlichen die Form eines stehenden Zylinders aufweisen.

[0019] Bevorzugt ist ein Zufuhrelement vorgesehen, das ausgebildet ist, um Brennmaterial in den unteren Bereich der Brennkammer einzubringen. Diese Ausführung ermöglicht es, während des Betriebs Brennmaterial in die Brennkammer einzubringen, ohne das neu eingebrachte Brennmaterial mit der Glut im oberen Bereich zu vermischen und damit die Verbrennung, insbesondere die Bildung von Pflanzenkohle zu stören.

[0020] Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Brennkammer eine wahlweise schließbare Zufuhröffnung aufweist, wobei das Zufuhrelement ausgebildet ist, um Brennmaterial durch die Zufuhröffnung in die Brennkammer einzubringen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Boden der Brennkammer durch die verschließbare Zufuhröffnung gebildet ist bzw. dass der Boden der Brennkammer die verschließbare Zufuhröffnung aufweist. Dies ermöglicht es, der Brennkammer Brennmaterial in vertikaler Richtung von unten zuzuführen, wodurch das in der Brennkammer befindliche Brennmaterial nach oben gedrückt wird und nach der Zuführung das neu hinzugefügte Brennmaterial ganz unten in der Brennkammer angeordnet ist. Die Zufuhröffnung wird hierbei lediglich für den Zufuhrvorgang geöffnet und ist während des normalen Betriebs geschlossen. Um die Zufuhröffnung zu schließen bzw. geschlossen zu halten, ist ein Schließelement vorgesehen, welches bspw. zwischen einer Öffnungs- und einer Schließposition translatorisch verschoben oder verschwenkt werden kann.

[0021] Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Zufuhrelement einen, bevorzugt translatorisch, bewegbaren Zufuhrschieber umfasst, um Brennmaterial durch die Zufuhröffnung in die Brennkammer einzubringen. Der Zufuhrschieber kann bspw. ausgebildet sein, um das Brennmaterial im Wesentlichen in vertikaler Richtung in die Brennkammer zu schieben, insbesondere wenn die Zuführöffnung im Boden der Brennkammer angeordnet ist. Alternativ kann der Zufuhrschieber bspw. im Wesentlichen in horizontaler Richtung bewegbar angeordnet sein, insbesondere wenn die Zufuhröffnung in einer Seitenwand der Brennkammer angeordnet ist. Auch andere Anordnungen des Zufuhrschiebers sind möglich, sodass der Zufuhrschieber bspw. schräg zur Vertikalen bzw. Horizontalen bewegbar ist.

[0022] Der Zufuhrschieber ist bevorzugt zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verschiebbar. In der ersten Position befindet sich der Zufuhrschieber in einer Warteposition und ist von der Wand der Brennkammer beabstandet angeordnet. In der zweiten Position befindet sich der Zufuhrschieber in einer Endposition, in der die gewünschte Menge an Brennmaterial in die Brennkammer eingebracht wurde. Bevorzugt bildet der Zufuhrschieber in der zweiten Position zumindest einen Teil des Bodens der Brennkammer. Dies ermöglicht ein Befüllen der Brennkammer in vertikaler Richtung von unten mit der maximalen Kapazität des Zufuhrschiebers. Bspw. kann, wenn sich der Zufuhrschieber in der zweiten Position befindet, die Zufuhröffnung geschlossen werden. Hierdurch wird verhindert, dass Brennmaterial wieder aus der Brennkammer herausfällt. Anschließend wird der Zufuhrschieber zurück in die erste Position gebracht. In der ersten Position bildet der Zufuhrschieber, bspw. zusammen mit den Zufuhrschieber umgebenden Wänden, bevorzugt einen Hohlraum, in den Brennmaterial eingebracht werden kann, um anschließend durch den Zufuhrschieber in die Brennkammer eingebracht zu werden.

