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Koch

[537] Koch- und Heizapparate, elektrische, beruhen entweder auf der Ausnutzung der Wärme des elektrischen Lichtbogens oder der Nutzbarmachung der Wirbelströme (bei Wechselstrom), oder darauf, daß der elektrische Strom in dünnen Drähten, Metallschichten oder körnigen und pulverförmigen Stoffen von entsprechendem Widerstande Wärme erzeugt.

Die beiden ersten Systeme haben bisher wenig Verwendung gefunden, dagegen ist das dritte System, die Widerstandsheizung, viel in Gebrauch. Die Drähte u.s.w. sind hierbei unter geeigneter Isolierung direkt an derjenigen Stelle des betreffenden Kochapparates befestigt, welche die Wärme abgeben soll. Bei den älteren Apparaten war der zu erhitzende Teil, z.B. der zylindrische Mantel eines kleinen Kessels aus Kupfer oder Britanniametall, außen mit dichten, durch Asbest isolierten Drahtwindungen belegt und diese Windungen durch Wärmeschutzmasse und einen Blechmantel gegen die Wärmeausstrahlung nach außen geschützt. Für Oefen zur Zimmererwärmung wurden die blanken Drähte in gerader oder Spiralform mittels Isolatoren auf Eisenrahmen montiert, die mit einem perforierten Blechmantel umgeben waren (Freidrahtöfen). – Crompton und die Allgemeine Elektrizitätsgesellschaft zu Berlin betteten die Drahtspiralen in Email ein, welches auf die äußere Wand des Koch- oder Heizapparates aufgeschmolzen wurde [1]. – Bei dem System Schindler-Jenny, ausgeführt von der Fabrik Elektra in Wädenswil und P. Stotz in Stuttgart, werden dünne Platindrähte von 0,1–0,15 mm Durchmesser spiralförmig um eine etwa 5 mm starke Asbestschnur gewickelt, wodurch es ermöglicht wird, eine gegebene Wärmemenge durch weiteres oder engeres Wickeln auf eine beliebig große Fläche zu verteilen. Die Berührung der auf die Asbestschnur gewickelten Spiralen wird durch Einlegen der Schnur in Nuten einer Schamotteplatte und Abdecken mit Glimmer verhütet. Durch geeignete Schaltungen sind die Heizdrähte in Unterabteilungen zerlegt, so daß z.B. eine Wärmeplatte je nach Bedarf mit 2, 3 oder 5 Ampere gespeist werden kann. – Hellberger in Thalkirchen verwendet Drähte, auf welche zur Isolation dünnwandige Perlen aus Glas oder Email aufgereiht oder die mit Glas oder Quarzfäden umsponnen und behufs guten Luftabschlusses mit Wasserglaslösung imprägniert sind [2]. – Die Heizkörper der Gesellschaft Prometheus in Frankfurt a.M. bestehen aus Glimmerplatten, welche mit einer dünnen Schicht Glanzgold oder Glanzplatin mittels Einbrennen überzogen sind, die beim Stromdurchgang zur Erwärmung gelangt. Bei Kochgefäßen ist der Edelmetallstreifen auf die emaillierte Außenwand des Gefäßes aufgebrannt. Dieselbe Firma stellt auch Oefen für direkte Wärmestrahlung her, die speziell für solche kleinere Räume bestimmt sind, welche sehr schnell eine wirksame Heizung erfordern; sie ähneln also in der Wirkung einem offenen Kaminfeuer oder einem Gasofen. Die Heizkörper bestehen hierbei aus großen, röhrenförmigen Glühlampen, bei deren Konstruktion auf starke Wärmewirkung Rücksicht genommen ist.

Statt der metallischen Leiter können auch körnige oder pulverförmige nichtmetallische Stoffe als Heizkörper dienen. Auf dieser Wahrnehmung beruht das System der Kryptol-Gesellschaft Berlin, bei welchem ein zwischen zwei Elektroden auf einer feuerfesten Platte lose geschichtetes Widerstandsmaterial (Kryptol genannt) aus Kohlegries (bisweilen mit Silikaten und Salzen gemischt) bei Stromdurchgang erwärmt wird. Die Körner besitzen eine Größe von 0,5–1,5 mm Durchmesser, und es sollen damit je nach der Dicke und Mischung der Schicht sich Temperaturen bis 3000° C. erreichen lassen [5], [6].

Auf diese Weise sind eine Reihe der verschiedenartigsten elektrischen Koch- und Heizapparate, Kaffee- und Teemaschinen, Bügeleisen, Pfannen, Wärmeplatten, Kochherde, Oefen hergestellt worden. Die theoretische Wärmemenge Q, welche durch den elektrischen Strom erzeugt wird, ist bestimmt durch die Gleichung Q = O,24 · e i t Grammkalorien, wo e die zur Verfügung stehende Spannung, i die Stromstärke und t die Zeit in Sekunden bezeichnen. Hieraus kann man den Strom berechnen, der erforderlich ist, ein bestimmtes Quantum Wasser (z.B. 1 l) in einer bestimmten Zeit (z.B. 10 Minuten) bei gegebener Spannung (z.B. 110 Volt) der Stromquelle zum Sieden, also z.B. von 15° C. auf 100° C. zu bringen. Die erforderliche Wärmemenge ist Q = (100 – 15) · 1000 Grammkalorien, die Stromstärke i = (100 – 15). 1000 : 110 · 0,24 · 60 · 10 = 5,36 Ampere. Der hierzu erforderliche Widerstand des Heizdrahtes W = 110 : 5,36 = 20,7 Ohm. Wird der elektrische Strom, wie es für Kraftzwecke vielfach der Fall ist, zu 20 . pro Kilowattstunde abgegeben, so kostet die Erhitzung eines Liter Wassers in 10 Minuten bei einem Güteverhältnis von 0,8 (da 110 · 5,36 = 589 Watt verbraucht sind): 20 · 589 : 1000 · 6 · 0,8 = ~ 2,5 . – Die Betriebskonten der elektrischen Heizung sind also höher als die der bisherigen Flammenheizung; doch besitzt die erstere den großen Vorzug der Sauberkeit, bequemen Handhabung,[537] Ungefährlichkeit und der Abwesenheit lästiger Nebenwirkungen. – Ausführliche Beschreibung verschiedener Systeme in [3]–[5]. Angaben über Energieverbrauch, Höhe der Stromstärke u.s.w. in [7].

Literatur: [1] Elektrotechnischer Anzeiger, Berlin 1895. – [2] Elektrotechnisches Echo, Magdeburg 1896. – [3] Heepke, Die elektrische Raumheizung, Halle 1903. – [4] Holzt, Schule des Elektrotechnikers, Leipzig 1903. – [5] Zeitschr. für Heizung, Lüftung und Beleuchtung, Halle 1906, Heft 1 u. 2. – [6] Elektrotechnische Zeitschr., Berlin 1906, Heft 9. – [7] Strecker, Hilfsbuch für die Elektrotechnik, Berlin 1907.

Holzt.