Wenn Sie Ihr Zuhause noch mittels einer Gastherme erhitzen, ist der Piezozünder ein wichtiges Bauteil. Denn ohne ihn können Sie Ihre Heizung nicht nutzen. Wir sagen Ihnen, wie die Piezozündung funktioniert und was Sie machen, wenn diese defekt ist.
Alles auf einen Blick:
- Der Piezozünder wird zum Entfachen der Flamme bei Gasheizungen, Gasherden oder Heizpilzen verwendet.
- Er macht sich dabei den piezoelektrischen Effekt zu eigen, bei dem das Material in einem elektrischen Feld verformt wird, wodurch eine Flamme entfacht werden kann.
- Im Vergleich zu früheren Zünderformen können Sie so den Gasverbrauch reduzieren.
- Funktioniert Ihr Gerät nicht mehr, sollten Sie es auf Stromzufuhr, Schmutz und Feuchtigkeit überprüfen, bevor Sie einen Ersatzteil kaufen.
Definition und Funktionsweise
Der Piezozünder ist ein Bauelement, das Sie zum Entzünden einer Flamme in Gasheizungen nutzen. Die Feder und der Stößel sorgen im Zusammenspiel für die Polarisation zweier Metallkontakte, wodurch sich die Flamme unter Zugabe von Gas entfachen kann.
Was ist ein Piezozünder?
Ein Piezozünder ist ein Zünder, der zum Entfachen einer Flamme verwendet wird. Vor allem bei Gasheizgeräten kommt dieses Bauelement zum Einsatz. Das Wort Piezo leitet sich aus dem Griechischen ab und bedeutet übersetzt Druck.
Bereits zum Ende des 19. Jahrhunderts erfanden die Gebrüder Curie die Piezozündung. Sie stellten bei Versuchen mit Kristallen fest, dass elektrische Ladungen durch mechanische Verformungen auf der Oberfläche der Kristalle entstehen.
Was ist ein Piezoelement?
Das Piezoelement ist ein Bauteil, das sich den Piezoeffekt zu nutzen macht. Somit kann es mithilfe einer elektrischen Spannung eine mechanische Bewegung ausführen oder bei der Einwirkung einer mechanischen Kraft eine elektrische Spannung produzieren. Man spricht in diesem Zusammenhang von der piezoelektrischen Spannung. Hierfür sind Elektroden auf piezoelektrische Materialien angebracht, deren Oberfläche sich in Folge der Spannung verformt. Dieses Material können Kristalle oder piezoelektrische Keramiken sein, beispielsweise Blei-Zirkonat-Titanat oder Blei-Magnesium-Niobate.
Die Verformung der Festkörper, also die elektrische Polarisation an den Metallen, wird piezoelektrischer Effekt, Piezoelektrizität oder Piezoeffekt genannt. Es gilt zwei unterschiedliche Effekte bei einem Piezoelement zu differenzieren. Tritt der Effekt durch Druckeinwirkung auf, ist vom direkten Piezoeffekt die Rede, bei dem mechanische in elektrische Energie umgewandelt wird. Umgekehrt, also wenn elektrische zu mechanischer Spannung führt, wird vom inversen Piezoeffekt gesprochen.
Wie funktioniert der Piezozünder?
Gasgeräte, die mit einer Piezozündung funktionieren, sind mit einer passenden Feder ausgestattet, die in ihrer Ausgangsposition gespannt ist. Wenn Sie den Druckknopf des Zündelements betätigen und vollständig eindrücken, entspannt die Feder. Dadurch kann der Stößel, ein zylinderförmiges Bauteil zur Übertragung von stoßartigen Bewegungen, mit großem Impuls auf das Piezokristall schlagen. Durch die freiwerdende Energie verschieben sich die Elektronen. Dieser Vorgang wird Polarisation genannt. Hierbei entsteht ein elektrisches Feld. An einem Ende des Kristalls entsteht ein Elektronenüberschuss und am anderen Ende ein Elektronenmangel, wodurch sich die Oberfläche verändert hat.
Die Elektronen wollen naturgemäß dieses Ungleichgewicht ausgleichen und wandern zurück. Dabei müssen sie einen kleinen Luftspalt überwinden. In diesem Moment entsteht der Zündfunke, an der sich das Gas entzünden kann. Diese Anwendung können Sie beliebig oft wiederholen, bis die Flamme auftaucht.
Einsatzgebiete
Klassischerweise kommt ein Piezozünder bei Gasheizgeräten zur Anwendung. Dort ist er in Boilern oder Durchlauferhitzern zu finden und sorgt für das Entfachen der Flamme.
Was sind die Einsatzgebiete des Piezozünder?
Bei der Heizung sind die piezoelektrischen Zünder in den Durchlauferhitzern oder Boilern verankert und sorgen für die Entzündung der Flamme zum Erhitzen des Heizbrennstoffs. Die Piezozündung kommt aber auch bei einem Feuerzeug, Gasgrill, Heizpilz oder bei Gasherden zum Einsatz.
Was ist die Aufgabe des Piezozünders?
Simpel ausgedrückt, erzeugen Zünder durch eine elektrische Ladung eine Gasflamme. Dafür wird heutzutage statt Kristall meist Keramik verwendet. Es ist bei Gasthermen ein fester Bestandteil und gewährleistet, dass der Zündfunke zum Brenner überspringt. Die häufigste Keramikart für diese Piezoelemente sind PZT-Keramiken.
Welche Rolle spielen Piezozünder in der Heiztechnik?
