Een raketkachel bouwen

Waarom dit telt

Een open vuur brengt maar 10 tot 40 procent van de warmte in de pan en de rook ervan maakt ziek. Een raketkachel is een kleine, geïsoleerde schoorsteen boven een vuurtje van dunne takken: hij trekt hard, brandt heet en verbrandt zijn eigen rook. In tests die het Aprovecho Research Center toont, gebruikte een raketkachel een derde minder hout dan een driesteenvuur en gaf hij 70 procent minder koolmonoxide; in het veld wordt zonder pannenrok ongeveer 40 procent houtbesparing gemeld. Je bouwt er een in een middag uit baksteen of uit blikken, en hij kookt op dun snoeihout.

Eerst doen

1. Teken de J op papier: een opening van 12 bij 12 cm voor het hout, een even grote tunnel, en een stijgbuis met dezelfde doorsnede die ongeveer drie keer zo hoog is als hij breed is.
2. Kies je materiaal: droge bakstenen of vuurvaste stenen, of blikken in een emmer met losse isolatie. Niets verzinkts, geen beton, geen aluminium.
3. Bouw buiten op steen of kale grond, met water en een schep ernaast (01.12 Vuur maken en beheren).
4. Maak een plankje van staal of tegel dat halverwege de opening ligt: hout erop, lucht eronder.
5. Zet de pan op drie pootjes boven de stijgbuis met een spleet van ongeveer een vinger, en maak als je kunt een pannenrok.
6. Stook eerst klein en kijk naar de rook; pas als hij schoon brandt kook je erop.

Wat je nodig hebt

Uit baksteen

• 16 tot 24 gewone, droge, massieve bakstenen; vuurvaste stenen gaan langer mee wordt getoetst. Geen natte of poreuze stenen en geen betonblokken.
• Leem of klei met zand als metselspecie (VK.H02 Klei vinden en testen); geen cement.
• Een strook staalplaat of een tegel van ongeveer 12 bij 20 cm als brandstofplank.
• Droge houtas, perliet, vermiculiet of puimsteen als isolatie tussen een binnen- en buitenring. Uit blikken
• Een grote emmer of een blik van 15 tot 20 liter (verf-, olijfolie- of voerblik; DK.18 Winkels en kantoren) als buitenwand, niet verzinkt.
• Vijf conservenblikken van 10 cm doorsnede (850 ml) voor de stijgbuis en de invoer. Dat geeft een kleinere kachel dan 12 bij 12 cm.
• Blikschaar, tang, vijl, spijker en hamer of boor, werkhandschoenen, veiligheidsbril.
• Droge houtas of perliet als vulling; geen zand of aarde.
• Drie bouten, stenen of stukken staal als pootjes voor de pan; een strook plaatstaal voor de pannenrok. Altijd
• Droge takken van 1 tot 3 cm dik, 30 tot 50 cm lang wordt getoetst (05.15 Bijl, zaag en brandhout, VK.C09 Brandhout stapelen en drogen).
• Een emmer water, een metalen asbak met deksel, een CO-melder als je hem onder een afdak zet.

Werkwijze

Hoe een raketkachel werkt

Aprovecho vat de tien ontwerpregels van Larry Winiarski zo samen:

• Isoleer rond het vuur met licht, luchtig materiaal. Zware, koude materialen als aarde, zand en klei zuigen de warmte op; isolatie houdt het vuur heet en een heet vuur verbrandt zijn rook.
• Zet een korte, geïsoleerde schoorsteen recht boven het vuur, ongeveer drie keer zo hoog als breed. Daarin ontmoet de rook de vlam en verbrandt hij.
• Verbrand alleen de punten van de stokken. De rest van de stok blijft koud en rookt niet.
• Regel de hitte met het aantal stokken, niet met een klep.
• Houd een snelle trek door het vuur; te weinig lucht geeft rook en houtskool, te veel lucht koelt het vuur.
• Houd de doorsnede overal gelijk: de opening, de tunnel, de stijgbuis en de spleet onder de pan hebben allemaal evenveel vierkante centimeters.
• Leg het hout op een rooster of plank, zodat de lucht onder de stokken door en door de kolen stroomt en voorverwarmd in het vuur komt.
• Dwing de hete gassen door een nauwe spleet langs de bodem en de wand van de pan. Het resultaat is een fel vuur met veel minder rook dan een open vuur, dat met een handvol takken een pan water kookt. Ook verbranding die schoon lijkt, bevat schadelijke stoffen, waarschuwt Aprovecho.

