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Piezozünder – Funktionsweise, Einsatzgebiete und Vorteile
Piezozünder sowie deren Wirkprinzip wurden bereits 1880 von den Brüdern Pierre und Jacques Curie erfunden. Dabei stellten die Wissenschaftler Versuche mit Turmkristallen an und machten eine zu der damaligen Zeit erstaunliche Entdeckung. Sie fanden heraus, dass elektrische Ladungen durch mechanische Verformungen auf der Oberfläche der Kristalle entstehen. Die Menge der elektrischen Ladung verhält sich dabei proportional zur Beanspruchung. Dies war die Geburtsstunde der Piezozünder.
Primäraufgabe eines Piezozünders
Heute werden zumeist PZT-Keramiken (z.B. Blei-Zirkonat-Titanat) für die Piezoelemente verwendet. Diese Bauteile kommen überwiegend in Gasthermen vor. Dort stellen sie den Zündvorgang sicher. Aber auch Gasgrills setzen oft auf batteriegetriebene Modelle. Diese sorgen dafür, dass der Zündfunke zum Brenner hin überspringt. Hier ist der Piezozünder in der Regel am roten Druckknopf erkennbar. Ist das Bauteil defekt, lässt sich die Flamme nicht entzünden und Gastherme sowie Gasgrill nicht in Betrieb nehmen. Allerdings hat der Handel entsprechende Ersatzteile im Angebot.
Aufbau und Funktionsweise eines Piezozünders
Der Piezozünder besitzt eine Feder, welche in der Ausgangsposition gespannt ist. Wird nun der Taster des Zündelements vollständig eingedrückt, wird die Feder blitzartig entspannt. Dies führt wiederum dazu, dass ein Stößel mit großer Wucht vorschnellt und auf einen Kristall schlägt. Hierdurch verformt sich die Oberflächenstruktur. Und zwar derart, dass sich eine Spannung von bis zu 15 Kilo-Volt im Inneren des Keramikelements aufbaut.
Der geringe Abstand zwischen den Kontakten sowie die hohe Spannung lassen einen blau leuchtenden Funken entstehen
Unterhalb einer bestimmten Umwandlungstemperatur, dem sogenannter Curie-Punkt, kommt es zu einer Verschiebung einzelner Ionen im Kristallgitter. Hierdurch fallen die negativen und positiven Ladungsschwerpunkte nicht mehr zusammen. Die Folge: Elektrische Dipole bilden sich aus. Dieser Vorgang ist auch als Polarisation bekannt. Anschließend wird die entstandene Spannung auf zwei Metallkontakte übertragen. Diese sind mit dem Keramikelement verbunden. Der geringe Abstand zwischen den Kontakten sowie die hohe Spannung lassen einen blau leuchtenden Funken entstehen. Und dieser entzündet schließlich das Gas, das aus dem geöffneten Ventil strömt.
Eine Alternative zum Piezozünder ist der sogenannte Glühzünder.
Piezozünder in der Heiztechnik
In zahlreichen Haushalten kommen Gasthermen sowie Gasbrennwertthermen als Heizung sowie zur Warmwasserbereitung zum Einsatz. Moderne Geräte sind hierbei mit einem Piezozünder ausgestattet. Dieser entzündet die Flamme zur Wassererwärmung immer dann, wenn Gas ausströmt. Durch den Einbau von Piezozündern konnte ein wesentlicher Nachteil älterer Modelle behoben werden. Diese waren nämlich derart konzipiert, dass die Flamme unentwegt brannte. Das wiederum hatte einen hohen Gasverbrauch zur Folge und trieb die Energiekosten in die Höhe. Eine derartige Verschwendung an Erdgas wird dank des Piezoelements unterbunden.
Erst wenn im Haushalt Wärme für Heizung oder Warmwasser benötigt wird, startet der Brenner der Gastherme. Und nur dieser Schritt führt zu einer Öffnung des Gasventils sowie zur Auslösung der Zündung, welche die Flamme entfacht.
Vorteile eines Piezozünders
Um Gas-Heizsysteme zu betreiben, welche mit einem Piezozünder ausgestattet sind, wird kein elektrischer Anschluss benötigt. Zudem ist es deutlich ungefährlicher als das Zünden via Streichholz oder Feuerzeug. Dort ist das Risiko von Verbrennungen nach wie vor gegeben. Darüber hinaus gewährleistet das einfache Funktionsprinzip der Piezozünder eine lange Lebensdauer sowie eine hohe Betriebssicherheit. Unnötiger Gasverbrauch wird ferner vermieden, weil eine dauerhaft brennende Zündflamme nicht erforderlich ist.
Fazit von Philipp Hermann
Piezozünder sorgen in zahlreichen Gas-Brennwerthermen für eine Flamme auf Knopfdruck. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Umgang mit der Gastherme ungefährlich verläuft und durch den automatischen Verschluss des Gasventils der Energieverbrauch nicht unnötig ansteigt.
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