[0023] Weiters ist bevorzugt ein, bevorzugt translatorisch, bewegbares Förderelement vorgesehen, welches ausgebildet ist, um dem Zufuhrelement Brennmaterial zuzuführen. Das Zufuhrelement dient der Zuführung des Brennmaterials in die Brennkammer, während das Förderelement der Zuführung des Brennmaterials zum Zufuhrelement dient. Das Förderelement ist bevorzugt als translatorisch bewegbarer Förderschieber ausgebildet. Falls der Zufuhrschieber im Wesentlichen in vertikaler Richtung verschiebbar angeordnet ist, ist das Förderelement, bspw. der Förderschieber, bevorzugt im Wesentlichen in horizontaler Richtung verschiebbar angeordnet. Dies ermöglicht ein einfaches und effizientes Füllen eines durch den Zufuhrschieber und ggf. weitere Elemente wie Wände gebildeten Hohlraums. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Förderschieber zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar angeordnet ist. Hierbei kann der Förderschieber in der ersten Position, vom Zufuhrschieber entfernt, angeordnet sein. In der zweiten Position ist der Förderschieber bevorzugt zumindest teilweise über dem Zufuhrschieber bzw. dem Hohlraum des Zufuhrschiebers angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Förderschieber in der zweiten Position derart angeordnet, dass der Hohlraum im Wesentlichen von dem Förderschieber abgedeckt ist. Hierdurch kann das durch den Förderschieber in den Hohlraum des Zufuhrschiebers eingebrachte Brennmaterial durch den Förderschieber gleichmäßig im Hohlraum des Förderschiebers verteilt werden.

[0024] Das Förderelement ist bevorzugt in einer Förderführung geführt, die bspw. im Wesentlichen schacht- oder rohrförmig ausgebildet ist. Um dem Förderelement, insbesondere dem Förderschieber, Brennmaterial zuzuführen, ist in der Förderführung bevorzugt eine Füllöffnung vorgesehen. Bei einer besonders einfachen Ausführung ist oberhalb der Füllöffnung eine Vorfüllkammer angeordnet, in die das Brennmaterial gefüllt werden kann. Hierbei kann das Brennmaterial aufgrund der Schwerkraft durch die Füllöffnung in die Förderführung eingebracht werden. Anschließend wird das Brennmaterial durch das Förderelement dem Zufuhrelement zugeführt. An der der Brennkammer zugewandten Seite der Füllöffnung ist bevorzugt eine Schneide vorgesehen, um ein Verklemmen von stückigem Brennmaterial zwischen der Kante der Füllöffnung und dem Förderelement zu verhindern, wenn das Förderelement in die zweite Position geführt wird. Durch die Schneide werden die entsprechenden Teile des Brennmaterials abgeschnitten und ein Einklemmen dadurch verhindert. Besonders bevorzugt weist die der Brennkammer zugewandte Seite der Füllöffnung Bürsten auf, die in Bewegungsrichtung des Förderelements zur zweiten Position vor einer Schneide angeordnet sind. Diese Bürsten verhindern, dass Fremdkörper wie Steine oder Metallteile zur Schneide gelangen. Besonders bevorzugt sind in Bewegungsrichtung des Förderelements zwei oder mehr Bürstenreihen hintereinander angeordnet.

[0025] Um der Brennkammer Luft zuzuführen, sind bevorzugt im unteren Bereich der Brennkammer eine Primärluftzufuhr und im oberen Bereich eine Sekundärluftzufuhr vorgesehen. Die Primärluftzufuhr ist bspw. nahe dem Boden der Brennkammer angeordnet und die Sekundärluftzufuhr oberhalb des Entnahmeelements. Die Primärluftzufuhr und die Sekundärluftzufuhr können jeweils regulierbar ausgebildet sein, um die zugeführte Luftmenge zu regulieren.

[0026] Die Brennkammer weist bevorzugt einen Flammensensor auf, um zu überwachen, ob die Flamme in der Brennkammer brennt. Der Flammensensor kann bspw. eine Fotozelle oder eine Lambdasonde sein. Falls der Flammensensor erkennt, dass die Flamme erloschen ist, kann bspw. eine Zündvorrichtung aktiviert werden, um die Flamme erneut zu zünden.