De maten van de J

De kachel is een J: de korte poot is de houtinvoer, de bocht is de verbrandingstunnel, de lange poot is de stijgbuis.

De spleet stel je op het oog af, zoals Aprovecho beschrijft: maak hem zo nauw dat het vuur lui en rokerig wordt, en open hem dan stap voor stap tot het vuur weer fel brandt. Een klein vuur van 1,7 kW met een spleet van 6 mm haalt volgens Baldwin rond 47 procent rendement, een groot vuur van 8 kW met 14 mm rond 26 procent: een klein vuur met een nauwe spleet wint.

Bouwen uit baksteen

Er bestaat een bekende versie uit zestien stenen, die Winiarski in 2008 in Mexico zou hebben gebouwd wordt getoetst. Een bouwverslag van Daniel Harper laat zien waar zo'n kachel tekortschiet: de stenen warmen traag op en de schoorsteen is te kort voor de schoonste verbranding. De stappen hieronder zijn geen getest plan van Aprovecho, maar een uitwerking door de redactie van de maten hierboven wordt getoetst. Het idee: een vierkante kolom met een gat van ongeveer 12 bij 12 cm in het midden, en onderin aan één kant een even grote opening.

1. Leg een vlakke vloer van stenen of een stoeptegel op kale grond.
2. Eerste en tweede laag: leg stenen in een vierkant rond een gat van 12 bij 12 cm, maar laat aan de windzijde een opening van 12 cm breed: dat is de houtinvoer. Twee lagen geven ongeveer 13 cm hoogte. De tunnel is het gat zelf.
3. Leg de brandstofplank (staalplaat of tegel) halverwege de hoogte in de opening, met een halve steen eronder als steun.
4. Leg een hele steen als latei over de opening. Bouw daarna steeds vier stenen rond hetzelfde gat, verspringend als in een muur, tot de stijgbuis ongeveer 36 cm hoog is; bij stenen van 6,5 cm dik zijn dat zes lagen in totaal wordt getoetst.
5. Smeer de naden dicht met leem; door elke kier zuigt de buis valse lucht die het vuur koelt.
6. Zet drie halve stenen op hun kant bovenop, zodat de pan een spleet van ongeveer 2 cm boven de buis houdt.
7. Wie meer wil: een tweede ring stenen eromheen met 5 cm droge as of perliet ertussen wordt getoetst. Massieve baksteen isoleert slecht en slokt warmte op, ook met een mantel eromheen. Beter is een binnenwand van lichte, isolerende steen. Gebruik droge stenen: natte stenen kunnen barsten (01.12 Vuur maken en beheren). Aprovecho waarschuwt dat zware materialen als aarde, zand en klei het vuur koelen; dat geldt ook voor beton wordt getoetst. Harper vond een kachel van betonblokken juist goedkoper en beter dan die van baksteen. Wij raden betonblokken toch af: vocht in beton kan bij hitte stoomdruk geven, en dan kan het met een knal afspatten. Dat komt uit brandonderzoek aan bouwbeton, niet uit tests met kachels wordt getoetst. Giet nooit water op hete stenen; blus de houtuiteinden apart. Baksteen warmt traag op, en de kachel brandt pas goed als de stenen warm zijn.

Bouwen uit blikken en isolatie

Dit is de versie uit BR.05 Raketkachel van buizen en blikken; hier de hoofdlijn.

1. Snijd in de grote emmer, ongeveer 5 cm boven de bodem, een gat waar het invoerblik precies in past. Snijd bij het invoerblik de bodem weg.
2. Maak van drie blikken zonder bodem een buis: snijd en vouw de rand zodat ze strak in elkaar schuiven. Snijd in het onderste blik aan de zijkant een gat ter grootte van het invoerblik. Zo ontstaat de L: invoer vlak boven de bodem, stijgbuis omhoog.
3. Zet de L in de emmer; de bovenkant van de stijgbuis komt ongeveer 2 cm onder de rand van de emmer.
4. Vul de ruimte rondom met droge houtas, perliet of vermiculiet tot aan de rand. Geen zand of aarde: dat is massa, geen isolatie. Dek af met een stalen deksel met een gat voor de buis.
5. Schuif de brandstofplank in het invoerblik, halverwege de hoogte.
6. Zet drie bouten of stenen op de rand als pootjes voor de pan, met een spleet van 15 tot 20 mm, en zet er een pannenrok omheen. Dun blik houdt het niet lang uit: Aprovecho merkt op dat metaal dicht bij het vuur snel doorbrandt. BR.05 Raketkachel van buizen en blikken rekent op 4 tot 8 weken wordt getoetst. Bouw de stijgbuis dus zo dat je hem kunt vervangen: dikker buis of kachelpijp van zwart staal (DK.15 Boiler en cv ketel, DK.01 De auto), of een gebakken kleibuis (VK.H04 Aardewerk bakken in een kuil) wordt getoetst. Leer metalen herkennen voordat je snijdt (09.05 Metalen herkennen): verzinkt staal is dof zilvergrijs, vaak met een patroon van vlekken of kristallen wordt getoetst, en hoort nergens in de hete delen. Brand de binnenlaag en verf van blikken eerst af in een vuur buiten, met de wind in je rug wordt getoetst. Aluminium blikken en pannenonderdelen smelten in de buis wordt getoetst.

