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Mehr Leistung = Höhere Temperatur?

Titelbild - Nachhilfe Physik: Mehr Leistung = Höhere Temperatur? Falsch!

Von Experten hört man immer wieder Aussagen wie: "Bei höheren Temperaturen entstehen mehr Schadstoffe. Die Leistung der Dampfgeräte sollte begrenzt werden."

Klingt schlüssig, ist es aber nicht!

Diese Aussage geht davon aus, dass eine höhere Leistung auch immer eine höhere Temperatur bedeutet. Selbst einige Experten, die sich für Schadensminderung (Harmreduction) einsetzen, erliegen diesem Trugschluss.

Es gibt ein einfaches Beispiel aus dem täglichen Leben, das zeigt, wo hier der Denkfehler liegt.

 

Temperaturverlauf TauchsiederDer Tauchsieder

wird dazu eingesetzt, Wasser zu erhitzen. Oft bis es kocht.

In der ersten Phase erhöht sich die Temperatur des Tauchsieders. Doch Wasser ist ein guter Wärmeleiter, nimmt die Energie der Heizspirale auf und kühlt sie dabei. Die Temperaturen von Wasser und Tauchsieder gleichen sich an und steigen gemeinsam, bis 100 °C erreicht sind und das Wasser kocht.

Doch was passiert, wenn man den Tauchsieder im Topf mit kochendem Wasser vergisst? Beginnt er dann irgendwann zu glühen? Nein! Bei 100 °C ist Schluss und das Wasser kocht einfach weiter. Die gesamte Energie des Tauchsieders wird jetzt durch die Verdampfung abgeführt.

Allerdings ist irgendwann das meiste Wasser verdampft und die Heizwendel hängt trocken in der Luft. Dann gibt es keine Verdampfung mehr und seine Temperatur steigt jetzt weiter an.

Tauchsieder: Höhere Leistung - Wasser kocht schneller, nicht heißerMehr Leistung

wirkt sich nicht auf die Temperaturen aus. Das Wasser kocht immer bei der gleichen Temperatur: 100 °C.

Mit mehr Leistung geht alles einfach nur deutlich schneller!

Leistung und Temperatur beim DampfenEin Dampfgerät

macht im Kern genau das Gleiche. Allerdings wollen wir immer nur jeweils eine kleine Menge der Flüssigkeit verdampfen (kochen) und nicht erst lange alles erhitzen. Sonst könnten wir den Heizdraht auch wie einen Tauchsieder direkt in den Tank hängen.

Wie bei einer Kerze der Docht das flüssige Wachs zu Flamme leitet, so wird im Verdampfer das Liquid von einem Docht vom Tank zur Heizspirale transportiert.

Dabei entsteht ein dynamisches Gleichgewicht: Es muss immer genügend Flüssigkeit zum Heizdraht geleitet werden, damit die Energie komplett durch deren Verdampfung abgeleitet wird. Ein Energieüberschuss bewirkt eine Erhöhung der Temperatur, was dann zu dem berüchtigten und gefürchteten Kokeln führt. Dabei kann dann auch der Docht angegriffen werden. Der Liquiddampf wird weiter erhitzt und durch einen Verbrennungsprozess (Pyrolyse) können gefährliche Substanzen wie Formaldehyd entstehen. Aber ein sehr empfindlicher Sensor reagiert auf so eine Überhitzung: der Geschmackssinn!

Lange bevor die Pyrolyse größere Menge Schadstoffe erzeugen kann, wird der Geschmack so widerlich, dass man das nicht inhalieren will und unwillkürlich aufhört zu dampfen. Rauchrobotern fehlt dieser Sinn und die von ihnen zwangsbedampfe Massenspektrometer, Zellkulturen, Mäuse und Ratten sind solchen unrealistischen Bedingungen hilflos ausgeliefert. Das Ergebnis ist dann eine von vielen Kokelstudien. Gut für reißerische Schlagzeilen, hysterisch warnende "Experten" und profilierungssüchtige Politiker, aber wissenschaftlich völlig wertlos.

Es sollte allerdings auch nicht zu viel transportiert werden, da sonst Energie für Erhitzung des überschüssigen Liquids verschwendet wird und der Verdampfer "säuft ab", wodurch er blubbert und kaum Dampf erzeugt.

Aus der Konstruktion des Gesamtsystems (Tank, Docht, etc.) ergibt sich, wie viel Flüssigkeit pro Sekunde transportiert werden kann. Und daraus wiederum folgt der Arbeitsbereich des Verdampfers. Also, bei welchen Leistungen er wie gewünscht funktioniert.

Liquidverbrauch, Schadstoffmengen und Leistung beim DampfenDie Dampfmenge

hängt direkt von der Menge Liquid ab, die pro Sekunde verdampft wird.  Im Arbeitsbereich des Verdampfers erhöht sie sich bei steigender Leistung, nicht jedoch die Temperatur!

Für die Menge erzeugter Schadstoff bedeutet das, dass sie einfach nur linear zunimmt. Und da diese Mengen im Normalfall verschwindend gering sind, ist sie selbst bei einer Verzehnfachung weit davon entfernt, eine nennenswerte Belastung darzustellen.

 

Fazit

Das ist natürlich nur eine große Skizze des Grundprinzips. Wer alle relevanten physikalischen Faktoren berücksichtigen will, bekommt problemlos das Material für ein paar Doktorarbeiten zusammen.

Gesundheitliche Bedenken, die auf der Annahme beruhen, dass eine höhere Leistung auch eine höhere Temperatur erzeugen würde, entbehren somit jeder Grundlage. Mögliche Gesundheitsgefahren, die durch reine Erhöhung der Dampfmenge entstehen können, sind so gering, dass man durchaus es einem informierten Dampfer selbst überlassen kann, ob er diese für den Genuss in Kauf nehmen will.

2 Gedanken zu „Mehr Leistung = Höhere Temperatur?

  1. Ich denke Ihr vereinfacht da etwas stark. Grundsätzlich stimme ich Euch zu. Aber mehr Dampf bei dafür ausgelegten DL-Verdampfern bedeutet nun mal mehr Dampf mit mehr Inhaltsstoffen als bei MTL-Verdamfern mit etwas unterschiedlichem Funktionsprinzip und in der Regel auch deutlich geringerer Leistung als bei Wolkenwerfer-Kombinationen. Die spannende Frage ist nun, ob mehr Dampf = andere VD’s & mehr Leistung nun mit dem Prinzip “Die Menge macht das Gift” andere (Neben-)Wikungen als MTL-Verdampfer haben könnten. Die Vermutung kursiert schon lange in der Wissenschaft und auch in der Blase. Bisher habe ich dazu allerdings noch keine stichhaltige Analyse/Studie/… gefunden. Das wäre mal eine Studie/Doktorarbeit wert, auch wenn DL-Dampfern wie mir das Ergebnis eventuell nicht gefällt.

  2. Hier geht es hauptsächlich um eine einfache und anschauliche Aufklärung einer weit verbreiteten falschen Grundannahme. Zu viele Details könnten davon ablenken. Das Thema DL habe ich im Abschnitt “Dampfmenge” kurz angerissen.

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