[0027] Bevorzugt weist die Brennkammer eine erste Zündvorrichtung, die bevorzugt oberhalb des Entnahmeelements angeordnet ist, und eine zweite Zündvorrichtung, die bevorzugt unterhalb des Entnahmeelements angeordnet ist, auf. Bspw. dient die erste Zündvorrichtung der Entzündung einer durch Holzgas gespeisten Flamme, während die zweite Zündvorrichtung der Entzündung des Brennmaterials dient. Die Zündvorrichtungen können bspw. elektrische Zündvorrichtungen sein.

[0028] Weiters ist in der Brennkammer bevorzugt im Bereich der Glut bzw. des Glutbettes eine Lambdasonde vorgesehen, um das Verbrennungsluftverhältnis in diesem Bereich zu ermitteln. Basierend darauf kann bspw. die Luftzufuhr gesteuert werden, um zu verhindern, dass das entstehende Gas (insbesondere Holzgas) bereits im Bereich der Glut verbrennt, wodurch die Glut selbst verbrennen würde.

[0029] Bevorzugt ist in der Brennkammer ein Glutbettfühler vorgesehen, um, insbesondere wenn der Ofen lediglich zum Heizen verwendet wird, die Brennstoffzufuhr zu steuern.

[0030] Besonders bevorzugt ist eine Steuereinheit vorgesehen, die mit den oben genannten Sensoren bzw. Aktoren verbunden ist, um den Brennvorgang sowie die jeweilige Zu- und Abfuhr zur Brennkammer zu regeln.

[0031] Die Brennkammer und/oder der Glutbehälter sind bevorzugt wärmeisoliert, um den Wärmeverlust an die Umgebung möglichst gering zu halten.

[0032] Die bewegbaren Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bspw. das Zufuhrelement, das Entnahmeelement und das Förderelement können bspw. hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch angetrieben sein und weisen bevorzugt eine Kraftbegrenzung auf, damit es, bspw. wenn ein Fremdkörper in die Bewegungsbahn eines bewegbaren Elements gelangt, nicht zu Beschädigungen kommen kann.

[0033] Weiters ist der Ofen bevorzugt mit einem Pufferspeicher verbunden, in welchem Wärme gespeichert werden kann, um bspw. bei lediglich geringem Wärmebedarf den Ofen nicht einschalten zu müssen.

[0034] Erfindungsgemäß ist weiters ein Verfahren zur Herstellung von Pflanzenkohle und erwärmtem Gas vorgesehen, bei welchem in einem ersten Schritt Brennmaterial in eine Brennkammer eingebracht wird, das Brennmaterial in einem zweiten Schritt entzündet wird und in einem dritten Schritt die oberste Schicht der Glut aus der Brennkammer entfernt wird. Hierbei erfolgt zunächst der erste Schritt, dann der zweite Schritt und abschließend der dritte Schritt.

[0035] Bevorzugt ist vorgesehen, dass in einem vierten Schritt weiteres Brennmaterial in einen unteren Bereich der Brennkammer eingebracht wird. Der vierte Schritt kann entweder nach dem dritten Schritt erfolgen, oder, bevorzugt zwischen dem zweiten und dem dritten Schritt. Hierbei ist es bspw. möglich, durch die Zuführung des Brennmaterials die oberste Schicht der Glut zum Entnahmeelement zu befördern bzw. zu schieben.

[0036] Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt mit einem erfindungsgemäßen Ofen durchgeführt.

[0037] Durch die verschiedenen Aktoren und Sensoren kann der erfindungsgemäße Ofen immer im gewünschten optimalen Betriebszustand betrieben werden, um eine optimale Verbrennung sicherzustellen.

[0038] Das während dem Betrieb entstehende Gas, insbesondere das Holzgas, kann, je nach Bedarf, direkt in der Brennkammer verbrannt werden oder aus der Brennkammer abgesaugt werden, um bspw. anschließend in einer Kraftwärmekupplung zur Strom- bzw. Wärmeerzeugung genutzt zu werden. Um Pflanzenkohle, insbesondere Holzkohle, bei gleichzeitiger Wärmeerzeugung herstellen zu können, wird die Verbrennung des Brennstoffs nach dem Entweichen des Holzgases unterbrochen und die Glut durch das Entnahmeelement in den Glutbehälter ausgeworfen. Das Holzgas wird in der Brennkammer sauber verbrannt. Hierbei wird nur ca. ein Drittel der im Brennsoff gespeicherten Energie verbrannt.

