Während in der Vergangenheit offene Scheiterhaufen im Freien verwendet wurden und in vielen Gegenden der Welt, insbesondere in Indien, auch heute noch verwendet werden, finden die meisten Einäscherungen in den Industrieländern in geschlossenen Öfen statt, die so konzipiert sind, dass die verbrauchte Wärmeenergie optimal genutzt und gleichzeitig die Rauch- und Geruchsemissionen minimiert werden.
ThermodynamikBearbeiten
Ein menschlicher Körper hat in der Regel einen negativen Heizwert, d. h., dass für seine Verbrennung Energie benötigt wird. Dies ist auf den hohen Wassergehalt zurückzuführen; das gesamte Wasser muss verdampft werden, was eine sehr große Menge an Wärmeenergie erfordert.
Ein 68 kg schwerer Körper, der zu 65 % aus Wasser besteht, benötigt 100 MJ an Wärmeenergie, bevor eine Verbrennung stattfinden kann. 100 MJ entsprechen ungefähr 3 m3 Erdgas oder 3 Litern Heizöl (0,8 US-Gallonen). Zusätzliche Energie ist erforderlich, um die Wärmekapazität („Vorwärmung“) des Ofens, den für die Emissionskontrolle verbrannten Brennstoff und die Wärmeverluste durch die Isolierung und die Rauchgase auszugleichen.
Daher werden Krematorien meist mit Brennern beheizt, die mit Erdgas betrieben werden. LPG (Propan/Butan) oder Heizöl können verwendet werden, wenn Erdgas nicht verfügbar ist. Die Leistung dieser Brenner reicht von 150 bis 400 Kilowatt (0,51 bis 1,4 Millionen britische Wärmeeinheiten pro Stunde).
In Indien gibt es auch elektrisch beheizte Krematorien, in denen elektrische Heizelemente die Einäscherung ohne direkte Flammeneinwirkung auf den Körper bewirken.
In der Vergangenheit wurden Kohle, Koks und Holz verwendet, wobei die Kammern von unten beheizt wurden (wie ein Kochtopf). Dies führte zu einer indirekten Erhitzung und verhinderte die Vermischung der Asche des Brennstoffs mit der Asche des Körpers. Der Begriff Retorte für Einäscherungsöfen bezog sich ursprünglich auf diese Konstruktion.
Vor allem in Entwicklungsländern besteht Interesse an der Entwicklung eines Krematoriums, das mit konzentrierter Sonnenenergie beheizt wird. Eine weitere neue Konstruktion, die in Indien, wo traditionell Holz für die Einäscherung verwendet wird, Anwendung findet, ist ein Krematoriumsofen, der auf einem holzgasbefeuerten Verfahren basiert. Aufgrund der Art und Weise, wie das Holzgas erzeugt wird, verbrauchen solche Krematorien nur einen Bruchteil des benötigten Holzes und haben mehreren Quellen zufolge weitaus geringere Auswirkungen auf die Umwelt als herkömmliche Erdgas- oder Heizölverfahren.
VerbrennungssystemBearbeiten
Eine typische Einheit enthält eine Primär- und eine Sekundärbrennkammer. Diese Kammern sind mit einem feuerfesten Stein ausgekleidet, der den hohen Temperaturen standhält.
Die Primärkammer enthält den Körper – einen nach dem anderen, normalerweise in einer Art brennbarem Sarg oder Behälter. In dieser Kammer befindet sich mindestens ein Brenner, der die Wärme liefert, die den Wassergehalt der Leiche verdampft und die Verbrennung des organischen Teils unterstützt. Zum Beladen des Leichenbehälters gibt es eine große Tür. Die Temperatur in der Primärkammer liegt in der Regel zwischen 760-980 °C (1.400-1.800 °F). Höhere Temperaturen beschleunigen die Einäscherung, verbrauchen aber mehr Energie, erzeugen mehr Stickoxid und beschleunigen das Abplatzen der feuerfesten Auskleidung des Ofens.
Die Sekundärkammer kann sich an der Rückseite oder über der Primärkammer befinden. Ein oder mehrere Sekundärbrenner feuern in diese Kammer und oxidieren alle organischen Stoffe, die aus der Primärkammer austreten. Auf diese Weise wird die Umweltverschmutzung eingedämmt und die Geruchs- und Rauchentwicklung verhindert. Die Sekundärkammer arbeitet in der Regel mit einer Temperatur von mehr als 900 °C.
Luftreinhaltung und EnergierückgewinnungBearbeiten
Die Rauchgase aus der Sekundärkammer werden in der Regel durch einen feuerfest ausgekleideten Kamin in die Atmosphäre abgeleitet. Sie haben eine sehr hohe Temperatur, und in den letzten Jahren ist das Interesse an der Rückgewinnung dieser Wärmeenergie z. B. für die Raumheizung der Beerdigungskapelle oder anderer Einrichtungen oder für die Einspeisung in lokale Fernwärmenetze gestiegen. Derartige Wärmerückgewinnungsmaßnahmen werden in der Öffentlichkeit sowohl positiv als auch negativ gesehen.
Außerdem werden in vielen Ländern Filtersysteme (Baghouses) in Krematorien eingesetzt. Die Aktivkohleadsorption wird für die Quecksilberreduzierung (als Folge von Zahnamalgam) in Betracht gezogen. Ein Großteil dieser Technologie wurde von der Müllverbrennungsindustrie in verkleinerter Form übernommen. Mit der zunehmenden Verwendung von Feuerbestattungen in westlichen Ländern, in denen Amalgam in großem Umfang für Zahnrestaurationen verwendet wurde, ist Quecksilber ein wachsendes Problem.
AutomatisierungBearbeiten
Die Anwendung von Computersteuerung hat es ermöglicht, Krematorien stärker zu automatisieren, indem Temperatur- und Sauerstoffsensoren innerhalb der Einheit zusammen mit vorprogrammierten Algorithmen, die auf dem Gewicht des Verstorbenen basieren, den Betrieb der Einheit mit weniger Benutzereingriffen ermöglichen. Solche Computersysteme können auch die Anforderungen an die Aufzeichnung von Daten für Verfolgungs-, Umwelt- und Wartungszwecke rationalisieren.
Zusätzliche AspekteBearbeiten
Die Zeit für die Durchführung einer Einäscherung kann zwischen 70 und 210 Minuten betragen. Früher liefen die Krematorien mit Zeitschaltuhren (manche tun das immer noch), und man musste das Gewicht des Leichnams bestimmen, um zu berechnen, wie lange der Körper eingeäschert werden muss, und die Zeitschaltuhren entsprechend einstellen. Andere Krematorien verfügen lediglich über eine Start- und eine Stoppfunktion für die Einäscherung, die auf der Benutzeroberfläche angezeigt werden. Das Ende der Einäscherung muss vom Bediener beurteilt werden, der wiederum den Einäscherungsprozess stoppt.
Als Energiesparmaßnahme bieten einige Krematorien eine Heizung für das Gebäude.