Gasthermen und Gas-Brennwertthermen können als Heizung oder zur Warmwasserbereitung verwendet werden. Der Piezozünder sorgt dabei durch seine Funktionsweise für das Entfachen der Flamme, wenn das Gas ausströmt.
Genauer gesagt, funktioniert Ihr Heizsystem mit Gasthermen wie folgt: Durch das Aufdrehen des Warmwasserhahns fließt Wasser durch die Gastherme. Dadurch öffnet sich das Gasventil, die Zündung wird gelöst und die Flamme entzündet. Daraufhin überträgt ein Wärmetauscher die Hitze der Flamme auf das Wasser, das so erhitzt wird. Drehen Sie den die Heizung oder den Wasserhahn zu, schließt das Ventil automatisch.
Vor- und Nachteile
Der Piezozünder ist im Vergleich zu alten Heizungen günstiger, muss das Gas doch nicht unentwegt fließen. Piezozündungen mit Keramik können allerdings Nachteile gegenüber Ausführungen mit Kristallen aufweisen.
Was sind die Vorteile von Piezozündern?
Durch eine Piezozündung haben Sie ökonomische und sicherheitsrelevante Vorteile.
So sorgt der Zünder dafür, dass Sie Ihren Gasverbrauch stark reduzieren können. In alten Geräten brennt die Flamme noch ohne Pause, was einen hohen Gasverbrauch zur Folge hat. Mit dem piezoelektrischen Element hingegen wird die Flamme nur entzündet, wann Sie möchten. Zudem haben Piezoelemente eine höhere Lebensdauer als entsprechende Bauteile früherer Heizanlagen, wodurch Sie sich wiederum Anschaffungskosten sparen.
Eine höhere Sicherheit bietet dieses Konstrukt, da Sie keinen Stromanschluss für Ihre Heizung benötigen und die Flamme nicht mehr per Streichholz entfachen müssen.
Was sind die Nachteile?
Piezoelektrische Zünder, die mit Keramik und nicht mit Kristallen verbaut sind, haben eine deutlich geringere Nichtlinearität. Das heißt, das Ausgangssignal ist nicht automatisch proportional zur aufgewendeten Energie. Auch kann eine sogenannte Hysterese auftreten, wenn der Zünder nach dem Betätigen nicht in seine Ausgangslage zurückkehrt. Außerdem kann es vorkommen, dass der Wert der Spannung nicht gleich wieder zu 100 Prozent erreicht wird, weshalb Sie länger warten müssen, bis Sie die Zündung betätigen können.
Defekt
Bleibt die Entzündung des Gases aus, kann der Piezozünder defekt sein. Bevor Sie den Fachmann rufen, sollten Sie einige Faktoren überprüfen, die zu einer verringerten Leistungsfähigkeit führen können. Ist der Zünder tatsächlich kaputt, sollte der Fachmann ran.
Was kann man bei einem defekten Piezozünder tun?
Bevor Sie Maßnahmen zur Reparatur ergreifen, sollten Sie per Ausschlussverfahren sichergehen, dass wirklich ein Defekt vorliegt.
- Sicherstellen der Gaszufuhr: Dafür können Sie ein Stabfeuerzeug als Ersatzzünder an die Stelle halten, an der der Funke entsteht. Gibt es keine Entzündung, ist die Gaszufuhr gestört.
- Kontrollieren der Stromleitung: Elektrisch ausgelöste Zündfunken weisen häufig durch geknickte oder gebrochene Kabel eine gekappte Stromversorgung auf. Auch den Anschluss sowie Lötstellen sollten Sie überprüfen.
- Überprüfen des Zündkontakts: Oftmals ist ein Zündschalter nur durch Kalk, Staub oder tote Insekten verschmutzt. Ein simples Abwischen sorgt dafür, dass der piezoelektrische Zünder wieder ordnungsgemäß funktioniert. Bei hartnäckigen Fällen können eine Nagelfeile oder Reinigungsmittel helfen. Bei letzteren sollten Sie unbedingt darauf achten, dass sie keinesfalls brennbare Mittel beinhalten.
- Trocknen des Zündkontakts: Bei Piezozündungen, die an der freien Luft operieren, wie zum Beispiel bei Heizstrahlern, können die Kontakte feucht werden. Um den Zündkontakt wieder zu trocknen, halten Sie ganz einfach einen angeschalteten Föhn an die entsprechende Stelle.
Piezozünder defekt: Wie können Sie ihn reparieren?
Haben Sie die vier Möglichkeiten überprüft und die Piezozündung funktioniert immer noch nicht, ist von einem Defekt auszugehen. Dann sollten Sie die Zündeinheit mit einem Ersatzteil austauschen lassen. Da es sich hierbei um ein Gebiet handelt, in dem Fachwissen zur Sicherheit unabdingbar ist, sollten Sie als Laie eine Fachkraft beauftragen. Diese weiß auch beim Austausch und Einbau das passende Zubehör des richtigen Herstellers zu verwenden.
Fazit
Zum Entfachen der Flamme in einer Gasheizung wird heutzutage oftmals der Piezozünder verwendet. Er bietet die Möglichkeit, manuell und damit nur temporär auf Gas zum Zünden zurückgreifen zu müssen, wodurch Ihr Gasverbrauch erheblich sinkt. Damit die Flamme entsteht, bedient sich das Bauteil des piezoelektrischen Effekts, bei dem durch Druck elektrische Ladung erzeugt wird. Funktioniert Ihr Zünder nicht mehr, können Sie diesen zunächst auf Schmutz, Feuchtigkeit und Strom- sowie Gaszufuhr testen.