[0039] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ofens in einem ersten Betriebszustand, Fig. 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Ofens gemäß Fig. 1 in einem zweiten Betriebszustand, Fig. 3 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Ofens gemäß Fig. 1 in einem dritten Betriebszustand, Fig. 4 eine Detailansicht eines Glutbehälters und Fig. 5 eine Detailansicht einer Zuführung zu einem Förderelement.

[0040] In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Ofen in einem ersten Betriebszustand dargestellt, umfassend eine Brennkammer 1, die eine Austragsöffnung 2 zur Ableitung eines Gases aus der Brennkammer 1 aufweist. In der Brennkammer 1 ist bereits brennende Glut 3 sowie darunter weiteres Brennmaterial 4 angeordnet. Im Bereich der obersten Schicht der Glut 3 befindet sich ein als Entnahmeschieber ausgebildetes Entnahmeelement 5, das sich in der Ruheposition befindet. Auf gleicher Höhe wie das Entnahmeelement 5 ist eine Entnahmeöffnung 6 in einer Seitenwand der Brennkammer 1 vorgesehen. Oberhalb des Entnahmeelements 5 ist in einer Seitenwand der Brennkammer 1 eine Sekundärluftzufuhr 7 angeordnet. Oberhalb der Sekundärluftzufuhr 7 ist ebenfalls in der Seitenwand der Brennkammer 1 eine erste Zündvorrichtung 8 vorgesehen. Unterhalb der Entnahmeöffnung 6 befindet sich ein Glutbehälter 9, der derart angeordnet ist, dass aus der Entnahmeöffnung 6 austretende Glut 3 in den Glutbehälter 9 fällt. Der Glutbehälter 9 ist mit einem luftdicht verschließbaren Deckel 10 versehen, der in diesem Betriebszustand den Glutbehälter 9 verschließt. In dem Glutbehälter 9 befindet sich bereits aus der Brennkammer 1 entnommene Glut 11. Unterhalb der Entnahmeöffnung 6 ist weiters in einer Seitenwand der Brennkammer 1 eine zweite Zündvorrichtung 12 angeordnet. Der Boden der Brennkammer 1 wird durch ein als Schließschieber ausgebildetes Schließelement 13 gebildet, das eine Zufuhröffnung 14 verschließt. Direkt oberhalb des Schließelements 13 ist eine Primärluftzufuhr 15 in einer Seitenwand der Brennkammer 1 angeordnet. Oberhalb der Primärluftzufuhr 15 befindet sich ein Temperatursensor 16, der ausgebildet ist, um die Temperatur in der Brennkammer 1 zu erfassen. Unterhalb der Zufuhröffnung 14 ist ein als Zufuhrschieber ausgebildetes Zufuhrelement 17 in einer Ruheposition dargestellt. Hierbei begrenzt das Zufuhrelement 17 zusammen mit Seitenwänden teilweise einen Hohlraum 18. Rechts neben der Brennkammer 1 ist eine Vorfüllkammer 19 angeordnet, die mit Brennmaterial 4 gefüllt ist. Die Vorfüllkammer 19 weist unten eine Füllöffnung 20 auf, durch die Brennmaterial 4 in eine rohrförmige Führung eines als Förderschieber ausgebildeten Förderelements 21 fällt. Die der Brennkammer 1 zugewandte Kante 22 der Füllöffnung 20 ist als Schneidelement ausgebildet und weist zusätzlich bspw. Bürsten auf (Fig. 5).

[0041] Im in Fig. 1 dargestellten Betriebszustand wird das Brennmaterial 4 verbrannt, sodass einerseits Glut 3, bspw. Pflanzenkohle, und andererseits erhitztes Gas (Holzgas) entsteht, welches in einer Flamme 23 verbrannt wird. Das hierdurch entstehende erwärmte Abgas wird anschließend durch die Austragsöffnung 2 aus der Brennkammer 1 geführt. Um eine optimale Verbrennung sicherzustellen, können die Primärluftzufuhr 15 und die Sekundärluftzufuhr 7 entsprechend geregelt werden.