Stoken

1. Leg wat tondel en dunne krullen in de tunnel onder de stijgbuis en steek aan (01.12 Vuur maken en beheren).
2. Leg drie tot vijf dunne stokken wordt getoetst naast elkaar op de plank, punten in het vuur, met een beetje ruimte tussen de stokken. Aprovecho: stokken dicht bij elkaar en plat op de plank, elk vuur versterkt het andere.
3. Schuif de stokken bij naarmate de punten opbranden. Meer hitte is meer stokken, minder hitte is minder stokken.
4. Prop de opening nooit vol: dan is er geen lucht, en krijg je rook en houtskool.
5. Haal as van onder de plank weg zodra die de luchtweg blokkeert.
6. Klaar met koken? Trek de stokken terug en doof de punten in een blik water; laat de kachel uitbranden onder toezicht. Een goed brandende raketkachel brult zacht, de vlam verdwijnt in de buis en uit de top komt hete lucht met trillend beeld, zonder zichtbare rook wordt getoetst. Rook uit de top of uit de opening betekent: te nat hout, te veel hout, te weinig lucht of een te nauwe spleet onder de pan.

Wat hij niet kan

• Hij is geen kachel voor binnen. Hij heeft geen rookafvoer, en Aprovecho stelt dat zelfs schoon brandende kachels zonder schoorsteen binnen ongezonde luchtvervuiling geven. Buiten, of onder een afdak dat aan alle zijden open is. Voor verwarmen en voor een kachel met schoorsteen: 05.06 Veilig verwarmen en koolmonoxide. De "rocket mass heater" voor binnen is een ander, groter bouwwerk met rookkanaal en valt buiten dit hoofdstuk. Bouw die niet zonder kachelbouwer.
• Hij brandt geen dikke blokken en loopt niet uren onbemand: je staat erbij en voert hout bij. Lang sudderen doe je in de hooikist (04.13 Koken op vuur en in de hooikist, BR.07 Hooikist uit een koelkast).
• In de regen gaat hij uit; hij wil een afdak.
• Hij spaart hout, geen regels: een stookverbod geldt naar onze lezing ook voor deze kachel wordt getoetst. Kook dan op een heldere dag op zonlicht (BR.06 Zonnekoker).

Koolmonoxide en brandveiligheid

Koolmonoxide (CO) ontstaat bij elk houtvuur, ook een schoon vuur, en je ruikt het niet. Hoofdpijn, misselijkheid, duizeligheid of sufheid bij meerdere mensen tegelijk is CO tot het tegendeel bewezen is: iedereen naar buiten (05.06 Veilig verwarmen en koolmonoxide). Onder een afdak hang je een CO-melder met NEN-EN 50291. Brand: de kachel wordt aan de buitenkant heet genoeg om kleding en hout te laten smeulen wordt getoetst, en uit de buis komen soms vonken. Zet hem op steen, zand of kale grond, op minstens drie meter van hout, dekzeil, droog gras en de houtstapel wordt getoetst, nooit onder lage takken, en in droge, winderige tijden niet. Een emmer water en een schep staan ernaast; as gaat in een metalen bak met deksel (05.14 Brand voorkomen en blussen, VK.C04 Een brandgang maken). Een brandwond koel je 20 minuten onder stromend water (07.05 Brandwonden).

Een kookplek ervoor

• Zet de kachel op heuphoogte op een muurtje van stenen of blokken: beter voor je rug en de pan staat uit het bereik van kinderen. Houd de kindvrije lijn van een meter aan (04.13 Koken op vuur en in de hooikist).
• Bouw een windscherm van stenen aan de windzijde, met de invoer naar de wind wordt getoetst.
• Een afdak met open zijkanten houdt regen van de kachel en rook uit je ogen; nooit een dichte ruimte.
• Een bak droge takjes naast de kachel, gesorteerd op dikte, en de houtstapel verder weg onder een dak (VK.C09 Brandhout stapelen en drogen).
• De hooikist en de zonnekoker staan ernaast: de kachel kookt op, de kist gaart, de zon helpt op heldere zomerdagen.

