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Was passiert beim Feuern mit einer gegebenen Leistung (Watt)?

Bei drücken des Feuertasters am Akkuträger fließt Strom durch die Wicklung (Coil) im Verdampfer, welche sich dann aufgrund ihres Widerstandes erhitzt. Erhitzt Sie sich genug, so wird das Liquid, welches durch ein Trägermaterial (meist Watte) der Wicklung zugeführt wird, verdampft. Soweit so einfach.

Fürs Dampfen - also für den Genuss von E-Zigaretten - müssen wir das Ganze allerdings etwas enger betrachten. Der Punkt an dem die Wicklung grade warm genug ist, dass sie gerade so anfängt Dampf zu produzieren, ist in der Regel zu kalt für den Dampfer. Auf der anderen Seite muss sichergestellt werden, dass die Wicklung über die Zeit während der Dampfer an seinem Gerät zieht, nicht zu heiß wird.

Eine zu kalte Wicklung während des Zuges führt zu viel zu wenig und viel zu kühlem Dampf, sowie zu schlechter Aromaentfaltung. Eine zu heiße Wicklung hingegen verbrennt das Liquid mehr als dass sie es verdampft und zerstört ebenfalls Aromen. Hier wird der Dampf zu heiß, der Geschmack verschlechtert sich und irgendwann lässt auch die Dampfmenge nach.

Der Idealfall ist, der Wicklung genug Energie zuzuführen, dass sie sich währen des Zugs möglichst stabil in einem Temperaturbereich bewegt, welcher für die Verdampfung ideal ist, also sowohl eine ausreichende Menge Dampf produziert wird, alsauch die Aromaentfaltung groß genug ist. Weiterhin sollte dieser Temperaturbereich möglichst schnell erreicht, und nach dem Zug auch wieder schnell verlassen werden.

Da das Liquid beim verdampfen Energie aufnimmt, wird die Wicklung gekühlt, sobald Dampf entsteht. Weiterhin kühlt auch der Luftstrom durch die Airflow des Verdampfers je nach Modell und Bauart die Wicklung. Diese Kühlung sollte sich im Idealfall also so mit der zugeführten Energie die Waage halten, dass die Temperatur im idealen Verdampfungsbereich während des Zugs möglichst Konstant bleibt.

Hierzu kann man den Heatflux berechnen - ein Wert, der angibt wieviel Leistung pro Oberfläche der Wicklung ankommt - und anhand von Erfahrungswerten kann man so einen idealen Arbeitsbereich der Wicklung bestimmen.
Viele Coil-Rechner, wie z.B. Microcoil Pro oder Steam-Engine berechnen den Heat Flux sehr prominent und zeigen durch farbcodierung an, ob man bei der eingestellten Leistung innerhalb des Sweet-Spots der Wicklung wäre. Diese Farbcodierung ist als richtungsweisender Hinweis zu verstehen. Je nach Aufbau des Verdampfers und abhängig von persönlicher Wahrnehmung und Präferenzen ist eine leichte Über- oder Unterschreitung selbstverständlich möglich.



I. Passende Leistung (Ideallinie)
Hier zu sehen die klassische, für das Dampfen ideale Temperaturkurve einer Wicklung. Die gegebene Leistung heizt die Wicklung recht zügig auf. Sobald die Verdampfung beginnt, flacht die Kurve durch die Kühlung ab, erreicht aber trotzdem noch sehr schnell den idealen Verdampfungsbereich, und bleibt dort dann über die Dauer des Zugs relativ konstant. Sobald nicht mehr gefeuert wird, kühlt sie schnell wieder ab.

II. Zu wenig Leistung
Diese Kurve Zeigt was passiert wenn man für die entsprechende Wicklung zu wenig Leistung gibt. Die Wicklung braucht sehr lange um auf Temperatur zu kommen und hat schon Schwierigkeiten den Bereich zu erreichen wo überhaupt Dampf entstehen kann. Sobald die Kühlung durch die leichte Verdampfung einsetzt, reicht die Energie nicht mehr aus, um sie in den idealen Temperaturbereich zu bringen. Es entsteht während des Zugs nur sehr wenig und sehr kühler Dampf. Das Aroma leidet. Im Extremfall entsteht überhaupt kein Dampf mehr.

III. Zu viel Leistung
Hier sehen wir was passiert wenn man zu viel Leistung gibt. Zwar heizt sich die Wicklung sehr schnell auf und erreicht auch den Idealbereich sehr schnell, jedoch ist die Leistung so groß, dass die Temperatur über den Idealbereich hinausschießt und die Kühlung durch den Luftstrom und die Verdampfung des Liquids nicht mehr ausreichen um sie zu stabilisieren. Die Temperatur steigt über den gesamten Zug weiter stark an. Die Folge ist sehr heißer Dampf, zerstörte Aromen, ggf. Liquidabriss und Kokeln. Im Extremfall kann es hier sogar zum durchglühen der Wicklung kommen.

IV. Passende Leistung + Preheat
Einige Moderne geregelte Akkuträger bringen eine sogenannte "Preheat" mit. Hier lässt sich für den Anfang eines jeden Zugs eine andere andere (größere) Leistung einstellen, als für den Rest des Zugs. Manche Akkuträger lassen sogar die Programmierung kompliziertere Leistungskurven für den Zug zu. Die Idee ist hier zunächst mehr Leistung zu geben, um die Wicklung schnell aufzuheizen und in den Idealbereich zu bringen, dann aber die Leistung wieder so zu reduzieren, dass sie im Idealbereich bleibt und konstant ihre Temperatur hält.

Anhand dieser Grafik kann man meiner Ansicht nach einige Probleme und gängige Fehler gut ausmachen.
Beispielsweise wird hier schnell klar, warum es Kontraproduktiv ist, einer aufgrund ihrer Masse sehr trägen Wicklung einfach mehr Leistung zu geben. Natürlich heizt diese Wicklung damit dann schneller auf, jedoch wird sie dann auch immer wärmer und speichert aufgrund ihrer Masse diese Hitze auch noch lange.