[0042] In Fig. 2 ist ein zweiter Betriebszustand dargestellt, wobei nunmehr die Zuführung von weiterem Brennmaterial 4 in die Brennkammer 1 vorbereitet wird. Dieser Vorgang kann bspw. dadurch ausgelöst werden, dass der Temperatursensor 16 einen bestimmten Temperaturschwellenwert erfasst hat, der anzeigt, dass die Glut 3 eine ausreichend dicke Schicht gebildet hat. Hierzu wird das Förderelement 21 von der in Fig. 1 dargestellten ersten Position in die in Fig. 2 dargestellte zweite Position geführt. Das in der Führung des Förderelements 21 angeordnete Brennmaterial 4 wird hierbei in den durch das Zufuhrelement 17 gebildeten Hohlraum 18 gebracht und liegt auf dem Zufuhrelement 17. Während der Bewegung des Förderschiebers 21 wird das Brennmaterial 4 an der Kante 22 der Füllöffnung 20 abgestreift, bspw. mithilfe von an der Kante 22 angeordneten Bürsten. In der zweiten Position des Förderelements 21 wird der Hohlraum 18 durch das Förderelement 21 abgedeckt, wodurch das Brennmaterial 4 im Hohlraum 18 gleichmäßig verteilt wird. Das Förderelement 21 kann noch weiter nach links geführt werden, sodass der Hohlraum 18 im Wesentlichen vollständig vom Förderelement 21 bedeckt bzw. abgegrenzt ist. Dies verbessert die Gleichmäßigkeit der Verteilung des Brennmaterials im Hohlraum 18.

[0043] In Fig. 3 ist ein dritter Betriebszustand dargestellt, wobei das im Betriebszustand gemäß Fig. 2 vorbereitete Brennmaterial 4 durch das Zufuhrelement 17 durch die Öffnung 14 in die Brennkammer 1 eingebracht wurde. Hierzu wurde zunächst das Förderelement 21 in Richtung der ersten Position bewegt, sodass das Zufuhrelement 17 in Richtung Brennkammer 1 geführt werden kann. Anschließend wurde das Schließelement 13 geöffnet und das Zufuhrelement 17 weiter in Richtung Brennkammer 1 geführt, bis sich das Zufuhrelement 17 in der in Fig. 3 dargestellten zweiten Position befindet. Nunmehr wird das Schließelement 13 wieder geschlossen und die Zufuhr von Brennmaterial 4 ist abgeschlossen.

[0044] Weiters wurde das Entnahmeelement 5 von der ersten Position in die in Fig. 3 dargestellte zweite Position gebracht, wodurch die oberste Schicht der Glut 3 durch die Brennkammeröffnung 6 in den Glutbehälter 9 gedrückt wurde. Hierzu wurde der Deckel 10 geöffnet. Da der im Glutbehälter 9 angeordneten Glut 11 mithilfe des geschlossenen Deckels 10 der Sauerstoff entzogen wird, endet die Verbrennung und die Glut 11 kühlt ab.

[0045] Abschließend werden das Entnahmeelement 5, das Zufuhrelement 17 und das Förderelement 21 wieder in die erste Position gebracht (Fig. 1). Falls während der Entnahme der Glut 3 durch das Entnahmeelement 5 die Flamme 23 in der Brennkammer 1 erlischt, kann diese mithilfe der ersten Zündvorrichtung 8 wieder entzündet werden.