Zo weet je dat het werkt

• Na vijf minuten komt er uit de top geen zichtbare rook meer, alleen trillende hete lucht wordt getoetst.
• De kachel maakt een zacht brullend geluid en de vlam verdwijnt in de buis.
• Er komt geen rook terug uit de houtopening.
• Een liter water met deksel kookt op een handvol dunne takken, in ongeveer tien minuten wordt getoetst.
• De bodem van de pan wordt minder zwart dan op een driesteenvuur wordt getoetst.
• Je houtverbruik per maaltijd is zichtbaar lager dan op het open vuur: weeg het een week lang.

Zo weet je dat het misgaat

• Rook komt uit de houtopening: de stijgbuis is verstopt of te kort, de spleet onder de pan te nauw, of het hout is nat. Haal de pan even weg, maak de buis vrij, vergroot de spleet.
• Het vuur is lui en rokerig: te weinig lucht onder de plank, as in de tunnel, of te veel stokken. Haal stokken weg en maak de luchtweg vrij.
• Veel houtskool blijft over: te weinig lucht door de kolen. Zet de plank hoger of maak de opening eronder vrij.
• De bovenste blikken gloeien of branden door: te dun staal; vervang de buis en overweeg kachelpijp of klei.
• De bakstenen barsten of knappen: ze waren nat of er is water op gegoten. Laat de kachel een week drogen en vervang de stenen.
• Koorts, spierpijn en vaak hoesten, 4 tot 24 uur na het stoken: denk aan zinkdamp van verzinkt metaal. Stop, ga uit de rook en gebruik dat onderdeel nooit meer.
• Hoofdpijn of misselijkheid onder het afdak: koolmonoxide. Weg uit de rook, kachel uit, pas verder in de open lucht.

Als je iets mist

Achtergrond

Hout brandt in twee stappen: eerst komt er gas uit het hete hout, dan brandt dat gas. Gas dat afkoelt voordat het volledig is verbrand, wordt rook: onverbrand brandstof en gif tegelijk. Volledige verbranding vraagt drie dingen: hoge temperatuur, menging met lucht en tijd wordt getoetst. De geïsoleerde stijgbuis levert alle drie: de isolatie houdt de temperatuur hoog, de trek mengt rook en vlam, en de hoogte geeft de tijd. Omdat alleen de punten van de stokken branden, maakt de kachel precies zoveel gas als hij kan verbranden. Warmte in de pan is een tweede verhaal. Lucht geeft slecht warmte af; alleen heet gas dat snel langs de pan schuurt, breekt door het laagje stilstaande lucht om de pan heen. Vandaar de nauwe spleet onder en naast de pan. Een gelijke doorsnede door de hele kachel houdt de trek op gang; elke vernauwing smoort hem, elke verwijding laat de hitte ontsnappen. Massa in de kachel, zoals baksteen, zuigt warmte op die niet in de pan komt; daarom is lichte isolatie rond het vuur geen luxe. Bewijs: het raketprincipe met isolatie en korte schoorsteen B (metingen van Aprovecho en partners, meer dan een miljoen kachels). De maten van 12 bij 12 cm, drie keer de breedte en de spleetmaten B (Aprovecho's ontwerprichtlijn, af te stellen op proef). De stappen voor de bakstenen versie D (uitwerking door de redactie, niet getest). Zinkdamp als oorzaak van metaaldampkoorts A (arbeidsgeneeskunde, bij lassers); toegepast op een kachel C. Betonblokken afraden C. Geen stoken binnen zonder rookafvoer A.

Volgende niveau

Bouw de blikversie precies na (BR.05 Raketkachel van buizen en blikken) en meet een week lang het hout per maaltijd op een weegschaal. Maak isolerende stenen van klei met zaagsel die uitbrandt, zoals Aprovecho beschrijft, voor een stijgbuis die langer meegaat wordt getoetst. Maak een pannenrok van plaatstaal en zoek met de spleet het punt waar het vuur het schoonst brandt. Zet twee kachels naast elkaar voor een groepskeuken. Daarna kun je verder met metaal (BR.09 Smidse uit een remtrommel). Leer in 05.06 Veilig verwarmen en koolmonoxide wat een kachel met schoorsteen voor binnen vraagt; dat is een ander vak.

