Keramische Lochplatten werden seit langer Zeit als Trägermedium für Strahlungsheizungen verwendet. Ein Gas - Luftgemisch wird bei diesen Geräten über einen Injektor nach dem Prinzip des Bunsenbrenners durch die perforierte Keramikplatte geleitet und an der Oberfläche restlos verbrannt. Die von der glühenden Platte ausgesandte Strahlung liegt zumeist im Wellenlängenbereich von 0,8µm - 4µm. Die Leistungen liegen je nach Gerätekonstruktion zwischen 80 kW/m² - 150 kW/m².
Erst seit etwa 10 Jahren hat man die Vorteile der Keramikplatten auch in der Gasheizgeräteindustrie erkannt und mittlerweile insbesonders bei Niedertemperatur- oder Brennwertheizthermen mit Erfolg erprobt und eingesetzt. Da die Keramikplatte als Brenner eingesetzt ist sind die Leistungsbereiche viel höher, sie liegen zwischen 200 kW/m² - 1200 kW/m².

t_R = t_L + t_S

Auf Grund der unterschiedlichen Einsatzgebiete hat man spezielle Materialien entwickelt. Diese unterscheiden sich teilweise gravierend hinsichtlich ihrer physikalischen Werte. Ein zum Teil noch röntgenamorphes Aluminiumsilikat, welches lediglich bis zu einer Oberflächentemperatur von 870°C belastet werden kann, wird bevorzugt in preisgünstigen nichtstationären Haushaltsinfrarotheizungen ( z.B. Italien, Spanien, Türkei ) eingesetzt.

Technisch hochwertige cordierit(haltige) oder mullithaltige Werkstoffe setzt man dagegen bei Temperaturen von 1200° - 1400°C ein. Die industriellen Anwendungsgebiete sind u.a. Papiertrocknungsanlagen; Lacktrocknungsanlagen; Hallenheizungen; Heizungen für Sportstätten oder Kirchen, Verladerampen, Waggonauftauanlagen und transportable Heizungen

Zumeist auf der Basis von cordierithaltigen Werkstoff werden durch Hinzufügen von organischen Ausbrennstoffen Porositäten erzielt, welche es ermöglichen, die Lochplatte innerhalb Sekunden auf hohe Temperaturen an der Brenneroberseite ( typ.1000°C ) zu belasten ohne die Platte zu zerstören. Wegen der niedrigen Wärmeleitfähigkeit der Keramik und Kühlung des durchstömenden Gasluftgemisches wird die Rückseite der Platte dabei kaum erwärmt. Wärmespannungen in der Platte werden durch den niedrigen therm. Ausdehnungskoeffizienten gering gehalten und letztendlich über die vorhandenen Poren kompensiert.

Es ist möglich die Porositätswerte zu steuern, so daß zum einen höhere Festigkeitswerte eingestellt ( geringere offene Porosität ) werden können oder zum anderen die Wärmeleitfähigkeit niedriger bzw. die Temperaturschockbeständigkeit höher liegen.

Die Platten können mit dem sogenannten Naßpreßverfahren hergestellt werden. Mit diesem Fertigungsverfahren ist es möglich eine Vielzahl geometrischer Teile herzustellen.

typ. Größen ( mm )

Fläche: bis 200 x 140
Höhe: bis 17,0
Lochdurchmesser: 0,8 - 2,5
Wandstärke: >0,5
freier Lochquerschnitt: max 55%

Der Heizeffekt der Infrarotstrahler, auch Hellstrahler genannt, ist vergleichbar mit dem Phänomen der wärmenden Sonnenstrahlen. Langwelliges Licht wandelt sich durch Absorption in Wärmeenergie um. Da die Absorption mit der Dichte des angestrahlten Mediums steigt, werden feste Körper sofort erwärmt, obgleich die umgebende Lufttemperatur niedrig bleibt. Somit wird die Heizwirkung sofort einsetzen, ohne daß durch Lufterwärmung kostbare Energie verschwendet wird. Die Heizstrahler werden mit Erdgas oder Flüssiggas betrieben, diese Brennstoffe haben im Vergleich zu Kohle oder Erdöl die niedrigeren Emissionswerte. Das Gas wird an der Oberfläche der Keramikplatte bei rel. niederen Temperaturen nahezu restlos verbrannt Da die Verbrennungswärme spontan in Infrarotstrahlung umgesetzt wird, sind sowohl die CO - Werte, wie die NOx - Werte extrem niedrig.

Die keramische Lochplatte trennt den Gasmischraum des Brenners von den heißen gezündeten Gasen ab. Nach dem Entzünden bildet sich an der Oberfläche der Keramikplatte zunächst ein blauer Flammenschleier, der die Keramik bis zur Rot- oder Gelbglut erhitzt. Die Gasflamme zieht sich direkt an die Oberfläche der Keramikplatte und etwas in den Lochkanal zurück, bis sich ein Gleichgewicht einstellt zwischen Strömungsgeschwindigkeit des Gas-Luft-Gemisches und der Flammen- bzw. Rückschlagsgeschwindigkeit der Gasflamme. Die geringe Wärmeleitfähigkeit der Keramik in Verbindung mit der Kühlung der Plattenrückseite durch den Gasluftstrom verhindern ein Rückschlagen der Flamme in die Mischkammer.

Mit keramischen Gas - Vormischbrennern ( teilweise gebläseunterstützt ) können in einem Leistungsbereich von 200 - 1200 kW/m² äußerst niedrige Schadstoffemissionen erreicht werden. Bereits frühere Untersuchungen von dem Institut Gasunie (1992) in Holland haben richtungsweisende Erkenntnisse ergeben. Somit ist es möglich mit diesen Lochplatten nicht nur den blauen Engel, sondern auch die hohen Anforderungen des Hamburger Fördergesetzes einzuhalten ( z. Zt. 20mg/kW NOx; 15mg/kW CO ). Da jeder Gasheizgerätehersteller eigene Baugruppen erstellt, ist es notwendig die Keramikplatte auf diese Bedürfnisse mit abzustimmen. Als maßgebliches Kriterium bei Vormischbrennern ist nicht nur die maximale Temperatur- sondern auch die extreme Temperaturwechselbeanspruchung zu sehen. Spitzentemperaturen bis zu 1200°C treten hier auf.

Mittlerweile werden Gaswärmeerzeuger zunehmend mit modulierender Brennertechnik ausgerüstet. Dies bedeutet insbesonders bei der Gas-Brennwerttechnik eine erhebliche Verbesserung des Jahresnutzungsgrades und des Emissionsverhaltens. Die üblichen Modulationsbereiche sind 1 : 3, jedoch sind schon größere Bereiche in Erprobung.

Es sind Gasthermen, welche keramische Lochplatten als Brenner haben, sowohl in Deutschland wie auch in den Niederlanden bei Stiftung Warentest oder ähnlichen Instituten mit "sehr gut" bewertet worden.

• geringer Energieverbrauch
• niedrige Wartungskosten
• präzise Regelungsfähigkeit und Steuerung
• gute thermische Behaglichkeit
• Raumgewinn
• einfache Installation
• hoher Wirkungsgrad
• niedrige Emissionswerte
• hohe Betriebssicherheit
• lange Lebensdauer

Fa Gogas ( Informationsblätter )
Gasunie ( Huishoudelijke Low - NO_x Technieken aan keramische tegel Fa NIK )
Heiner Hüppelshäuser ( Schadstoffarme Gasvormischbrenner für kleine Leistungen )
Solaronics ( Bild )