[0046] In Fig. 4 ist eine Detaildarstellung einer alternativen Ausbildung eines Glutbehälters 9 gezeigt. Der Glutbehälter 9 weist hierbei eine erste Kammer 24 und eine zweite Kammer 25 auf, die jeweils eine Öffnung aufweisen, die jeweils durch den Deckel 10 abgedeckt werden kann. Die Öffnung der ersten Kammer 24 weist weiters ein Siebelement 26 auf. Falls Glut 3 durch das Entnahmeelement 5 zum Glutbehälter 9 geschoben wird, fallen kleine Teile durch das Siebelement 26 in die erste Glutkammer 24 und größere Teile der Glut 3 in die zweite Glutkammer 25. Im unteren Bereich der Glutkammern 24,25 ist jeweils ein Temperatursensor 27,28 sowie eine Transportschnecke 29,30 angeordnet. Weiters ist ein Kühlrohr 31 dargestellt, das durch den Glutbehälter 9 und hin zu der Primärluftzufuhr 15 führt. Im Glutbehälter 9 wird die Luft durch die im Glutbehälter 9 angeordnete Glut 11 erwärmt.

[0047] In Fig. 5 ist eine Detaildarstellung der Kante 22 der Öffnung 21 dargestellt. Vor der als Schneide ausgebildeten Kante 22 in Richtung zur Vorfüllkammer 19 sind zwei Reihen mit Bürsten 32 angeordnet, um eventuell vorhandene Fremdkörper noch vor der Kante 22 abzufangen. Wenn sich das Zufuhrelement 17 in Richtung zur Brennkammer 1 bewegt, wird überstehendes Brennmaterial 4 an der Kante 22 geschnitten, sodass ein Einklemmen von Brennmaterial zwischen der Kante 22 und dem Zufuhrelement 17 vermieden wird.

Ansprüche

1. Ofen, umfassend eine Brennkammer (1), eine Austragsöffnung (2) zur Ableitung eines Gases aus der Brennkammer (1) sowie ein Entnahmeelement (5) zum Transport von Glut (3) aus der Brennkammer (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Entnahmeelement (5) ausgebildet ist, um wahlweise die oberste Schicht der Glut (3) aus der Brennkammer (1) zu entfernen.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (1) eine Entnahmeöffnung (6) aufweist, wobei das Entnahmeelement (5) ausgebildet ist, um die oberste Schicht der Glut (3) durch die Entnahmeöffnung (6) aus der Brennkammer (1) zu entfernen.

3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Glutbehälter (9) vorgesehen ist, wobei das Entnahmeelement (5) ausgebildet ist, um die oberste Schicht der Glut (3) aus der Brennkammer (1) in den Glutbehälter (9) zu transportieren.

4. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Glutbehälter (9) ein Siebelement (26) aufweist.

5. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Entnahmeelement (5) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, bevorzugt im Wesentlichen translatorisch, geführt werden kann.

6. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zufuhrelement (17) vorgesehen ist, welches ausgebildet ist, um Brennmaterial (4) in den unteren Bereich der Brennkammer (1) einzubringen.

7. Ofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (1) eine wahlweise schließbare Zufuhröffnung (14) aufweist, wobei das Zufuhrelement (17) ausgebildet ist, um Brennmaterial durch die Zufuhröffnung (14) in die Brennkammer (1) einzubringen.

8. Ofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden der Brennkammer (1) durch die verschließbare Zufuhröffnung (14) gebildet ist bzw. dass der Boden der Brennkammer (1) die verschließbare Zufuhröffnung (14) aufweist.

9. Ofen nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zufuhrelement (17) einen, bevorzugt translatorisch, bewegbaren Zufuhrschieber umfasst, um Brennmaterial durch die Zufuhröffnung (14) in die Brennkammer (1) einzubringen.

10. Ofen nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein, bevorzugt translatorisch, bewegbares Förderelement (21) vorgesehen ist, welches ausgebildet ist, um dem Zufuhrelement (17) Brennmaterial (4) zuzuführen.

11. Ofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderelement (21) bevorzugt in einer Förderführung geführt ist.

12. Verfahren zur Herstellung von Pflanzenkohle und erwärmtem Gas, bei welchem in einem ersten Schritt Brennmaterial (4) in eine Brennkammer (1) eingebracht wird, das Brennmaterial (4) in einem zweiten Schritt entzündet wird und in einem dritten Schritt die oberste Schicht der Glut (3) aus der Brennkammer (1) entfernt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vierten Schritt weiteres Brennmaterial (4) in einen unteren Bereich der Brennkammer (1) eingebracht wird.

Zeichnung