Controlelijst

• Ik bouw de J met een opening van 12 bij 12 cm en een even grote tunnel en stijgbuis.
• Ik maak de stijgbuis ongeveer drie keer zo hoog als breed en isoleer eromheen met as of perliet, niet met zand.
• Ik leg het hout op een plank halverwege de opening en verbrand alleen de punten.
• Ik stel de spleet onder de pan af tot het vuur fel en rookloos brandt.
• Ik gebruik geen verzinkt metaal, beton of aluminium in de hete delen.
• Ik stook de raketkachel alleen buiten of onder een open afdak, op steen, drie meter van brandbaar materiaal.
• Ik houd me aan stookverboden en stook niet bij droogte of harde wind.
• Ik laat de kachel nooit alleen en doof de stokpunten in water.

Verantwoording

• Aprovecho Research Center, Shell Foundation en Partnership for Clean Indoor Air: Design Principles for Wood Burning Cook Stoves (EPA-402-K-05-004, kopie Peace Corps): 10 tot 40 procent van de energie in de pan, de tien ontwerpregels van Winiarski (isolatie met puimsteen, vermiculiet, perliet en houtas; korte geïsoleerde schoorsteen ongeveer drie keer zo hoog als breed; punten van de stokken; hitte regelen met het aantal stokken; gelijke doorsnede; rooster of plank onder het hout; nauwe spleten), geen kleppen, opening van 12 bij 12 cm voor een gezin, Baldwins spleetmaten en rendementen, metaal gaat kort mee, zware materialen koelen het vuur, isolerende stenen van klei en zaagsel, kachels zonder schoorsteen alleen buiten.
• Sam Bentson (Aprovecho): Stove Design, webinar 2026: stijgbuis hoger dan twee tot drie keer de breedte verlaagt het rendement, isolatiematerialen.
• Dean Still (Aprovecho): The Evolution of Cooking Stoves, presentatie NIH Fogarty 2012: raketkachel tegenover driesteenvuur: 33 procent minder hout, 70 procent minder CO, 64 procent minder fijnstof; veldtests ongeveer 40 procent minder hout zonder pannenrok en 50 tot 70 procent minder CO en fijnstof; meer dan een miljoen verspreide raketkachels.
• Aprovecho Research Center: Learning from the Three Stone Fire: rendement van driesteenvuren van 5 tot 30 procent, afhankelijk van beschutting, hout en aandacht.
• Daniel Harper: 16 brick rocket stove (bouwverslag): vijftien stenen en één dunne steen, stenen op maat hakken, stenen warmen traag op, schoorsteen te kort, geen water op hete stenen, betonblokkachel beviel beter; ervaringsverslag zonder metingen.
• How to Make a 16 Brick Rocket Stove (niet ingezien, alleen zoekresultaat): Winiarski bouwde in 2008 in Mexico een kachel van zestien stenen.
• Blanc en Boushey 1993: The Lung in Metal Fume Fever (Seminars in Respiratory Medicine): zinkoxidedamp, vooral bij lassen van verzinkt metaal, koorts van 38 tot 39 °C, spierpijn en hoesten, begin na 4 tot 24 uur, over na 24 tot 48 uur.
• Promat: The effect of fire: concrete spalling: vochtdruk en explosief afspatten van bouwbeton bij brand; bedrijfsbron, gaat niet over kachels.
• Brandweer: Koolmonoxide: CO ruik je niet, klachten, melder met NEN-EN 50291, naar buiten en 112.
• Brandweer: Natuurbrandrisico: in fase 2 hoogstwaarschijnlijk niet meer stoken, ook niet met een ontheffing; terreineigenaren kunnen open vuur en koken op open vuur in of bij de natuur verbieden.
• WHO: Household air pollution and health: gezondheidsschade door rook van koken op open vuur en slechte kachels. Niet onderbouwd en daarom gemarkeerd: de stappen van de bakstenen versie en het verhaal van Winiarski in 2008, het aantal stenen, de lengte van de tunnel, de omrekening naar een ronde buis en de spleet van 2 cm (eigen berekening uit de gelijke doorsnede), de lengte van de brandstofplank, de mantel van 5 cm, stokdikte en aantal stokken, beton in kachels, de levensduur van blikken, kleibuizen en afgebrande blikken, hoe je verzinkt staal herkent, aluminium in de buis, hoeveel zinkdamp een kachel geeft, de buitentemperatuur van de kachel en de afstand van drie meter, de wind bij de invoer, de kooktijd van een liter water, de tekens van schone verbranding en of een stookverbod deze kachel dekt. Getoetst door: nog niet.